双壁钢围堰计算书

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围堰计算书

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综上:F1max=42.9kN,F2max=168.9kN,F3max=277.6kN,
Mmax=142.4kN·m
2、钢板桩抗弯强度检算:
=69.9MPa<1.05×[200MPa]=210MPa满足受力要求
通过对钢板桩围堰两种状态下的比较可知:
第一道内支撑在工况一时受力最大F1max=73.4kN,
工况1:围堰水下洗泥完成后,钢板桩处于最不利位置,受力情况分析如下。
按照结构专业规范4.1.1条规定:悬臂式支护结构嵌固深度设计值hd宜按下式确定。
式中 —桩、墙底以上根据本规程第3.5节确定的基坑内侧各土层水平抗力标准值 的合力之和;
h —合力 作用点至桩、墙底的距离;
—桩、墙底以上根据本规程第3.4节确定的基坑内侧各土层水平抗力标准值 的合力之和;
将边梁及内支撑看做中心加有刚性约束的整体平面刚架结构,利用迈达斯进行受力分析,计算受力图如下:
支撑受力分析图
支撑组合应力值
自重产生的应力值
支撑剪力应力值
边梁及内支撑最大组合应力值: <205MPa
边梁及内支撑最大剪力应力值:
(三)封底混凝土厚度验算
围堰封底抽水完成后,封底混凝土需承受水头差引起的向上浮力,封底混凝土标号为C25,其容重γ=24kN/m3,封底混凝土厚度为2.5m。
综上:F1max=73.4kN,F2max=238.3kN,F3max=230.8kN,
Mmax=233.1kN·m
2、钢板桩抗弯强度检算:
=114.4MPa<1.05×[200MPa]=210MPa满足
2、围堰受力计算(混凝土按非理想状态来计算)
围堰合拢后,先进行水下封底,混凝土没有达到强度后进行内支撑的安装,将其视为普通填土进行考虑。

钢围堰计算书

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Asz(m 2) 0.002 Izz(m 4) 0.000
z(+)(m) 0.125 y(+)(m) 0.058
z(-)(m) 0.125 y(-)(m)40a
z
y
A(m 2) 0.009 Ixx(m 4) 0.000
Asy(m 2) 0.004 Iyy(m 4) 0.000
普通钢筋 R235 弹性模量(MPa) 210000 容重(kN/m ) 76.98
3
f sk(MPa) 235
f sd(MPa) 195
f'sd(MPa) 195
3
二、模型建立与分析 2.1 计算模型 计算模型采用整体建模。其中钢板桩采用刚度与拉森钢板桩近似的 I25a 型 钢代替,荷载施加于版单元上。结构的约束条件为:底部约束垂直方向位移,封 底及土体范围内约束水平方向位移。
2
一、基本信息 1.1 工程概况 7#墩承台为哑铃型承台, 承台长 20m, 宽 7.7m, 高 3m, 承台顶标高 87.93m, 承台底标高 84.93m。经现场实测水位标高 86.95m,预计施工时水位最高不超过 87.5m。河床面标高 81.65~83.75m,覆盖层为卵石层。 1.2 技术标准 9 号围堰计算按照支护结构安全等级 I 级(结构重要性系数 1.1) ; 1.3 主要规范 1)《水工建筑物荷载设计规范》 (DL 5077—1997) 2)《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 3)《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007) 1.4 结构概述 承台钢围堰采用钢板桩加内支撑的形式,封底厚度 1.5m,钢板桩围绕承台 呈矩形布置,内支撑及钢围檩设置一道,位于承台顶面以上,不影响承台施工。 钢板桩采用拉森 IV 型钢板桩,钢围檩采用 I40a 型钢双拼,内支撑采用 P630*8 钢管。 1.5 主要材料及材料性能 1)普通钢筋 表格 0-1 普通钢筋表格

钢围堰设计计算书

钢围堰设计计算书

=
112MPa

145MPa
故腹杆强度满足要求。
稳定性复核如下: N φA = 357000 0.899 × 2460 = 161MPa ≤ 190MPa
稳定性满足要求。 腹杆与弦杆连接计算: 按最大轴力-357KN 控制焊缝,焊缝采取 3 面围焊,取焊脚尺寸 6mm,有效高度 4.2mm: 取焊缝强度:抗剪强度[б]=125Mpa, 抗拉强度[б]=190Mpa .
第三部分
钢围堰设计及计算书
一、计算依据
1、《淮海大桥施工图》 2、《淮海大桥地质水文资料》 3、《第一部分:淮海大桥钢围堰施工方案》 4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
二、计算参数及荷载
1、基本原则
钢围堰的设计以可实施性和安全性为基本原则,施工设计阶段按 5%频率(20 年一遇)
取用有关设计参数。
+16.5
3、主要荷载
1)水压力:按γwh 计算,与水深成正比。
2)土压力 :按主动土压力计算,透水层取γ’h(γ’为土层浮容重)
3)土侧摩阻力:按τ×A 计算
4)围堰底土层阻力 :σ×A 计算
5)砼侧压力:按γch 计算
6)上游迎水面水流压力:
按公式
F1
V2 = ξ1γ 1 A1 2g

式中:F1——钢吊箱所受的水流作用力,kN;
+12.928m
立杆
86.5kn/m
+12.928m
腹杆
86.5kn/m
最大轴力(KN) -615 -357 -81 -454 -77
-286(343)
最大弯矩(Knm) 4.74
4.0
杆件截面 δ=10mm,b=30cm 2∠80×80×8

某大桥主桥双壁钢围堰计算

某大桥主桥双壁钢围堰计算

城市道桥与防洪2012年12月第12期摘要:某大桥主桥采用双壁钢围堰的结构型式。

为了准确了解钢围堰结构的变形和应力情况,确保工程施工安全,对该钢围堰用ANSYS软件进行了计算分析。

控制性工况分析结果显示,围堰结构最大变形值较为合适,所有构件应力均低于设计条件既定的限值,结构稳定性能够满足规范要求。

关键词:双壁钢围堰;计算分析;桥塔基础中图分类号:U441文献标识码:B文章编号:1009-7716(2012)12-0068-04收稿日期:2012-05-25作者简介:王冲(1982-),男,内蒙古包头人,工程师,从事桥梁设计工作。

王冲1,2,李文勃2,曾源2(1.天津市市政工程设计研究院,天津市300051;2.上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市200092)某大桥主桥双壁钢围堰计算分析0引言某大桥主桥采用悬索桥,该桥桥塔基础采用先围堰后平台的施工方案,围堰采用双壁钢围堰结构。

1围堰结构设计简介根据承台形状,双壁钢围堰设计为长圆型。

围堰壁厚2.0m,全高35.5m,共分为三节,底节高度14.5m,中节高度9.3m,顶节高度11.7m。

围堰外轮廓尺寸为:78m(长)×41m(宽)×35m(高)。

围堰布置见图1。

围堰双壁面板采用6mm厚钢板,∠75×10等肢角钢作加劲肋。

水平桁架采用∠125×12、∠140×12两种规格角钢,隔舱板及水平环板由30mm、25mm厚钢板组成。

承台施工时围堰共设3道内支撑,均撑在有隔舱板处。

三道支撑均采用圆钢管。

围堰封底厚度为8.0m,封底混凝土为C25混凝土。

围堰结构用钢材质均为Q235B。

井壁混凝土等级为C20。

2围堰结构计算分析2.1计算内容确定围堰结构计算包括:底节浮运状态、接高旋浮状态、下沉着床状态、下沉到位状态、封底抽水状态五个状态,分析可知,控制结构变形和强度的为封底抽水状态,因此下面计算仅对该状态进行。

双壁钢围堰施工(作业指导书)

双壁钢围堰施工(作业指导书)

双壁钢围堰施工作业指导书1.适用范围凡河床基面较为平坦的大中桥深水基础的施工均可使用双壁钢围堰。

2、主要应用标准和规范2.0.1 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)2.0.2中华人民共和国国家标准《钢结构设计规范》(G B50017-2003)2.0.3中华人民共和国国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)2.0.4中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》(土建工程)(JTG F80/1-2004)2.0.5中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2.0.6中华人民共和国行业标准《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)3.施工准备3.1技术准备3.1.1熟悉和分析设计施工图纸、水文地质资料、基础形状尺寸和埋深情况、历年最高水位和施工水位、河床地质分析等。

3.1.2 确定双壁钢围堰施工方案(包括承台、桥墩施工方案),进行方案的可行性和经济效果对比论证及优化。

3.1.3进行钢围堰结构设计和方案编制、出具计算书和具体工艺方案、措施,绘制围堰施工图,编制专项安全方案,经过公司总工程师审核批准方可实施。

实施前向施工班组进行技术、安全一级交底。

3.1.4 施工放样:采用坐标放样放出承台边线、中心线及围堰边线位置。

3.1.5 施工前对施工人员进行全面的技术、操作、安全二级交底,确保施工过程的工程质量和人身安全。

3.1.6 施工前对河床面进行测量摸底,清除河床面的杂物和垃圾。

3.2施工机具准备3.2.1 提升设备:浮吊、履带吊或汽车吊、手动葫芦、千斤顶等3.2.2 运输定位设备:拖船、驳船、导向船、定位船等3.2.3 电源和动力设备:变压器、发电机、震动锤等3.2.4 抽挖设备:抓泥船、潜污泵、清水泵、空气吸泥机、高压射水泵等3.2.5 电焊气割设备:电焊机、氧气乙炔设备等3.2.6 混凝土设备:拌合站、搅拌运输车、输送泵、导管等3.2.7 测量仪器:全站仪、水准仪、钢尺、测绳等3.3材料及其它准备3.3.1 主要周转材料:钢板、型钢等。

X嘉陵江大桥5#墩双壁钢围堰计算书

X嘉陵江大桥5#墩双壁钢围堰计算书

目录第一章基本资料 .......................................................................................... - 1 -1.1 工程概况.................................................................................................... - 1 -1.2 主要计算依据............................................................................................ - 1 -1.3 钢围堰结构................................................................................................ - 2 -1.4.计算参数取值............................................................................................. - 3 -第二章双壁钢围堰结构受力计算..................................................... - 4 -2.1 计算工况.................................................................................................... - 4 -2.2 钢围堰下沉与抗浮计算............................................................................ - 4 -2.2.1 钢围堰下沉计算............................................................................. - 4 -2.2.2 钢围堰抗浮与整体稳定性计算..................................................... - 5 -2.3 钢围堰构件受力计算................................................................................ - 6 -2.3.1 计算荷载......................................................................................... - 6 -2.3.2 竖向箱型梁受力计算..................................................................... - 7 -2.3.3 内支撑受力计算........................................................................... - 11 -2.3.4 水平桁架受力计算....................................................................... - 12 -2.3.5 竖向加劲肋受力计算................................................................... - 14 -2.3.6 面板应力与挠度计算................................................................... - 16 -第三章钢围堰结构局部计算.............................................................. - 19 -3.1 封底混凝土计算...................................................................................... - 19 -3.2 内支撑与壁板连接处计算...................................................................... - 21 -3.3 浇筑封底砼时钢围堰底端拉杆设计...................................................... - 24 -第一章基本资料1.1 工程概况桥梁全长1250m。

双壁钢吊箱围堰计算算例说明

双壁钢吊箱围堰计算算例说明

双壁钢吊箱围堰计算算例说明1、工程概况:XXX桥是公铁两用大桥,其主桥为双塔三索面三主桁斜拉桥,主桥桥式布置为98+196+504+196+98m。

2#墩为大桥主跨墩,其中2#墩矩形承台截面为53.4×27m,厚6m,承台地面标高为+4.0m。

2#墩围堰外轮廓尺寸57.6×31.2m,内轮廓尺寸53.6×27.2m,围堰底板至平台顶高度为14.50m,重达2000T。

侧舱宽2m,被隔板分成相互独立的十二个舱室;底隔舱宽2.3m(竖向,计四道),2.5m(横向,计十道),高4.5m;平台支架高4.0m,桁架结构,底板龙骨高0.5m,刚架结构。

2、地质、水文情况:2.1地质情况2#主塔墩位处河床高程一直处在变化中,设计院最初的河床标高在+0.0m左右,最近测得墩位处河床标高为+6.0m左右。

2#墩覆盖层主要由砂类土构成,总厚度约33m,上部11~16m为新近沉积的松散状细砂,中部7~10m为松散~中密状细砂夹少量中、粗砂。

岩面高程在-27m附近,基岩主要为弱胶结砾岩、中胶结砾岩、强胶结砾岩,中、强胶结砾岩极限抗压强度分别为9Mpa和28Mpa。

2#墩一般冲刷后高程-6.49m,局部冲刷后高程-26.17m,冲刷终止地质为细砂。

各岩土层的岩土技术参数详见下表岩土工程特性及设计参数建议值2.1水文情况2#墩位处20年一遇的最高通航水位为25.68m,因此钻孔施工水位定为26.0m;11月~4月10%日平均最高统计水位为20.66m,因此,围堰的防水水位定为21.0m。

洪水期水流速度3.5m/s,枯水期水流速度1~1.5m/s。

3、施工方案简介:根据工程特点及地质、水文资料和总工期的要求,2#主塔墩基础采用双壁钢吊箱围堰施工方案,吊箱围堰在船厂整体制造、下水、浮运到墩位,采用锚墩定位,然后用钢绞线张拉施工方案;围堰锚碇后,先插打12根定位钢护筒,再将围堰挂在定位钢护筒上形成固定的钻孔平台(平台标高为+26.0m),接着插打完剩余的钢护筒后,再同时上5台钻机进行钻孔施工;钻孔桩施工完毕,将围堰下放到设计位置(顶标高为+16.0m),第二次挂桩、堵逢,水下混凝土封底,在无水状况下施工承台及塔座。

钢围堰计算书

钢围堰计算书

湘潭特大桥深水墩双壁钢围堰计算书1.概括1.1工程概况长株潭城际铁路湘潭XDK45+301.7~XDK46+112.13(293#~305#墩)处跨越湘江,桥梁主跨采用变截面连续刚构梁,跨度布置为(42.5m+10×75m+42.5m),桥墩采用圆端形实心桥墩,墩高16.5m~33.5m。

295#~304#墩地处湘江河道,为深水桥墩基础,其中,296#、297#、298#、299#、墩采用双壁钢围堰施工方法,钢围堰下沉就位,混凝土封底完成后,进行钻孔桩基础及承台墩身施工。

双壁钢围堰为圆形,主要由内壁板、外壁板、隔舱板、横向桁架、竖向桁架、横向加劲肋和竖向加劲肋组成,内外壁中心距0.8m,其中,296#~298#墩钢围堰外径26.4m,内径24.8m;299#墩钢围堰外径24m,内径22.4m。

钢围堰分节制造,每节高度1.5m;刃脚节高度2.25m,刃脚高0.8m。

每节钢围堰平面平均分成8块。

钢围堰内外壁板、隔舱板均为8mm厚度的钢板,隔舱板按1/8圆周布置;横向桁架包括桁架弦板、横撑杆和M形腹杆,每节间长度为1/64圆周布置;横向桁架和横向加劲肋按0.75m的间距错开布置;竖向桁架间距为1/32圆周;竖向加劲肋的间距为1/128圆周。

钢围堰所有构件采用Q235钢。

横向桁架弦板采用两根∠100×100×8的角钢并置,其余杆件都是采用∠75×75×8角钢。

钢围堰底部采用混凝土环形封底,封底混凝土宽度1m;内侧均匀插打6根钢护筒并与钢护筒相连接,进行钻孔桩施工,钢护筒灌注混凝土后形成抗拔桩。

钢围堰顶部采用两层工字钢搭建钻孔平台,底层为56B型工字钢,顶层为36B型工字钢,需满足同时4台冲击钻机作业,每台钻机重量按15吨计。

2.钢围堰抗浮力检算296#~298#墩钢围堰外径26.4m,内径24.8m,其中296#墩钢围堰最高,高度为11.25m;本章对296#墩作抗浮力检算。

MIDAS双壁围堰计算书

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双壁钢围堰计算书目录1 计算依据.................................................................................................... - 3 -2 工程概况.................................................................................................... -3 -3. 双壁钢围堰施工方案综述 ..................................................................... - 3 -4. 钢围堰计算.............................................................................................. - 4 -4.1结构设计........................................................................................... - 4 -4.1.1材料设计参数表 .................................................................... - 5 -4.1.2. 材料设计强度值 ................................................................. - 5 -4.2 工况分析.......................................................................................... - 6 -4.3 荷载计算.......................................................................................... - 6 -4.3.1双壁钢围堰承受荷载分析 .................................................... - 6 -4.3.2 封底混凝土荷载分析 ........................................................... - 7 -4.4 建立模型计算分析 ......................................................................... - 8 -4.4.1 模型单元 ............................................................................... - 8 -4.4.2操作流程 ................................................................................ - 8 -4.4.3 分析结果 (25)4.5钢板桩整体抗浮计算 (27)1 计算依据(1)《某特大桥设计图》;(2)《路桥施工计算手册》周水兴等著;(3)《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005;(4)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;(5)《钢结构设计规范》(GB500017-2003);(6) Midas civil 使用手册。

双壁钢围堰计算书教程

双壁钢围堰计算书教程

辅桥双壁围堰计算1 ,围堰静水压力计算围堰顶标高27.000m(最大施工设防水位)围堰最高抽水水位:27.000m河床标高:24.290m承台顶标高:24.520m承台底标高:21.720m岩层面标高:21.590m1.1、围堰内抽水工况最不利工况为围堰内抽完水进行承台砼浇筑,此工况围堰内外水头差h max= 5.280m(抽水最大水头)2、围堰水流压力计算2.1、围堰静水压力计算静水压力P静水=γhγ=10kN/m3水容重P静水=52.8kN/m3、围堰抗浮计算3.1、围堰上浮力计算钢围堰断面积的计算:A=33.20m2F上浮=1494.00KN3.1、围堰填充砂重量计算刃脚部分的体积:V1=16.60m3围堰内填水体积的计算:填充高度刃脚上 2.00mV2=66.40m3下沉重量:砼重量381.80KN1m高的砼水重量664.00KN钢围堰 385.00KNF下沉=1430.80KN沉降系数的计算:K=0.964、围堰受力计算σ=M/W=111.4MPa<170MPa f=5pL4/384EI=7.46mm满足要求4.2、加劲小肋计算(小竖肋)4.2.1、计算水头 h=5.280m水压力 P=52.80kN/m2加劲小肋间距l=450mm大肋间距L=1000mm面板有效宽度取面板板厚60倍计算,加劲小肋采用∠63×6×40角钢,则钢材弹性模量 E=210000000kN/m2q=23.76kN/m加劲小肋内力按连续梁计算M=pL2/10= 2.38kN.mQ=PL/2=11.88kNσ=M/W=115.0MPa<170MPaτ=QS/Ib=35.4MPa<100MPa加劲小肋变形f=5pL4/384EI= 1.26mm< L/400= 2.5mm4.3、加劲大肋计算(横肋)4.3.1、双壁底层大肋计算计算水头 h= 5.280m h= 4.280m水压力 P1=52.80kN/m2P2=42.80kN/m2大肋间距L=1000mm作用于大肋上的外荷载q=47.8kN/m大肋采用 T型结构,截面特性如下:截面积A(cm 2)惯性矩I x (cm 4)截面模量W xmax (cm 3)截面模量W xmin (cm 3)回转半径i(cm)截面静矩S x (cm 3)37.60975.18254.4976.38 5.0981.51梁上最大轴力 F=146kN支撑杆的最大轴力 F=134.5kN内支撑的最大轴力 F=230.1kN(1)环向梁应力计算:σ=N/A=#REF!MPa <170MPa119.15=#REF!<170MPa35.76=#REF!<170MPa(2)支撑杆受力计算支撑杆采用2∠63×6×63角钢面积A=14.576cm 2经计算轴向力N=134.5KNτ杆=F 杆/A 杆=92.27MPa <100MPa(3)内支撑受力计算内支撑采用I32a面积A=67.156cm 2经计算轴向力N=230.1KNτ杆=F 杆/A 杆=34.26MPa <100MPaσ=N/A±M/W=#REF!σ<[σ];满足设计要求。

围堰计算书2

围堰计算书2

鹤岗至大连高速公路小沟岭(黑吉界)至抚松段钢吊箱围堰计算书计算:复核:中铁九局集团有限公司勘察设计院二〇一四年四月目录1.设计依据 (2)2.项目概况 (2)3 钢围堰的结构与构造 (2)4 钢围堰计算 (4)4.1围堰侧壁计算 (4)4.1.1 壳内水位3.6m时围堰侧壁计算 (4)4.1.2 壳内水位4.6m时围堰侧壁计算 (10)5.围堰抗浮计算 (16)6. 封底混凝土计算 (16)6.1计算简图及荷载 (16)6.2计算结果 (17)7. 底板计算 (19)7.1计算模型 (19)7.2计算荷载 (20)7.3计算结果 (21)7.3.1 工况1计算结果 (21)7.3.2 工况2计算结果 (23)钢吊箱围堰计算书1.设计依据①《鹤岗至大连高速公路小沟岭至抚松段A2设计段两阶段施工图设计第三册第三分册》;②《公路桥涵施工规范》(TB10203-2002);③《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2004;④《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86;⑤《钢结构设计规范》GB50017-2003;⑥《建筑结构荷载规范》(GB 50005-2001);⑦《港口工程荷载规范》(JTJ 215-98)⑧《水利水电工程钢闸门设计规范》(DL/T 5039-0=95)⑨港口工程钢结构设计规范》(JTJ 283-99)2.项目概况鹤大高速公路黄泥河大桥5#墩、6#墩位于主河槽中,主墩桩基为4根Φ1.5米钻孔桩,承台为一级承台,平面尺寸为6.25×6.25米,高度为2.5米,承台底标高为426.0米,地面标高为418.45-418.595米,该桥址为红石电站库区,水位较稳定,设计施工水位431.2米,且施工期间为静水。

根据承台结构特点及水位状况,承台及墩身施工采用有底双壁钢围堰施工。

3 钢围堰的结构与构造钢围堰采用有底双壁钢围堰,围堰壁厚1.0m,内外面板采用8mm钢板,肋板采用L75*6mm角钢,竖向桁架的上下弦杆及腹杆均采用L75*6mm角钢,直腹杆间距500-1200mm;围堰平面上分为8块,每块长4.45m,端头设置8mm隔舱板;围堰竖向上分为2块,高度分别为3.3m和3.9m;组装时块与块之间采用螺栓联结,边肋间安置10mm厚止水胶条,以防施工时漏水。

双壁钢围堰计算书

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双壁钢围堰施工及计算1、概述围堰所处的地理环境水文地质资料2、钢围堰结构尺寸拟定。

3、钢围堰重量计算3.1 钢板围堰钢板:G1s78.5 12 (12 10.38) 4 0.006 506.0kN隔舱钢板:G2s78.5 12 1.2 8 0.006 54.3kN3.2 角钢竖肋角钢:G3l1 k 0.09 180 12 194.4kN横肋角钢:G4l 2 k 0.09 44.76 12 48.3kN 弦杆角钢:G5l 3 k 0.09 1.23 12 90 119.6kN。

3.3 灌水和混凝土围堰壁间混凝土重量:G6V 25 44.76 (5 1.2 1.6 1.2 / 2)5639.8 kN加水( 4m )重量:G7w V10 4 44.76 1.22148.5 kN 钢围堰总重:G G1G2G3G4G5G6G78710.9kN4、封底混凝土厚度计算假设封底混凝土厚度为h ,围堰外壁所围面积:S外53.13 2 3.14 6.229 10.4 164.85m2360围堰内壁所围面积:S内53.13 2 3.14 529 8 118.34m2360围堰内抽水后围堰浮力:F浮 = gsh 1 10 164.85 10.5 17309.3kN有G G封F浮F浮 G17309.3 8710.92.91mhS内25 118.34封底混凝土厚度取3m 。

5、水流方向围堰受力分析。

围堰在水流方向上迎水一侧收到的水平荷载包括静水压力和流水压力,背水一侧只受到静水压力,受力图示如上图。

水平荷载 = 静水压力 + 流水压力静水压力:q1h 10 7.5 75kPa流水压力:k v20.8 10 1.52 q22 100.9kPa2g内支撑设置在距水位以下 2.5m 处,内支撑采用直径为75cm ,壁厚为 1cm 的钢管。

对 A 点弯矩:M A F 5q1l 2q2 l 20 62757.5210.40.97.5210.45F62F 1515.3kN (设两根支撑)钢管压应力:F0.5 1515.3。

围堰计算书

围堰计算书




主动土压力:Pac= 1× 9.5×0.70-2.44=6.65-2.44=4.21 Pag 上 =(9.5×1+3×1.77) ×0.70-2.44=10.37-2.44=7.93 Pag 下= (9.5×1+3×1.77×0.55)-4.72=8.14-4.72=3.43 Pad=99.5×1+3×1.77+5×1.93) ×0.55-4.72=13.45-4.72=8.73
桩长还可以减少。
Ef=29.47
龙 网
桩长减短 1 米计算: Ep=12.17×4÷5+15.55=25.29 Ep2=4/2×40.84÷(15.55+25.29)=81.68 H2=4/3×(2×15.55+25.29)÷(15.55+25.29=1.84 对 F 取矩: 29.47×6 =176.82
围堰计算书 一、计算简图:
(一)
防洪堤 原地面 拉杆@3m 第一道支撑
河床线
锚锭板
第二道支撑
砼垫层
排砌抛石
锁口钢管
龙 网
WW 筑
上游围堰断面示意图
W.
第一道支撑
ZH
UL
第二道支撑 离河岸线 砼垫层 排砌抛石 锁口钢管
河床线
上游围堰离岸边较远且水较深。下游围堰离河岸线较近,二侧土层高差较大。上下游围 堰情况比较后,取大值,按最不利计算,即上游围堰岸侧的锁口钢管计算埋深取下游围
2

ZH
UL
(四)计算工况: 工况一、按外排桩计算,围堰内设第二道支撑前抽水至-3 米处,坑深按 5 米计算(通过对 10#墩计算,外侧水位低时,对围堰有利) 。 工况二、亦按外排桩计算,围堰内排砌块石及砼垫层已完成。河水位按+2 米计算,围堰内 抽水至坑底,围堰深度9.5米。

某大桥钢围堰计算(有图及计算过程)_secret

某大桥钢围堰计算(有图及计算过程)_secret

XXXX大桥双壁钢围堰计算单目录一、基本资料 (2)二、荷载及计算工况 (3)(一)荷载分类 (3)(二)各工况荷载分析 (3)三、封底砼的计算 (3)四、钢围堰下沉计算 (4)五、围堰侧壁计算 (6)(一)、荷载 (6)(二)、围堰荷载组合 (7)(三)、主要计算结果 (7)(四)、计算结果分析 (9)六、围堰稳定性检算 (11)(一)、荷载 (11)(二)、抗滑移稳定 (11)(三)、抗倾覆检算: (11)一、基本资料1、设计潮水水位按+7.85m考虑,实际+8.5m,钢围堰顶标高按+9.0m设计,承台底标高-3.222m,围堰底标高-7.222m,最大水头差15.7m。

2、围堰竖向布置施工水位:+6.08m,设计高潮位:+7.85m,根据实际调查取8.5m计算。

综合拟定:围堰顶标高:+9.0m, 承台底标高:-3.222m, 假定封底砼的厚度为4.0m,则:围堰底标高:-7.222m,故围堰的总高度为:9.0+7.222=16.222m3、围堰的壁厚及结构布置围堰壁厚1.4m。

围堰抽水后水头差+8.5+7.22=15.72m。

围堰结构见下图。

钢围堰立面布置图钢围堰平面布置图二、荷载及计算工况(一)荷载分类围堰主要受到水的浮力、水的侧压力、土侧压力等荷载作用。

(二)各工况荷载分析工况1,围堰下沉。

工况2,围堰抽水。

三、封底砼的计算围堰水下封底后,施工抽水时,封底砼需承受基底的向上浮力,初拟封底砼标号为C30,其容重γ砼=24KN/m2,厚度为4m,施工时对围堰清理保证封底混凝土有效厚度4,取4m混凝土计算。

1、混凝土设计强度值水下C30混凝土按照C25取其设计值,根据《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(T10002.4-99)中表3.0.3混凝土的容许弯拉允许应力[σ]=0.50(MPa),简切应力〔τc〕=0.99(MPa)。

2、封底混凝土所受荷载q=γ水h水-γ砼h砼=10×15.72-24×4=61.2KN/m23、按照周边固结单向板计算Mx=0.0833qlx2=0.0833×61.2×14.82=1116.7 KN·m取单宽进行验算:Wx=1/6bh2=1/6×1×342=2.67(m3)σmax = Mx/Wx=1116.7/2.67=418.8Kpa=0.419MPa<[σ]=0.5MPa,满足规范要求。

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州河特大桥5#、6#墩双壁钢围堰计算书编制人:复核人:审核人:中铁建工集团州河特大桥项目经理部二O一O年八月目录1 双壁钢围堰设计概况 (1)2 检算内容 (2)2.1双壁钢围堰施工检算内容 (2)2.2力学性能参数 (2)3 检算过程 (2)3.1加工阶段 (2)3.2浮运阶段 (2)3.3 壁内砼浇筑阶段 (18)3.4 下沉阶段 (19)3.5 承台施工阶段 (19)州河特大桥5#、6#墩双壁钢围堰计算书1 双壁钢围堰设计概况1.1双壁钢围堰结构设计州河特大桥5#、6#墩双壁钢围堰采用圆形双薄壁钢结构,钢围堰内直径为25.4m(较承台对角线每侧大100cm),外径27.4m,壁间厚度100cm。

钢板厚度为6mm,竖向主龙骨采用∠75×50×8角钢,横向主龙骨采用∠63×6角钢,横向主龙骨间采用10mm扁钢加强,壁间斜撑采用∠75×8角钢。

平面分八块,块间用6mm厚钢板设置隔仓板,底节预制高度为3m,以上节预制高度为4.5m。

单块钢围堰吊装最大重量约7.5t。

块与块之间、节与节之间相连均采用焊接。

州河特大桥5#、6#墩双壁钢围堰统计表为保证双壁钢围堰有足够的钢度和下沉重量,5#、6#墩双壁钢围堰内壁填充河砂。

1.4施工方法由于5#、6#墩承台位于州河河道中,河沙覆盖层厚度为0.5-2米,根据水下摸底情况得知地势较为平坦,方便了钢围堰的下沉。

2 检算内容2.1双壁钢围堰施工检算内容(1)加工阶段(2)浮运阶段结构强度、刚度、稳定性和围堰的整体稳定性(3)就位后壁内填筑阶段(4)下沉阶段(5)承台施工阶段2.2力学性能参数本方案中所选用钢材钢号均为A3(Q235A),力学性能按以下规定计算:(1)弹性模量E=210GPa]=1.3x145=188.5MPa(2)抗弯容许应力1.3[σw(3)抗剪容许应力1.3[τ]=1.3x85=110.5MPa(4)轴向容许应力1.3[σ]=1.3x140=182MPa3 检算过程3.1加工阶段双壁钢围堰在岸边加工场制作加工,并设四座胎模,以保证加工精度。

钢围堰底节在临时码头上拼装焊制成形后,采用2台浮吊和2台汽车吊整体起吊下水。

不需进行检算。

3.2浮运阶段钢围堰壁内为8块空腔,围堰下水后,利用其自身浮力悬浮在水面上,其在水中的受力状态如下图所示:图1浮运阶段受力图3.2.1工况分析考虑到5#、6#墩均采用围堰分节拼装法施工,钢围堰浮运可分为 3种工况:➢工况一:3m底节双壁钢围堰浮运至设计墩位处,即3m底节围堰浮运计算;➢工况二:3节双壁钢围堰拼装完毕开始浮运,即13.5m高双壁钢围堰浮运计算;➢工况三:4节双壁钢围堰在基坑中漂浮状态,即16.5m高双壁钢围堰浮运计算;下面就这三种工况分别进行检算。

3.2.2 3m底节钢围堰浮运计算设围堰内壁内注水高度h,围堰壁内外水位差为h1,重心离底边的距离为h2,浮心离底面的距离为h3,如下图所示:(1)①壁内外水位差计算:底3m 节钢围堰自重为:554.27KN F 浮=G ,即:ρg v排=G ρg(π(R 2-r2)h1)=G 上式中:R :围堰外壁半径,r 为围堰内壁半径,h1为围堰壁内外水位差 经计算得h1=0.69m ②重心位置计算围堰的平均密度3331kg/m 10083.0179.8210427.55⨯=⨯==V m ρ 假设围堰厚度为b,则重心高度为:32/1.5b 3112ah a h a h h ⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=水水ρρρρ经过计算其重心高度为:hh h ++=924.05.01.38622③浮心位置计算 浮心高度为:345.0213+=+=h h h h ④定倾半径计算:围堰的定倾半径计算,围堰排开水的体积如下图所示:定倾半径1m .555.15279.2===V J ρ J :围堰浮正位置的吃水线包围的面积对其纵轴的惯性矩, V :围堰排开水的体积 ⑤整体稳定性计算根据浮体的稳定条件,需满足以下条件:32h h ->ρ将以上结果代如上式可得: h 2+12.074h+5.384>0解上述方程得,h>-0.60m (x=aacb b 242-±-)即当底节围堰壁内不注入水都可保证其稳定。

所以底节双壁钢围堰整体稳定性完全可以满足要求。

(2)结构计算:围堰悬浮于水中时,其受力如图一所示,围堰壁内水面以下受水的均布压力,内外壁上的压强为P =ρgh =0.69×104Pa围堰结构如下图:A-A断面图二 围堰结构示意图①竖肋N2计算:竖肋N2受两侧钢板的水压力,如右图: 压力F =PS =0.47×104×0.5×0.582=2.01 kN N2杆件为∠75×50×8角钢 计算模型如右图:q=F/L=2.01/0.5=4.02kN/m跨中弯矩为:M =qL 2/8=0.126kN ·m 跨中处应力MPa MPa w M W x 5.188][3.111.981052.1010126.063=<=⨯⨯==-σσ(满足要求) 支座反力R A =1.00kN ②横肋N5计算双壁钢围堰为圆形结构,横肋各截面仅受压力,不受剪力,满足受力要求。

③斜撑N6计算:钢围堰内N6杆件受力可为简化为一桁架,B 节点处受力如下图: F =Ps=0.69×104×2×0.582×1=8.03kNAB 、BC 杆为∠75x8角钢,AC 杆件均为∠63×6角钢。

B计算受力模型输入可得桁架受力如上图:由以上计算结果可知,AC 杆件受拉力,AB 、BC 杆所受相同压力,故需对此二根杆件进行检算。

a)AC 杆:最大正应力Mpa MPa A N 182][3.174.2108.7281000.263=<=⨯⨯==-σσ(满足要求) 此杆件只受拉力,为二力杆件,无需检算其他项目。

b)AB 杆:此杆为受压杆件,需检算稳定性。

组合截面的性质计算cm A I r x x 28.211.50396.59===cm AI r y y 28.211.50396.59===稳定性检算自由长度:面内:l x =0.8l 0=0.8*90=72cm , 面外:l y =l 0=90cm i.对x 轴压弯稳定性检算自由长度l x =72cm .6132.2872===x x x r l λ 查表得:908.0=ϕ 故得:(满足要求)MPa MPa A N W 5.188][3.126.310503.11908.0103.4043=<=⨯⨯⨯=-σϕ ii. 对y 轴压弯稳定性检算自由长度l y =90cm .5932.2890===yy y r l λ 查表得:718.0=ϕ 故得:(满足要求)MPa MPa A N W 5.188][3.139.310503.11718.01040.343=<=⨯⨯⨯=-σϕ (3)围堰内外壁钢模板计算: a) 强度验算按内外水头差0.5m 计算,取围堰内模板最大侧压力5kPa =x P 选用模板区格中三面固结、一面简支的最不利情况进行计算。

164.15058.2==y x l l 68.058.250==⇒x y l l 其中x l --为围堰壁模板竖肋间距y l --为围堰壁模板横肋间距查《路桥施工计算手册》附录二可得:6830.00-=xm K 7110.00-=ym K 2250.0=x m K 2550.0=ym K取1mm 宽的板条作为计算单元,荷载q 为:0047N/mm .010047.0=⨯=q求支座弯矩:mm N 3.085000047.06830.02200⋅-=⨯⨯-=⋅⋅=l q K M xm xmm N 5.385000047.07110.02200⋅-=⨯⨯-=⋅⋅=l q K M ym y式中l 取x l 和y l 中的较小者 设计钢围堰底节面板厚度为6mm ,截面系数:322mm 6616161=⨯⨯==bh W求跨中弯矩:mm N 4.265000047.02250.022⋅=⨯⨯=⋅⋅=l q K M xm xmm N 035000047.02550.022⋅=⨯⨯=⋅⋅=l q K M ym y式中l 取x l 和y l 中的较小者 钢板的泊松比3.0=υ,故需换算为:mm N 3.434.623.04.62)(⋅=⨯+=+=x x xM M M υυ mm N 39033.003)(⋅=⨯+=+=y y y M M M υυ跨中应力检算:188.5MPa ]1.3[σMPa 5.6639W max max =<===W M σ (满足要求) 3.2.3 12m 节钢围堰浮运计算 (1)整体稳定性计算设围堰内壁内注水高度h,围堰壁内外水位差为h 1,重心离底边的距离为h 2,浮心离底面的距离为h 3,如下图所示12m 钢围堰自重为:1730.02KNF浮=G ,即:ρg v排=G ρg(π(R 2-r2)h1)=G 上式中:R :围堰外壁半径,r 为围堰内壁半径,h1为围堰壁内外水位差 经计算得h1=1.56m ②重心位置计算围堰的平均密度3331kg/m 10291.0899.210173.0⨯=⨯==V m ρ ρ1×12×(6-h 2)=ρ水×h (h 2-0.5h )经过计算其重心高度为:hh h ++=63.15.079.922③浮心位置计算 浮心高度为:78.0213+=+=h h h h ④定倾半径计算:围堰的定倾半径计算,围堰排开水的体积如下图所示:定倾半径1m .5124.7631.1===V J ρ J :围堰浮正位置的吃水线包围的面积对其纵轴的惯性矩, V :围堰排开水的体积 ⑤整体稳定性计算根据浮体的稳定条件,需满足以下条件:32h h ->ρ将以上结果代如上式可得: h 2+15.02h-0.39>0 解上述方程得,h>-0.03m即当13.5m 高钢围堰壁内不注水都可以保证其浮运过程中整体稳定性。

(2)结构计算:围堰悬浮于水中时,其受力如图一所示,围堰壁内水面以下受水的均布压力,内外壁上的压强为P =ρgh =1.56×104Pa围堰结构如下图:A-A断面图二 围堰结构示意图①竖肋N1计算:杆件N1受两侧钢板的水压力,如右图: 压力F =PS =1.56×104×0.5×0.582=4.54KN 计算模型如右图:q=F/L=4.54/0.5=9.08kN/m 计算跨中弯矩为:m 28kN .085.008.9822⋅=⨯==ql M 跨中处应力MPa MPa w M W x 5.188][3.15.421083.61028.063=<=⨯⨯==-σσ(满足要求)支座反力R A =4.54KN ②横肋N2计算双壁钢围堰为圆形结构,横肋各截面仅受压力,不受剪力,满足受力要求。

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