富春江上某桥梁水中栈桥及围堰施工设计计算实例

xx江上某桥梁水中栈桥及围堰施工设计一、栈桥及码头施工设计（一）设计依据及基础资料1、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）5、《公路桥涵抗风设计规范》6、《万能杆件手册》（二）结构布置为方便施工设备及材料岸上与江中的运输特设计此栈桥码头。栈桥中心线位于主桥中线下游18.5米处，栈桥宽10米，上设30t汽车运输走道；桥上设一台WD-20起重机负责货物的起吊装卸。栈桥上弦系统线标高为▽+9.6m。栈桥采用N型万能杆件拼装，并在万能杆件顶面铺设δ=10mm桥面钢板。桥面顶部布置钢轨走道，供WD-20吊机走行、吊重使用。栈桥基础为φ0.529m钢管桩，在桩顶布置桩顶分配梁，桩间焊接横向连接系。（三）荷载计算栈桥结构设计风速按V=29.8m/s计算，W0=V2/1.6=555.025Pa；1、风荷载吊机设计风速按V=13.8m/s计算，ω0=119Pa（风力超过6级吊机停止作业）。（1）吊机桁架所受风力为：锯工作状态奥：窝取司K1=1赌.躁0碎，医K2=0朴.便4百，丑K3=1粪.罢0颤，颜K4=1索.曲2筛，予W=K按1·K2笼·K3·扬K4·W深0窝=57.抖12P之a皂；佳非工作状担态互：果W=26默6.41灿2P毒a污。滴（位2皮）栈桥万映能杆件所列受风力计腹算：渴取锤K1=1网.技0检，睛K2=1堤.乓3疗，窗K3=1富.阻0原，末K4=1语.惹2套，除W=K1丹·K2·柱K3·K傻4·W拐0也=865什.84P贸a菌。博（奇3睁）栈桥钢孝管桩基础驶所受风力绣计算：匠取催K1=1局.爆0扑，科K2=0踢.导9补，匀K3=1正.脚0遵，剩K4=1防.萄2筹，夸W=K1蚊·K2·绒K3·K店4·W必0啦=599抬.42P剃a东干。不2运、水流冲贱击力千根据计算困水位仅计嫂入钢管桩焰水流力痒取地面上存桩长最大默排管桩进劝行计算，繁管桩所受客水流力：融F傍1太＝洽K亿rv食2等A/2g屿＝泡0.73会×10×购2.5槽2碑×9×0丙.529霉/疮（稍2×1章0全）监=6.9辞5KN逝3到、栈桥码碧头计算隙建立栈桥吹有限元模岛型，其汪中舅φ链0.52绵9灭m搅钢管桩模织拟为梁单破元，万能吵杆件模拟蹄为杆单元绩，风荷载青、水流力撤及栈桥上类荷载模拟凝为节点力午，桩底约尽束模拟为冬固结。栈持桥计算模朗型及结果宴如体“俱图玉1-1瘦棋栈桥结构米计算模型若及应力结招果典”纸，给“榨图们1-扇2凝栈桥结构返计算模型讲及位移结拾果午”阿，胡由计算可慌知：紧构架最大效应力摔：们σ忧max=璃64.6愁M围p非a继（拉应力次）庸构架最小永应力板：蜓σ哨min=尖-109轨.52M三p严a爆（压应力奋）毫构架最大每竖向位移创：晚δ沸=13.煤2mm粗构架最大伶水平位移础：怕δ胀=45.融6mm越杆件轴力猎：争F敞N1验=29.休22t<教72.5缘t艰F雀N3壮=27.迟5t<4蒜2.8t甜恢演F辜N4拾=25.奔2t<3皇0.9t分烤F压N5同=13.毁3t<2热3.9t央由计算可巾知，构架劫受力合理迷，满足强母度、刚度勇及稳定性涉要求。蔬图杂1-挎1箭栈桥结构爽计算模型侍及应力结乱果炎图篮1-束2宁栈桥结构心计算模型橡及位移结酒果语4堪、我WD-2然0粥吊机构架描计算约建狱立瓶WD-2合0顽吊机构架刚有限元模仁型，各万芝能杆件和阴轮箱均按符梁单元处伪理。在轮医箱底部采疫用铰接约怖束庙。颈崖构架立体薯模型纲见给“匙图能1-3朋WD-备2缎0句吊机畏构架立体菌模型米”池。势（研1树）结构强免度计算结牢果：蝴由计算可墓知：苹构架最大扒应力恒：群σ截max=养55.2惨6M标p言a欲（拉应力齐）谣构架最小木应力寸：撇σ挥min=怀-119统.24M凉p悔a昨（压应力腿）渗构架最大宜组合位移花：河δ哨=6.5洗9mm咱杆件轴力品：垃F奋N1丰=55.学57t<柱72.5千t足F涉N3者=38.野44t<写42.8置t膏搬怖F之N4伞=25.略3t<3递0.9t凤竿F诚N5劳=17.准6t<2死3.9t伙由计算可礼知，支架美受力合理氏，满足强陷度、刚度论及稳定性枝要求。严图来1-3勺WD-2咏0组吊机构架支立体模型兰（邻2因）整体倾闭覆稳定计涛算犯工况一：败正前方吊馅重赢120K例N塑，幅晚度窃14阀m核稳定计算缝倾覆力矩菌（以前端精立柱为转肌角）薪120×断1希3陵＝玩1560遇KN·m庆稳定力矩抛（计入构饮架自重和野压标重抹600K折N御）周600×范6装＋摧50×1溜0绕＝背4100郑KN·余m摆安全系数打为添3500赏/156队0迟＝评2.62颂>2程工况二：年吊倦重于120K生N驰，幅刮度冶14词m河扒杆与正暮前方水平邀夹暮角挡90市°谅时稳定计竿算胸倾覆力矩躺（以轮箱面为转角）锹120×砍1电0落＝日1200造KN·m晌稳定力矩吧（计入构冒架自重和不压截重城600K颠N父）朱650×险4+50刷×些6康＝丝2700贼KN·抚m因安全系数陵为爱2700改/120共0查＝胸2.25啊>2敬（择3吵）结论骨通过整体题模型计算韵分析，吊我机各杆件肺轴力均在熟万能杆件翠手册各杆豪件容许轴燥力范围内膨，构架变马形满足规愈范要求。咸整体稳定里性满足规帮范要求。中二、主墩弓吊箱围堰裂设计恨（一）设加计依据及卡基础资料请1穷、《公路即桥涵设计诚通用规范射》构(JTG徒D6岁0线—相2004北)汤2特、《公路怎桥涵钢结咏构及木结屠构设计规处范》符（悼JTJ畅025-答8梢6戚）杂3加、《公路涌桥涵施工慌技术规范答》朵(绞JTJ0侧41-2抢000)饼4垂、《钢结唐构设计规夜范》着（车GB5惑0017忠-200来3抄）陶（二）结旁构布置笼主桥主墩逮采用单壁俗钢吊箱围左堰施工。隐主墩承台买尺寸杏为者10.6拖m×9.垒6m×5掀m渠。承台整石体式为四苏边形。承秋台底标高士为端+0.5结m冒。封底混林凝土僵厚焦1奖m解。围堰壁讲板厘厚摄8m庄m固，壁板竖景肋掠为比2[3罗2集，横肋便为饶[1摩0镜。在围堰翻底节局部对加强。在堂距围堰邀顶偶0.5起m标位置设一标层内支撑咬。内支撑牲为交2[3凉6莲，圈梁锋为后2[3予6欺。围堰底坏板托架肝为殃[3月6寇，底板厚押度精为灵6m仁m权钢板，肋迈为如[贺8假。驻钢吊箱围凉堰拼装在物主墩钻孔义平台上操溪作。拼好斗后利用钢绞护筒设立佛起吊系统乡起吊下放疲到位。下工放到位后忘通过在钢棋护筒上设托立吊挂系而统完成围副堰体系的蝶转换。德（三）荷仆载计算倘取围堰最渐不利的抽役水状态计乡算结构自重胃水流冲击芒力，水压顷力启建立有限众元模型，团围堰壁板现模拟为板臂单元，纵引横仂模拟园为梁单元妙，在封底瓣混凝土顶惑处约束围且堰，约束批形式为固荐结，水流盗冲击力和染水压力作牙为均布荷拉载施加于络壁板上，赖计算过程劲中计入结诞构自重。待计算模型扣如思“六图夏2-1选偶吊箱围堰年应力结型果画”准，与“兰图颈2-饱2丝吊箱围堰睁位移结烦果骡”牛。川由计算可跌知：射围堰最大劫应力迈：菌σ娘max=逆121.旷3M傻p爆a局（拉应力馆）怠围堰最小悲应力消：云σ蒜min=四-158往.4M叹p旦a猎（压应力尺）鸭围堰最大绍组合位移映：絮δ赵=4.7姥mm伯由计算可有知，吊箱君围堰受力倍合理，满运足强度、樱刚度及稳范定性要求商。揉图进2-1快尖吊箱围堰取应力结果困图使2-绕2滴吊箱围堰帝位移结果雕三、套箱饺围堰设计孔（一）设熔计依据及誉基础资料平1乎、《公路插桥涵设计什通用规范娃》婆(JTG负D6折0虫—肚2004纺)筝2盏、《公路缩桥涵钢结氏构及木结然构设计规趣范》细（帮JTJ怖025-岛8锅6瞒）梳3标、《公路靠桥涵施工晓技术规范古》警(倘JTJ0岔41-2遣000)兰4联、《钢结急构设计规镇范》叮（昨GB5漏0017疲-200条3蛙）边（二）结疯构布置辆主桥引桥庆墩部分采辆用单壁钢公套箱围堰遍施工。围角堰壁板驴厚瞧6m非m黎，壁板竖哄肋衰为洗2[2丢0欣，横肋病为剩[城8咳。在围堰窑底节局部姻加强。在撞距围堰谷顶胡0.5渐m发位置设一傻层内支撑旧。内支撑互为由2[3稀6镇，圈梁弟为压2[3匪6盛。峡钢套箱围韵堰拼装在伏钻孔平台截上操作。倾拼好后利届用钢护筒跪设立起吊硬系统起吊永下放并下跃沉到设计钞位置。百（三）荷麦载计算窄取围堰最究不利的抽婶水状态计炉算结构自重顶水流冲击畏力，水压累力质建立有限光元模型，熔围堰壁板息模拟为板引单元，纵躲横仂模拟没为梁单元搬，在封底报混凝土顶述处约束围次堰，约束辩形式为固险结，水流框冲击力和攻水压力宿作为均布穗荷载施加粘于壁板上凭，计算过时程中计入颈结构自重抄。计算模瘦型如涉“侄图父3-1功呀套箱围堰仙应力结宿