便桥栈桥平台吊箱计算说明915

1、附件一：柬埔寨洞里萨河大桥8#墩承台钢套箱施工过程结结构分析析委托单位：杭交工工集团柬柬埔寨大大桥工程程项目部部承担单位：浙江大大学结构构研究所所编写：王金金昌审核：汪建建竹 PAGE 31工程概况况柬埔寨洞里里萨大桥桥主墩为为梭形，平平面尺寸寸11.3m10.3m，承承台高66m，底底标高为为-5.3m。承承台施工工拟采用用钢套箱箱方案，钢钢套箱外外围尺度度为111.3mm10.3m6m。2工况描述述2.1水文文条件（1）水位位和流速速该桥所处河河流的水水位及流流速见2.1所示。表2.1潮潮位特征征值项目特征值最高水位10.5mm设计水位6.5m最大流速0.70mm2.2计算算工况根据钢套箱

2、箱的施工工方案，在在实际施施工过程程中遇到到的各种种荷载组组合，总总结了以以下四种不利利荷载工工况：1、阶段一一、套箱箱起吊结构组成：底板及及底板主主次梁、吊架、内部桁架梁。作用荷载：结构自自重。2、阶段二二、套箱箱安装结结束尚未未浇封底底砼（加加固已结结束）结构组成：底板及及底板主主次梁、内部桁架梁、吊架、桩。作用荷载：结构自自重、波波流力。3、阶段三三、浇注注封底砼砼，但砼砼尚未有有强度结构组成：底板及及底板主主次梁、内部桁架梁、吊架、桩。作用荷载载：结构构自重、封封底砼自自重、封封底砼侧侧压力、波波流力、静水浮浮力。4、阶段四四、浇注注下层砼砼，但砼砼尚未有有强度结构组成：封底砼砼、内部

3、部桁架梁梁、吊架、桩。作用荷载载：结构构自重、封封底砼自自重、下下层砼自自重、下下层砼侧侧压力、波波流力、静静水浮力力、静水侧压压力。3计算参数数钢套箱钢结结构，描描述其本本构行为为采用弹弹性模型型进行模模拟，弹弹性本构构模型的的材料参参数为： 弹弹性模量量E=2.0110111Pa泊松比=0.33质量密度=78550kgg/m3混凝土材料料作为荷荷载施加加于钢套套箱上，混混凝土材材料的质质量密度度取为225000kg/m3。4计算模型型4.1计算算方法1、承台套套箱、桩桩基的波波流力计计算根据水力学学动量计计算公式式，流体体与固体体边界的的相互作作用力可可以按下下式计算算。式中，i 为1，2

4、，3方向；初始水水流速度度修正系系数，取取值为1；初始水水流速度度（m/s）；与结构构物碰撞撞后水流流速度修修正系数数，取值值为1；与结构构物碰撞撞后水流流速度（m/s）。水的密密度（kg/m3）；，面积A上上单位时时间通过过的水流流量（m3/s）。计算时，取取最不利利情况，即即假定水水流与套套箱接触触后速度度为0，从而而有（N）2、计算模模型的尺尺寸根据设计资资料可得得数模分分析的钢钢套箱外外围尺度度为111.3mm10.3m6m的钢套套箱。分析方方法为三三维有限限单元法法，具体体分析时时采用空空间梁单单元和壳壳单元对对物理模模型进行行离散。4.2模型型参数主要构件件模型类类型及参参数详见见

5、表4.1。表4.1主主要构件件模型参参数表序号构件名称材料构件尺寸单元类型1底板主、次次梁钢材56a 116梁2套箱侧板钢材厚6mm板壳3吊架钢材口6004000梁板壳4套箱竖向肋肋梁钢材 16 梁5水平肋钢材 16梁6封底砼砼C25厚800mmm板壳7下层砼砼C25厚35000mm8钢管桩钢材直径27000mmm，厚1000mmm梁9内部桁架梁梁主梁钢材2998梁10内部桁架梁梁联系钢材2998梁钢套箱的材材料遵循循弹性变变形规律律，弹性性本构模模型基本本力学参参数为弹弹性模量量和泊松松比，钢钢的弹性性模量取取为2.001005MPa，泊松松比为0.3。完成钢套箱箱各个阶阶段的计计算后，要要

6、判断钢钢材是否否达到屈屈服应力力，钢的的屈服应应力为1955MPaa。5钢套箱计计算结果果现将钢套套箱结构构的主要要构件在在各个阶阶段计算算荷载作作用下的的内力结结果及位位移结果果汇总整整理如下下。内容容包括每每一阶段段中，钢钢套箱各各构件的的具体内内力数值值及内力力分布情情况。5.1阶段段一：起起吊阶段段起吊阶段，钢钢套箱和和钢内支支撑的有有限元模模型见图图5.11.1所所示，其其中钢套套箱侧板板采用四四结点缩缩减积分分壳单元元进行网网格划分分，其余余的加劲劲肋和底底部纵横横向梁采采用空间间两结点点梁单元元进行网网格划分分。起吊吊阶段受受到的荷荷载为结结构自重重，通过过定义质质量密度度和激活

7、活竖向重重力加速速度即可可。根据据试算，在在八根I56aa纵梁端端部设置置铰结约约束外，在在外侧两两根I56aa工字钢钢中部设设置吊点点，提供供竖向约约束条件件。图5.1.2给出出了在自自重荷载载作用下下的Misses等效应应力分布布，钢套套箱底部部靠近中中间位置置应力较较大，Misses等效应应力达69.23MMPa，这是由由于在此此处施加加吊点约约束的缘缘故，最最小Misses等效应应力为19.59kkPa，但是这这些值都都还在工工字钢极极限应力力范围之之内。在在起吊阶阶段，结结构虽然然在工字字钢和套套箱侧壁壁的一些些部位产产生应力力集中现现象，但但是集中中的应力力值都不不是很大大。图5.

8、1.3为整个结结构竖向向最大位位移分布布图，由由图可知知，钢套套箱的最最大竖向向位移为为7.663mmm。图5.1.4为水流流方向（2方向）位位移分布布，位移移较小。图5.1.1起吊吊阶段钢钢套模型型图5.1.2Miisess应力云云图图5.1.3竖向位移移云图图5.1.4水流流方向（2方向）水水平位移移云图5.2 阶阶段二：套箱安安装结束束尚未浇浇封底砼砼起吊安装好好，但未未浇注混混凝土时时结构计计算结果果。受到到的荷载载有：结结构自重重，波流流力。在在这些荷荷载作用用下，套套箱受到到重力方方向与水水平荷载载作用下下的应力力及位移移分布如如图5.2.11图5.22.3所示，与与图5.11.2

9、图5.11.4对比可可知，考考虑波流流力作用用后，套套箱应力力有所增增加，集集中力的的位置基基本上没没有变化化，波流流力影响响有限。图5.2.1Miisess应力分布布图5.2.2竖向向位移方方分布图5.2.3水流流方向（2方向）水水平位移移云图5.3 阶阶段三：浇注封封底砼，但但砼尚未未有强度度浇注下层混混凝土，但但此时还还未有强强度达到到70%。受到到的荷载载有：结结构自重重，波流流力，未未达到70%的平台台混凝土土自重，浮浮力。因因设计时时在每根根工程桩桩顶部设设置套箍箍，从而而底部纵纵横向梁梁受到竖竖向约束束作用，采采用有限限元进行行分析时时，将该该约束简简化为弹弹簧，弹弹簧刚度度取为

10、2.001009N/m，见图图5.33.1所所示。激激活这些些弹簧约约束后，施施加浇注注的下层层混凝土土形成的的荷载。图5.3.1设置置竖向弹弹簧示意意计算得到的的Misses等效应应力见图图5.33.2所所示，最最大Misses等效应应力达1477.7MMPa，有有典型的的应力集集中现象象，但钢钢材尚未未达到屈屈服应力力。竖向向位移分分布见图图5.11.3所示，最最大竖向向位移为为1.225cmm。图5.3.2Miisess应力云云图图5.3.3竖向向位移方方分布5.4 阶阶段四：浇注下下层砼，但但砼尚未未有强度度平台混凝土土浇注完完成，同同时浇注注上层混混凝土，受受到的荷荷载有：结构自自重

11、，波波流力，套套箱静水水压力，浮浮力，平平台混凝凝土自重重，强度度未达到到70%的上层层混凝土土自重。在平台混凝凝土强度度达到70%以后，可可以在上上部浇注注厚度为为3.55m为上上层混凝凝土。在在浇注上上层混凝凝土之前前，需要要将套箱箱内部的的水排出出。在上上层混凝凝土强度度未达到到70%时，混混凝土对对套箱侧侧壁还有有侧向压压力作用用。同时时，由于于套箱内内部水排排出，套套箱侧壁壁内外受受到静水水压力也也不一样样。下部部平台混混凝土起起作用后后，下部部相当于于密闭，套套箱还受受到水的的浮力作作用。此时80ccm下层层混凝土土已达到到设计强强度，形形成板体体，此有有限元分分析步中中激活底底板

12、壳，整整体受力力好。计计算得到到的Misses等效应应力见图图5.44.1，最最大等效效应力为为1533.0MMPa，最大大竖向位位移为11.2669cmm。图5.4.1Miisess等效应应力分布布图5.4.2竖向向位移分分布5.5 割割除钢护护筒内支支撑浇筑完成承承台混凝凝土且混混凝土强强度达到到70%后，割割除内支支撑。拆拆撑后等等效Misses应力分分布见图图5.55.1所所示，最最大等效效应力为为1322.3MMPa，因为为应力重重新分配配，最大大等效应应力有所所减小。图5.5.1Miisess等效应应力分布布竖向位移分分布如图图5.55.2所所示，与与拆撑前前相差不不大，说明明拆撑

13、对对竖向位位移分布布影响较较小。图5.5.2竖向向位移分分布图5.5.3图5.55.6分别为为拆撑前前后两个个水平方方向的位位移分布布，1方向最最大位移移增加较较多，拆拆撑后最最大位移移为1.6833cm。图5.5.3拆撑撑前1方向位位移分布布 图5.5.4拆撑撑后1方向位位移分布布图5.5.5拆撑前2方向位位移分布布 图5.5.6拆撑后2方向位位移分布布虽然应力满满足要求求，但为为了增加加钢套箱箱的良好好受力，应应在承台台混凝土土与钢套套箱间增增设水平平或斜向向支撑。7吊杆内力力复核吊杆内力由由最不利利工况决决定，作作用于吊吊杆上的的力为钢钢套箱上上约束节节点的反反力。浇浇筑封底底混凝土土且

14、混凝凝土未达达到强度度时对应应的支反反力最大大，如图6.1所示（非非框中数数字单位位为kN）。由公公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范（JTGG D662-220044）可知知，32精轧螺螺纹钢筋筋抗拉强强度设计计值为7700MPaa，标准值值为9300MPaa，所以单单根32精轧螺螺纹钢筋筋抗拉力力设计值值为单根322精轧螺螺纹钢筋筋抗拉力力标准值值为从而双根32精轧螺螺纹钢筋筋抗拉力力设计值值为12338.554kNN。所以采用32精轧螺螺纹钢筋筋作为吊吊杆时，采采用设计计值时定定义安全全系数时时，安全全系数为为采用标准值值定义安安全系数数时，安安全系数数为图7.1 所有工

15、工况中反反力分布布7 结论虽然整个钢钢平台高高度较大大，但是是整体刚刚度很大大，所以以整个平平台在重重力、水水流力、水水浮力以以及套箱箱外静水水压力作作用下，应应力都在在极限允允许值范范围内。在在底板（工工字钢和和槽钢）与与套箱侧侧壁接触触的区域域以及两两个侧壁壁面连接接的附近近有应力力集中现现象，但但是这些些应力集集中值都都不是很很大，结结构在安安装、浇浇注底部部混凝土土，浇注注上层混混凝土的的过程中中都在应应力控制制范围之之内。在浇注底部部混凝土土结束后后，由于于混凝土土自重，上上部套箱箱重量和和本身自自重作用用，底板板中部在在竖向位位移有些些偏大。但但在下层层混凝土土强度达达到要求求，套

16、箱箱中水体体排出后后，受到到下部浮浮力作用用，底板板（工字字钢和槽槽钢）竖竖向位移移又有较较大恢复复。对于于这些位位移较大大的位置置，需要要关注，可可以在中中部加固固，提高高底板刚刚度，减减小位移移。保证证平台施施工时的的稳定性。整个结构在在整个施施工阶段段中强度度均能满满足要求求。附件二：柬柬埔寨洞洞里萨河河大桥便便桥的计计算委托单位：杭交工工集团柬柬埔寨大大桥工程程项目部部承担单位：浙江大大学结构构研究所所编写：王金金昌审核：汪建建竹1. 便桥桥的基本本概况（1）便桥桥基础便桥基础采采用6099，壁厚厚为100mm的的钢管桩桩，钢管管入土至至强风化化岩顶面面，长度度根据相相应的地地质勘察察

17、资料而而定。横横向两根根桩，纵纵向桩间间距为111.55m+44122.0mm+1.55m（支支点中心心间距）。（2）便桥桥上部结结构 采用用I56aa作为便便桥上横横梁，在在其上搁搁置“321”军用贝贝雷片2组，两两组间距距为6.60mm，每组组两片，两两片间距距为455cm，贝贝雷梁上上搁置I40a横向分分配梁，间间距为1150ccm，其其上搁置置I25aa纵向分分配梁，间间距30cmm，桥面 8mmm厚钢板板铺设。（3）便桥桥荷载：履带吊25t，加最最大吊重重25t，共计50tt。2计算时时材料参参数和几几何参数数（1）力学学参数 本本次计算算对象为为钢结构构，采用用弹性本本构模型型，所

18、以以涉及的的材料参参数为： 弹弹性模量量E=2.0110111Pa泊松比=0.33质量密度=78550kgg/m3（2）贝雷雷片贝雷片主要要由主弦弦杆和斜斜竖杆构构成，其其中主弦弦杆：410槽钢16MMN锰钢；斜竖杆杆：18槽钢16MMN锰钢。主弦杆中心心距：11.500M，每片有有效长度度：3.000M，每片有有自重：275。主方向抗弯弯刚度II1=25005000cm4，次方方向抗弯弯刚度II22199.6 cm44。主方向的允允许弯矩矩M=7888.22kNN.m，剪力力Q=2445.22kNN。3上部结结构分配配梁的受受力计算算根据设计资资料可知知，不论论是履带带车还是是汽车，荷荷载均

19、直直接作用用于钢板板，这88mm厚厚的钢板板将荷载载分摊到到I25aa纵梁上上，而II25aa纵梁由I40a梁支撑撑，本次次计算时时偏于保保守将II40a和I25aa分别简简化为简简支梁。I40a的计算简图如图3.1所示，其中在跨中施加的荷载集度为12.5t，计算结果见图3.2所示和图3.3所示，钢材尚未屈服。图3.1II40a钢计算算简图图3.2II40a钢Misses应应力图3.3II40a钢竖向向挠度I25a钢钢纵向支支撑于II40a，支撑撑间距为为1500cm，偏偏于保守守计算时时简化为为150跨径的的简支梁梁，I25aa钢横向向间距为为30ccm，考考虑12.5t由三根I25aa承担

20、，所所以作用用于I25aa上的集集中荷载载为46666.77N，计算算简图如如图3.4所示，计计算结果果见图3.5和图3.6所示，工工字钢尚尚未屈服服。图3.4II25aa钢计算算简图图3.5II25aa钢Misses应应力图3.6II25aa钢竖向向挠度实际上分配配梁纵横横交错，且且上面铺铺设了88mm钢钢板，所所以对于于I40a和I25aa钢的承承载能够够满足使使用要求求。4有限元元分析模模型的建建立和荷荷载场的的确定对上下部结结构共同同作用进进行分析析时，主主要考虑虑了钢管管桩、I56aa横梁、贝贝雷片构构成的梁梁和地基基（侧向向简化为为弹簧）。上上部其余余部分换换算为荷荷载施加加于I5

21、6aa横梁和和贝雷梁梁上。4.1 荷荷载场的的计算（1）自重重荷载的的计算I56a横横梁和I56aa横向分分配梁，共9根，每根长7m，每延米重106.316kg，共重：6697.8kg；I25a纵纵梁，每每跨31根，每每根长112.00m，每每延米重重38.1055kg，共共重：1141775.11kg；桥面钢板厚厚8mmm，长122m，宽宽6m，共共重：556522.0kkg；贝雷片，每每片2775kgg，每跨16片，共共重：444000kg。总共重：3309224.99kg。（2）水流流力 在在有水流流作用范范围内，水水流力集集度为6615.8N/m。4.2 有有限元分分析模型型的建立立采

22、用空间梁梁单元和和弹簧单单元对便便桥上下下部结构构共同作作用进行行模拟，其中弹簧用来模拟土对桩的作用，桩可能发生两个平面上两个方向的变形，所以设置了双向弹簧，其中弹簧的刚度通过”m”法确定，即k=mZ式中，m为为抗力系系数，粘粘土取为为61106N/m，淤泥泥取为61106N/m。Z为自地表表向下深深度。I56a、钢钢管桩和和贝雷梁梁采用两两结点空空间单元元进行离离散，为为了更符符合实际际工况，梁梁与梁之之间采用用铰接耦耦合（如如图中的的圆圈所所示），即即约束三三个平动动自由度度，转角角自由度度放松。有有限元模模型如图图4.1所示。图4.1 有限元元模型边界条件：桩底施施加竖向向约束，土土弹簧

23、另另一端（未未与桩相相连的端端点）施施加三个个方向的的平动自自由度约约束。荷载的施加加：自重荷载平平均分布布作用于于贝雷梁梁上，线线荷载集集度为1128885.44N/m。将履带吊荷荷载均匀匀分布到到贝雷梁梁上。将水流力以以均布荷荷载的形形式施加加于每侧侧的迎水水面侧。具体见图44.2所示。图4.2 荷载及及边界条条件5计算结结果及分分析 通过钢板板的分散散作用，所所以将履履带等荷荷载平均均传递至至两侧贝贝雷片上上，线荷荷载集度度为218800NN/m。通过有限元元计算，可可得到应应力场和和位移场场。图55.1为为Misses等等效应力力分布，最最大应力力为4.08MMPa，图5.1MMise

24、es应力力分布主方向的剪剪力和弯弯矩分布布分别见见图5.2和图图5.33所示，由由图可知知，最大大剪力为为2300.5kkN，最大大弯矩为为3577.8kkN.mm，远小小于两片片贝雷片片的允许许弯矩和和剪力。图5.2 主方向向的剪力力分布图5.3 主方向向的弯矩矩分布便桥的竖向向位移和和水流方方向的水水平位移移分布分分别见图图5.44和图5.5所示示。最大大竖向位位移为55.8224mmm，最大大水平位位移为00.3776mm，说说明侧向向水流力力对变形形的影响响不大。图5.4 竖向位位移等值值线图5.5水水流方向向侧向位位移等值值线图5.6给给出了竖竖向反力力分布，由由图可知知，最大大竖向

25、支支反力为为3288.8kkN，将由由桩侧摩摩阻力和和桩端支支承反力力承担。图5.6桩桩底竖向向反力分分布6. 单桩桩承载力力的计算算6.1 单单桩承载载力计算算公式参照公路路桥梁地地基与基基础设计计规范（JTJ024-1985）钻孔灌注桩的极限承载力可按下式计算：式中单桩轴轴向受压压容许承承载力（kN）；桩的周周长（m）；桩在局局部冲刷刷线以下下的有效效长度（m）；桩底横横截面面面积（m2）；桩壁土土的平均均极限摩摩阻力（kPa），可可按下式式计算：土层层层数；承台底面面或局部部冲刷线线以下各各土层的的厚度（m）；与对应应的各土土层与桩桩壁的极极限摩阻阻力（kPa）；桩尖处处土的极极限承载载

26、力（kPa），可可按下式式计算：桩尖处处土的容容许承载载力（kPa）；桩尖的的埋置深深度（m）；地面土土容许承承载力随随深度的的修正系系数，取取1.0；桩尖以以上土的的容重（kN/mm3）;修正系系数，取取0.885；清底系系数，取取1.0。钢管桩桩底底均位于于好的下下卧层，本次计算所涉及的土层或岩层的参数见表7.1所示，其余指标如厚度见地质报告。表6.1 岩土参参数分层代号岩土名称地基土允许许承载力力(kPaa)钻孔灌注桩桩桩侧土土极限摩摩阻力(kPaa)1淤泥4082粘土140403亚粘土160453淤泥质亚粘粘土60151中砂、粗砂砂200552砾砂250601全风化砂岩岩4001006

27、.2 单单桩承载载计算对于桩端未未进入岩岩层的钢钢管桩，不不考虑端端承力。（1）桩周周长：（2）钢管管桩截面面积：（3）钢管管桩内芯芯中空面面积： （4）桩侧侧平均摩摩阻力的的计算： （5）单桩桩竖向极极限承载载力从7#墩至至8#墩，至至岩层顶顶面上覆覆土层厚厚度在13.7224.33m。所所以仅考考虑侧摩摩阻力时时单桩承承载力为为（7）单桩桩计算自自重根据JTJJ0244-19985，位于于局部冲冲刷线以以下部分分的桩身身自重的的一半作作为外力力考虑，地地面以上上桩长44.4mm，地面面以下至至桩端长长24.3m，所所以单桩桩计算自自重为（8）单桩桩竖向承承载的安安全系数数7. 结论论由以上

28、分析析结果可可知，便便桥满足足施工中中使用要要求。对于钢管桩桩插入深深度不足足，应根根据相应应的地质质土层分分布重新新进行计计算，再再决定是是否要加加打钢管管桩。附件三：柬柬埔寨洞洞里萨河河大桥栈栈桥的计计算委托单位：杭交工工集团柬柬埔寨大大桥工程程项目部部承担单位：浙江大大学结构构研究所所编写：王金金昌审核：汪建建竹1. 栈桥桥的基本本概况（1）栈基基础栈桥采用2999，壁厚厚为5mmm的钢钢管拼接接而成，钢管长度等定。拼接的形式详见相关的设计图纸。（2）栈桥桥上部结结构 采用用两片贝雷雷片，贝贝雷片的的间距为为1800cm，横横向通过过杆件连连接在一一下，整整体受力力。栈桥桥的导管管架纵向

29、向间距为为21mm。在贝贝雷片顶顶面铺设设8mmm厚钢板板。（3）栈桥桥上的输输送混凝凝土导管管 栈栈桥主要要是用来来输送混混凝土，考考虑两根根输送混混凝土的的导管，导导管直径径为200cm，壁壁厚为55mm，考考虑两根根导管满满充混凝凝土。2计算时时材料参参数和几几何参数数（1）力学学参数 本本次计算算对象为为钢结构构，采用用弹性本本构模型型，所以以涉及的的材料参参数为： 弹弹性模量量E=2.0110111Pa泊松比=0.33质量密度=78550kgg/m3（2）贝雷雷片贝雷片主要要由主弦弦杆和斜斜竖杆构构成，其其中主弦弦杆：410槽钢16MMN锰钢；斜竖杆杆：18槽钢16MMN锰钢。主弦杆

30、中心心距：11.500M，每片有有效长度度：3.000M，每片有有自重：275。主方向抗弯弯刚度II1=25005000cm4，次方方向抗弯弯刚度II22199.6 cm44。主方向的允允许弯矩矩M=7888.22kNN.m，剪力力Q=2445.22kNN。3荷载场场的计算算以单跨为单单位进行行计算。（1）输运运混凝土土导管的的重量：15448.55kg；（2）输运运混凝土土的最大大重量：73772.66kg；（3）铺设设钢板的的重量：19778 kkg；（4）贝雷雷片总重重量：338500kg。（5）在有有水流作作用范围围内，水水流力集集度为6155.8NN/m。4贝雷梁梁承载能能力的计计算

31、考虑到钢板板分摊作作用，两两片贝雷雷片平均均分担荷荷载，均均布荷载载集度为为42884.00N。偏于安安全和计计算简介介，将贝贝雷梁简简化为简简支梁，计算结果见图4.1和图4.2所示，由图可知最大弯矩为425.1kN.m，最大剪力为40.48kN，最大挠度为2.097cm。满足贝雷片允许弯矩和剪力要求。图4.1 主弯矩矩分布图4.2 剪力分分布图4.3 挠度等等值线5导管架架的计算算导管架两侧侧受到偏偏载作用用时，即即一侧混混凝土输输运管运运输混凝凝土，同同时受到到水流力力的作用用。有限元计算算模型见见图4.1所示，钢钢管架底底部为三三个方向向的铰接接约束，贝雷片两端受到铰接约束作用，从而使栈

32、桥水平向受到三个位置的约束，从而增加了抗水平的变形能力。由图可知，最最大Miisess等效应应力为665.229MPPa，最大竖竖向位移移为1.2444cm，最大大水平位位移为33.3777cmm。同时由计算算结果得得到约束束反力，竖竖向约束束反力在在-3.83kkN1118.8kNN，仅在在局部位位置出现现，影响响不大。水平向约束反力在-28.35kN8.97kN之间，为了增加水平向抗滑能力，应在中间导管架及贝雷片两端采取一些加固措施。图4.1 有限元元计算模模型图5.5钢钢管架MMisees等效效应力图5.6钢钢管架竖竖向位移移分布图5.7 钢管架架水流方方向水平平位移分分布图5.8 钢管

33、架架竖向反反力分布布图5.9 钢管架架水流方方向反力力分布6结论与与建议如果导管架架底部置置于力学学性能参参数好的的砂粒层层或岩层层顶上，此此时导管管架不会会出现因因为水流流力作用用而产生生倾覆，这部分水平力由底部摩擦力提供，底部能提供多大摩擦力，有待于进一步验证，否则为了限制导管架的侧向移位，应采用一些附加措施。由地质资料可知，一些导管架底部为淤泥或淤泥质亚粘土，由最大竖向荷载高达75kN，由设计图纸可知，在导管架底部设计了三角形垫板，垫板面积为2.00m2，如果导管架底部直接支承于淤泥层顶，而淤泥的地基允许承载力为50kPa，所以由垫板大小的淤泥提供的支反力为100kN，因淤泥顶受到一定厚

34、度水流作用，地基承载力会有所提高，所以导管架的竖向承载能够满足要求，但为了抵抗水平力的作用，导管架竖向钢管应插入下覆土层一定的深度，至少2.00m。附件四：柬柬埔寨洞洞里萨河河大桥88#墩施工工平台的的计算委托单位：杭交工工集团柬柬埔寨大大桥工程程项目部部承担单位：浙江大大学结构构研究所所编写：王金金昌审核：汪建建竹18#墩墩施工平平台基本本概况平台基础采采用钢管管桩排架架式，钢钢管桩直直径6099，壁厚厚为8mmm，钢钢管入土土至强风风化岩顶顶面，长长度根据据相应的的地质勘勘察资料料而定。2计算时时材料参参数和几几何参数数（1）力学学参数 本本次计算算对象为为钢结构构，采用用弹性本本构模型型

35、，所以以涉及的的材料参参数为： 弹弹性模量量E=2.0110111Pa泊松比=0.33质量密度=78550kgg/m3（2）贝雷雷片贝雷片主要要由主弦弦杆和斜斜竖杆构构成，其其中主弦弦杆：410槽钢16MMN锰钢；斜竖杆杆：18槽钢16MMN锰钢。主弦杆中心心距：11.500M，每片有有效长度度：3.000M，每片有有自重：275。主方向抗弯弯刚度II1=25005000cm4，次方方向抗弯弯刚度II22199.6 cm44。单片贝雷片片主方向向的允许许弯矩M=7888.2kN.m，剪力力Q=2445.22kNN，两片片贝雷片片主方向向的允许许弯矩M=15776.44kN.m，剪力力Q=499

36、0.44kN。3荷载的的确定（1）上部部自重荷荷载的计计算36C槽槽钢每延延米重量量为755.311kg，共共有25根，每每根长度度为200.5mm，共重重385596.4kgg。I56a每每延米重重量为1106.3166kg，共共有10根，每每根长度度为133.5mm，共重重143352.7kgg。甲板的钢板板厚为88mm，重重量为1157008.88kg。贝雷片，共共有56片，重重量为1154000kgg。所以上部荷荷载自重重总共为为840057.9kgg。（2）人群群荷载，考考虑在平平台上同同时有20个人，每每个人重重量考虑虑为1000kgg，共重重20000kgg。（3）考虑虑两台钻钻

37、机同时时施工，每每台钻机机重量考考虑为115t，附属属设备为为15t，共共45t。（4）在有有水流作作用范围围内，水水流力集集度为6155.8NN/m。（5）船只只撞击力力，顺桥桥向为4000kN，横桥桥向为5500kN。4. 平台台施工时时计算结结果及分分析4.1 有有限元模模型的建建立采用空间梁梁单元和和弹簧单单元对便便桥上下下部结构构共同作作用进行行模拟，其其中弹簧簧用来模模拟土对对桩的作作用，桩桩可能发发生两个个平面上上两个方方向的变变形，所所以设置置了双向向弹簧，其其中弹簧簧的刚度度通过”m”法确定定，即k=mZ式中，m为为抗力系系数，粘粘土取为为61106N/m，淤泥泥取为6110

38、6N/m。Z为自地表表向下深深度。 II56aa、钢管管桩和贝贝雷梁采采用两结结点空间间单元进进行离散散，为了了更符合合实际工工况，梁梁与梁之之间采用用铰接耦耦合（如如图中的的圆圈所所示），即即约束三三个平动动自由度度，转角角自由度度放松。有有限元模模型如图图4.1所示。图4.1 有限元元模型边界条件：桩底施施加竖向向约束，土弹簧另一端（未与桩相连的端点）施加三个方向的平动自由度约束。荷载的施加加：自重荷载（包包括人群群荷载）平平均分布布作用于于贝雷梁梁上，线线荷载集集度为130039NN/m。钻机及附属属设备按按不利情情况布置置于平台台中央，以以集中荷荷载的形形式施加加于四个个结点上上。 将

39、水流力以以均布荷荷载的形形式施加加于每侧侧的迎水水面侧。具体见图44.2所示。图4.2 荷载及及边界条条件4.2计算算结果及及分析通过有限元元计算，可可得到应应力场和和位移场场。图4.3为Misses等等效应力力分布，最最大应力力为411.699MPaa。图4.3MMisees应力力分布主方向的剪剪力和弯弯矩分布布分别见见图4.4和图4.55所示，由由图可知知，最大大剪力为为2199.7kkN，最大大弯矩为为4399.3kkN.mm，远小小于两片片贝雷片片的允许许弯矩和和剪力。图4.4 主方向向的剪力力分布图4.4 主方向向的弯矩矩分布平台的竖向向位移和和水流方方向的水水平位移移分布分分别见图

40、图4.5和图4.6所示。最最大竖向向位移为为2.1113ccm，最最大水平平位移为为1.6669mmm，说说明侧向向水流力力对变形形的影响响不容忽忽视。图4.5 竖向位位移等值值线图4.6 水流方方向侧向向位移等等值线图4.7为为桩底反反力分布布，由图图可知，最最大桩底底反力为为2255.7kkN，实际际上这部部分力由由桩侧摩摩阻力和和桩端支支承力承承担。图4.7 桩底支支承反力力考虑材料、浮浮吊、交交通船的的靠泊等等因素，作作用于桩桩顶最外外侧位置置处，施施工平台台结构的的Misses等效应应力分布布见图4.88所示和和图4.9所示。由由图可知知，在平平台分别别受到横横桥向和和顺桥向向撞击荷

41、荷载作用用时，最最大Misses等效应应力分别别达到3777.3MMPa和2388.9MMPa，已超超过钢材材的屈服服应力，结结构可能能发生破破坏，所所以为了了应对该该横桥向向和顺桥桥向碰撞撞力的作作用，应应采取一一些附加加防撞措措施。图4.8 施工平平台受到到横桥向向水平撞撞击力作作用下的的等效应应力分布布图4.9 施工平平台受到到顺桥向水水平撞击击力作用用下的等等效应力力分布5. 采用用钢套箱箱进行8#承台施施工时的的计算结结果及分分析根据钢套箱箱部分的的数值模模拟分析析结果显显示，浇浇筑承台台封底混凝凝土时为为最不利利加载工工况，此此时封底底混凝土土自身强强度尚没没有发挥挥出来，所以自重

42、荷载通过钢套箱传到吊点上。5.1 荷荷载场的的确定（1）钢套套箱的自自重钢套箱部分分包括槽槽钢、I字型钢钢、圆钢钢和钢板板，这部部分重量量共：5506006.66kg；封底混凝土土和承台台共重：126620550kgg。所以钢套箱箱部分作作用于平平台上自自重荷载载总共为为131126556.66kg。水的浮力向向上，该该种工况况下对钢钢套箱受受力有利利，浮力力为：77044400kkg。（2）水的的浮力向向上，该该种工况况下对钢钢套箱受受力有利利，浮力力为：77044400kkg。 所所以作用用于每个个吊点上上的作用用力为：(131226566.6-70444000)10./166=38001

43、600.4kkg5.2 计计算结果果及分析析采用第四节节的分析析模型，除除了将钻钻机荷载载移除外外，其余余条件不不变。计计算结果果见下面面图所示示。由图5.11图5.3可知，最最大Miisess等效应应力为56.335MPPa，最最大剪力力为1770.11MPaa，最大大弯矩为为3200.6MMPa，满满足强度度要求。由图5.44和图5.5可知，最最大竖向向位移为为1.7757ccm，最大大水平位位移为11.6669cmm。图5.1MMisees等效效应力分分布图5.2主主剪力分分布图5.3主主弯矩分分布图5.4竖竖向位移移分布图5.5水水平位移移分布图5.6为为桩底反反力分布布，由图图可知，

44、最最大桩底底反力为为4988.8kkN，实际际上这部部分力由由桩侧摩摩阻力和和桩端支支承力承承担。但但此处计计算时未未考虑七七根工程程桩的竖竖向支承承作用，所所以计算算得到的的桩底反反力较大大。图5.6 桩底支支承反力力在浇筑承台台时，工工程桩对对钢套箱箱已能提提供竖向向支承作作用，在在浇筑承承台工况况将工程程桩的作作用简化化为竖向向弹簧，弹弹簧的刚刚度为2.551009N/m，如图5.7给出的的考虑工工程桩（等等效为弹弹簧作用用时）的的有限元元网格划划分图。最最不利工工况下的的约束反反力如图图5.8所示，每每侧总反反力分别别为82.89kkN和87.42kkN，弹簧簧轴向应应力分布布如图5.9所示，最最大为00.9991MPPa。图5.7桩桩底支承承反力图5.7 考虑弹弹簧作用用时约束