钢套箱计算书
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2#主墩钢套箱计算书
1 设计参数取值
1) 承台底标高： 83.5m
2) 套箱底板顶面标高： 82.5m
3) 壁板顶标高： 87.7m
4) 壁板底标高： 82.5m
5) 封底混凝土厚： 1.0m
6) 设计高水位： 86.22m（10年一遇）
7) 设计低水位： 84.57m
2 材料容许应力值
（1）Q235钢：
]=145MPa
容许弯应力[σ
w
容许轴向力[σ]=140MPa
容许剪应力[τ]=85MPa。
参考《路桥施工计算手册》，临时结构钢材容许应力可提高1.3倍。本计算中Q235钢材容许弯应力取1.3×145=188.5MPa，容许轴向应力取1.3×140=182MPa，容许剪应力取1.3×85=110MPa。
（2）C25混凝土：
弹性模量E
=2.8×104MPa
c
=11.5MPa
轴心抗压强度f
cd
轴心抗拉强度f
=1.23MPa
td
（3）钢护筒与混凝土之间握裹力：
取经验值150KN/m2
3荷载取值
3.1 静水压力
桥位处设计最高水位86.22m，钢套箱壁板底部高程为82.5m。则壁板底部最大静水压强为：，从水面至套箱底部呈线性分布，如下图所示。
图1 静水压力图
3.2 混凝土荷载
承台分两次浇注，第一次浇注1.5m，第二次浇注2.7m，则第一次浇注混凝土侧压力为：
则第二次浇注混凝土侧压力为：
4钢套箱结构工况分析
4.1吊杆计算
4.1.1整体下放阶段
采用Φ32精轧螺纹钢筋吊杆，共计4根。
钢套箱重：60t
每根吊杆承受拉力为15t，满足要求。
4.1.2封底混凝土浇注阶段
采用Φ32精轧螺纹钢筋吊杆，共计16根。
1m封底混凝土重：87.8×2.4=211t
钢套箱重：60t
每根拉压杆受力为：（211+60）/（4×4）=17t
4.2底板计算
底板承受封底混凝土荷载，封底混凝土重24×1=24KPa，均匀作用在底板上。
底板面板采用δ=6mmQ235B钢板，主梁采用2[28b型钢，次梁采用12.6工钢。
4.2.1面板计算
取1cm宽板条计算，
Wx=b×h2/6= 0.01×0.0062/6=6×10-8m3
Ix=b×h3/12= 0.01×0.0063/12=1.8×10-10m4
=145000×6×10-8=0.0087KN.m
M
允
Q
=85000×(0.01×0.006)=5.1KN
允
计算模型如下：
.26.26.26
1
2
3
4
( 1 )( 2 )( 3 )0.50
0.50
0.50
杆件单元受力如下：
最大弯矩为-0.007KN.m ，最大剪力为0.078KN ，满足要求。 4.2.2工12.6计算
工12.6：Wx=77.5cm 3,Ix=488cm 4 M 允=145000×77.5×10-6=11.237KN.m Q 允=85000×(0.126×0.005) ×10-4=53.55KN EA=380478KN ；EI=1024.8KN.m 2 计算模型如下：
13
1
2
( 1 )1.83
弯矩图：
x
1( 1 )5.45
最大弯矩为5.45KN.m ，满足要求。 剪力图：
x
最大剪力为11.91KN，满足要求。
4.2.3主梁2[28b计算
2[28b：Wx=732cm3,Ix=10260cm4
M
允
=145000×732×10-6=106KN.m
Q
允
=85000×(0.28×0.0095×2) =452.2KN EA=1916628KN；EI=21546KN.m2
计算模型如下：
弯矩图：
x
最大弯矩为109.65KN.m＜1.3×106=137.8 KN.m，满足要求。剪力图：
最大剪力为181.07KN，满足要求。
4.3壁板计算
计算采用Midas Civil 2006整体建模分析：面板采用面单元，小肋、大肋、背枋、内支撑等采用梁单元建立模型。
工况一：1m封底混凝土浇注阶段
荷载：1m高封底混凝土荷载
受力模型如下（2#-1）：
面单元（面板）最大组合应力为32.7MPa，应力图如下：
梁单元最大应力为148.5MPa，应力图如下：
结构总体变形图如下：X轴方向（横桥向）最大变形5mm，Y轴方向（顺桥向）最大变形为5mm，Z轴方向（竖向）最大变形7mm。
工况二：封底混凝土达到设计强度后抽水阶段
荷载：静水压力
受力模型如下（2#-2）：
面板最大组合应力为79MPa，应力图如下：梁单元最大应力为158.9MPa，应力图如下：
结构总体变形图如下：X轴方向（横桥向）最大变形4mm，Y轴方向（顺桥向）最大变形为4mm，Z轴方向（竖向）最大变形4.5mm。
工况三：第一层承台混凝土浇注阶段（1.5m）
荷载组合：静水压力+1.5m高混凝土荷载
面单元最大应力为18.4MPa，应力图如下：