水上作业平台计算书(力学求解器计算)

省道263线南北长山联岛大桥

钢平台计算书

编制：

审核：

审批：

中铁十四局集团有限公司南北长山联岛大桥项目经理部

2011年12月24日

目录

一概述 (1)

1设计说明 (1)

1.2设计依据 (2)

1.3技术标准 (2)

二荷载布置 (2)

2.1上部结构恒重 (3)

2.2车辆荷载 (3)

2.2.1 9m3罐车荷载 (3)

2.2.2 履带吊50t（计算中考虑最大吊重20t） (4)

2.2.3 35t吊车荷载 (4)

2.2.4 钻机荷载 (5)

2.2.5 泥浆池荷载 (6)

2.2.6 施工荷载及人群荷载 (6)

三上部结构内力计算 (7)

3.1支撑反力计算 (7)

3.1.1 汽车荷载 (7)

3.1.2 支承反力 (7)

3.2桥面I12工字钢承载力计算 (9)

3.3I16工字钢分配横梁承载力计算 (10)

3.3.1 汽车荷载 (10)

3.3.1 计算分析 (11)

3.4贝雷梁计算 (12)

四下部结构内力计算 (15)

4.12I25工字钢计算 (15)

4.2Φ630钢管计算 (18)

4.1入土深度计算 (18)

4.2钢管桩稳定性计算 (19)

4.2.1 单根钢管桩流水压力计算 (19)

4.2.2 单根钢管桩横桥向风力计算 (19)

4.2.3钢栈桥横桥向风力计算 (20)

4.2.4 单根钢管桩顺桥向风力计算 (20)

4.2.5 波浪力 (20)

4.3结论 (23)

钻孔平台计算书

一概述

1 设计说明

根据省道263线南北长山联岛大桥的具体地质情况、水文情况和气候情况，施工海域受季风、大雾及风浪影响较大，为满足施工总体进度要求以及安全生产和环保方面的需要，下部结构施工我部拟采用钢平台施工方案。

钢平台根据桥梁墩台的形式钻孔平台共分为三种形式。钢平台的下部为壁厚8mm的Φ720螺旋钢管，钢管桩上部采用2I45工字钢作为主纵梁，使用贝雷片作为横梁，使用I20工字钢作为分配横梁，上部铺设1cm厚钢板作为平台工作面，使用Φ48×3.5mm钢管作为护栏使用。

主墩钻孔平台的主要尺寸为21m×15m，共5个,主、引桥共用墩钻孔平台主要尺寸为18m×15m，共2个，引桥墩钻孔平台为23m×12m，共18个。

三种钻孔平台立面图

侧面图

1.2 设计依据

1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）

3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）

4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）5）《海港水文规范》（JTJ213-98）

6）省道263线南北长山联岛大桥施工图（2011.10）

1.3 技术标准

1）设计顶标高+5.40m，与设计桥梁重合；

2）设计控制荷载：9m3罐车、50t车（最大吊重按20t考虑）、20t钻机；

3）设计使用寿命：2年；

4）水位：取20年一遇最高水位+3.04m；

5）河床高程取-5.20m，最大冲刷深度考虑3m，即冲刷后地面线高程为-8.2m；

6）流速：v=1.53m/s；

7）河床覆盖层：淤泥，厚度4.5m；

8）基本风速：27.3m/s；

9）浪高：3.01m；

10）设计行车速度5km/h。

二荷载布置

2.1 上部结构恒重

1）面层：平台上部铺设1cm厚钢板荷载为：0.785kN/m2；

2）面层横向分配梁：I20，0.279kN/m ，间距0.35m；

3）纵向主梁：321型贝雷梁，6.66 KN/m；

，1.608kN/m；

4）桩顶分配主梁：2I

45a

2.2 车辆荷载

2.2.1 9m3罐车荷载

9m3罐车荷载模型

主要参数：整备车重140kN；载重9m3砼重216kN；轴距为3545

㎜+1350㎜；前轴重76kN ，后轴重140kN ，前轮轮胎着地尺寸为300㎜×200㎜；后轮轮胎着地面积600㎜×200㎜；后轮轮距为1.8m 。

按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）要求，结构重要系数γ0取为1.0，汽车荷载效应系数γQ1取为1.4，冲击系数μ取为0.05，前轮均载

2176633.33/20.30.2k q kN m ==⨯⨯，后轮均载22140583.33/20.60.2

k q kN m ==⨯⨯。

图2.2.1罐车荷载的纵向排列和横向布置（重力单位：kN ；尺寸单位：cm ） 2.2.2 履带吊50t （计算中考虑最大吊重20t ）

50T 履带吊车荷载的纵向排列和横向布置（重力单位：kN ；尺寸单位：m ）

2.2.3 35t 吊车荷载

现按照35t 汽车吊吊装20t 荷载，支腿全部打开的形式来考虑，荷载模型为：

荷载模型

支腿B 处的反力最大为393kN ，按照支腿下部支垫1m ×1m 垫板考虑将支腿荷载均匀分散至钻孔平台上。因此在计算时考虑三根I20工字钢受力，每根承受的荷载值为3139310131/31

k q kN m ⨯==⨯吊，考虑系数为1.45后荷载取值为1131 1.45=189.95/q kN m =⨯吊。其他按照43kN 计算32431014.33/31

k q kN m ⨯==⨯吊，214.33 1.4520.783/q kN m =⨯=吊。 2.2.4 钻机荷载

钻机按照10t 考虑，钻机尺寸为10m ×3m ，按照均布荷载计算为： 3

210010 3.33/103

k q kN m ⨯==⨯，计算时按照下部7根I20工字钢受力长度为2m ，每根工字钢的荷载值为: 31

100107.14/72k q kN m ⨯==⨯钻；工作状态下重量按照430kN 计算荷载值为324301030.7/72

k q kN m ⨯==⨯钻受力模型为：