双壁围堰计算书_第1页
双壁围堰计算书_第2页
双壁围堰计算书_第3页
双壁围堰计算书_第4页
双壁围堰计算书_第5页
已阅读5页,还剩5页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、临时结构计算范例 双壁钢围堰计算书双壁钢围堰计算书1. 工程概况 某特大桥采用(60.75+100+60.75)m大跨连续梁结构跨越秦淮新河,承台位于主河道,直为径17.4m,高4m,底标高-5.0m,施工最大水位为8.0m,河床以下主要为第四系全新统冲积层(Q4al),下伏基岩为侏罗系上统西横山组(J3)钙泥质砂岩和凝灰质砂岩,承台处地址情况如下图:图2-1 承台处地质情况图示2. 编制依据2.1 某特大桥设计图;2.2 路桥施工计算手册 周水兴等著;2.3 铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.5-2005;2.3 混凝土结构设计规范GB50010-2002;2.4 钢结构设计规范(G

2、B500017-2003);2.5 Midas civil 使用手册。3. 双壁钢围堰施工方案钢围堰在后场加工厂分块段进行加工,由平板汽车通过施工栈桥运至施工现场,采用分块拼装、分节下沉的方法进行施工。钢围堰块段最大重量约11.0t,采用转换平台上50t履带吊进行吊装施工,利用卷扬机或链条葫芦下放。水下封底混凝土采用刚性导管法。封底后 拆除平台、割掉护筒,封底混凝土凿毛整平后,施工承台、墩身,施工流程图如下:3-1 施工工艺流程图4. 钢围堰计算4.1结构设计钢围堰为单双壁结合圆形钢围堰,内边线半径比承台半径大10cm。钢围堰壁厚1.0m,外直径尺寸为19.6m、内直径尺寸为17.6m,壁高为

3、15m。钢围堰平面分为8块,立面分为5节,分节高度为4m+4m+5m+5m。钢围堰壁板系统由内、外面板、面板纵肋、壁板桁架、水平环板、隔板组成。第一、二、三节双壁钢围堰内外壁采用6mm厚的钢板,内外壁间距为100cm。每间隔1m设一道水平环形桁架,桁架采用75×6mm的角钢焊接而成。第四节单壁钢围堰钢板采用6mm厚的钢板,竖向每间隔50cm设一道竖肋,竖肋采用75×6mm的角钢;横向加劲肋间距为50cm,采用厚15mm、宽180mm的钢板,围堰结构如图: 图4-1 钢围堰立面图 图4-2 钢围堰平面图4.2材料设计参数表材料设计参数表序号材料规格材质容重(KN/m3)备注1

4、钢板厚6mmQ23578.5面板2角钢75×6mmQ23578.5桁架3混凝土C3025刃角砼4混凝土C2525封底砼4.3. 材料设计强度值钢材设计强度值(N/mm2)钢材抗拉、抗压、抗弯抗剪承压型号厚度或直径(mm)Q2351621512532516-4020512040-6020011560-100190110说明:设计强度按钢结构设计规范GB50017-2003取值。混凝土强度设计值及弹性模量(N/mm2) 种类 等级C25C30抗压强度11.914.3抗拉强度1.271.43弹性模量2.8E+043.0E+04说明:设计强度按混凝土结构设计规范GB 50010-2002取值

5、。4.4 工况分析 双壁钢围堰下放到设计标高,混凝土封底完成,强度达到设计要求后,在围堰内抽完水的工况下,钢围堰和封底混凝土受力情况均处于最不利状态,故计算书对此工况下双壁钢围堰和封底混凝土进行分析计算。4.5 荷载计算4.5.1双壁钢围堰承受荷载分析双壁钢围堰承受荷载图示见图4-3:图4-3 双壁钢围堰内、外壁受力图4.5.1.1 静水压力计算河床处静水压力: 刃角顶面静水压力: 4.5.1.2 动水压力计算动水压力采用计算:K圆形截面取0.8;H水深(m),此处为8m;v流速(m/s),此处为1.73m/s;B阻水宽度(m),此处为22m;水的容重();g重力加速度()。1m宽范围内的动水

6、压力:动水作用在钢板上平均压力:p=P/A=210/(8x22)=1.2KPa4.5.1.3.土对钢板产生的压力计算土压力采用 计算。 主动土压力系数,为粘土的内摩擦角; H土层厚度(m); 土的容重,此处由于土层位于水中,取土的浮容重9。则土压力计算如下:主动土压力 综合上述: 4.5.2 封底混凝土荷载分析 封底混凝土在抽完水的工况下承受水压力为:4.6 建立模型计算分析4.6.1 模型单元 采用Midas对结构进行空间仿真分析,双壁钢围堰内外壁6mm钢板采用平面板单元模拟,竖肋75×50×6mm的角钢和桁架75×75×5mm的角钢采用梁单元模拟,封

7、底混凝土采用实体单元模拟。4.6.2 边界条件由于竖向基础和侧向封底混凝土的约束,双壁钢围堰底部设为三向位移约束,封底混凝土与桩基约束设为三向位移约束,与双壁钢围堰倒角亦设为三向位移约束。4.6.3 模型荷载根据上面荷载分析结果,在模型中施加流体压力荷载模拟水压和土压。4.6.4 双壁钢围堰实体模型 双壁钢围堰结构实体模型中,内外侧钢板模拟成5532个板单元,桁架单元模拟成12400个梁单元,模型如下: 4.6.5 分析结果4.6.5.1 双壁钢围堰变形(mm)最大变形值:f=13.3mm<f=22000/600=36.7mm 可4.6.5.2 钢板组合应力(MPa)最大组合应力:=19

8、3MPa<=215 MPa 可4.6.5.3 内支撑角钢应力(MPa)最大组合应力:=198MPa<=215 MPa 可5 混凝土封底设计计算5.1 封底混凝土计算模型 封底混凝土实体模型中,混凝土模拟成8088个实体单元,模型如下:5.2 封底混凝土最大变形(单位:mm) 最大位移为:f=0.01mm 可5.3 封底混凝土拉压应力(单位:Pa)最大拉应力为:=0.34MPa<=1.27MPa 可最大压应力为:=-0.19MPa<=11.9MPa 可6.钢板桩整体抗浮计算围堰封底后,整个围堰受到水的向上浮力作用,应验算其抗浮系数K=G/F > 1.2式中:G双壁钢围堰重量+封底混凝土自重+桩基对封底混凝土锚固力+钢围堰摩阻力+双壁钢围堰内水重和混凝土重; F水的浮力;浮力: 钢围堰重量: g1=1680KN封底混凝土自重:g2=(3.14x9x9-3.14x0.75x0.75x21) x2x24=10428KN桩锚固力: g3=3.14x1.6x2x150x21=31651KN钢围堰内水重: g4 =3.14x(10x10-9x

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论