深水橋梁施工中的鋼吊箱設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、深水橋梁施工中的鋼吊箱設(shè)計(jì)計(jì)算書、設(shè)計(jì)條件1、鋼吊箱頂標(biāo)高+437.341m2、鋼吊箱底標(biāo)高+428.841m3、承臺(tái)底標(biāo)高+430.341m4、承臺(tái)頂標(biāo)高+434.341m5、施工最高水位+437.50m6、施工一般水位+436.00m7、澆筑第一層承臺(tái)時(shí)水位+436.00m8、抽水水位+437.00m9、施工最大流速+0.0m/s10、施工時(shí)風(fēng)速+0.0m/s11、第一節(jié)高度5.0m12、第二節(jié)高度3.5m13、封底砼 C25 干容重24kN/m314、護(hù)筒頂標(biāo)高+438.00m15、護(hù)筒直徑2.2m16、承臺(tái)直徑D=20m17、護(hù)筒與封底砼間的粘結(jié)力f=100kN/m2、設(shè)計(jì)依據(jù)1、港口

2、工程荷載規(guī)范(JTJ 215-98)2、港口工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 283 99)3、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)4、 港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 267 98)5、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2002)6、 水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范(DL/T 5039 95)三、鋼吊箱基本尺寸及布置1、基本尺寸：壁體厚度：1.0m壁體外周長(zhǎng)：69.429m壁體內(nèi)周長(zhǎng)：63.146m吊箱外面積：383.596m2吊箱內(nèi)面積：317.309m2夾壁內(nèi)面積：66.287m2護(hù)筒的總面積：19（個(gè)）一 2.2 72.225m4護(hù)筒的總周長(zhǎng)：19（個(gè)）2.2 =131.319m

3、2、吊箱重量：a第一節(jié)自重:壁體高度：5.0m壁體自重：58.5t底板自重：63.9t連通器： 0.7t拉壓桿： 20.1t第一節(jié)總重：143.2tb.第二節(jié)自重：壁體高度：3.5m壁體自重：38.2t第二節(jié)總重：38.2tc.吊箱結(jié)構(gòu)布置圖如下:a<HJI0P.111.5Ti i刊護(hù)賈A - ABlKiJtSL C '- L?-«uwi WiTJiZ：'137. rIO-創(chuàng)31 s.nr1=&mR 飢耳城 rsr四、鋼吊箱下沉計(jì)算1、第一節(jié)下沉吊箱第一節(jié)下沉?xí)r，夾壁排水面積A=72.225m2，自浮時(shí)下沉h1，貝卩底板自重排開水的體積為V = 639

4、-8.14m378.5143.2 =72.225 A 8.14得 h =1.9m干舷 3.1m廠f_o+ 1 ! sOn +仁/.引"f rC:lC1二12、第二節(jié)接高拼裝后下沉下沉h2，則143.2 38.2 =72.225 h2 8.14得 h2 = 2.40m干舷 2.60m為保證1.20m干舷，須注水1.40m。4.7m，因第二節(jié)拼接完后，注水使鋼吊箱下沉設(shè)計(jì)標(biāo)高，需再注水此鋼吊箱內(nèi)共需注水6.1m。五、鋼吊箱工況分析工況一、鋼吊箱浮運(yùn)工況二、鋼吊箱下沉到位工況三、澆筑水下封底混凝土 1.5mT 嘗討 工況四、在+437.341m水位下抽水抽水前應(yīng)先將夾壁內(nèi)抽水1.6m，再抽

5、鋼吊箱內(nèi)的水36 kPaI Li-:三V"-工況五、在+436.0m水位下澆筑2.0m承臺(tái)* ;； _ I F |1虬上棗團(tuán)七、封底混凝土計(jì)算1、抽水時(shí)封底砼所受力：q=85（浮力）X 1.3-24 x 1.5X 1.0=74.5kN/m22、圭寸底砼底板抗彎計(jì)算：為簡(jiǎn)化計(jì)算，封底砼板按最不利位置，采用四點(diǎn)支撐砼板（4.40m x 5.20m）。譏2lx =4.4m ly =5 . m =0.85查得=0.1456根據(jù)港口工程砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ267-98附錄F,素砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算，對(duì)素砼受彎構(gòu)件的正截面承載力按下式計(jì)算：MuM u構(gòu)件受彎承載力設(shè)計(jì)值，Mu =ceqiy =0.14

6、56咒74護(hù)5.22 =293.3kN mY d素砼結(jié)構(gòu)系數(shù)，對(duì)受彎計(jì)算，取2.0;截面抵抗矩的塑性影響系數(shù)，取1.55ft 砼抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)水下砼，取混凝土軸心抗拉強(qiáng)度;按C25混凝土計(jì)算，匚=1.27MPa ;b混凝土單位寬度，b=1000mm經(jīng)計(jì)算：h=1.34<1.50m取封底砼厚度為1.50m,抗彎強(qiáng)度滿足八、封底混凝土與鋼護(hù)筒握裹力計(jì)算鋼套箱自重：1814kN夾壁內(nèi)水重：72.225x4.5x10 =3250kN混凝土自重：317.309 19 汽一漢 2.2 k 1.5漢 24 = 8823kNI4丿浮力： 383.596 19 匯工2.22 良8.5x10 =2646

7、7kN4丿混凝土與鋼護(hù)筒的握裹力：（封底混凝土有效高度取1.40m）:100(26467-1814-3250-8823)/x1 3 890kN/九、壁體結(jié)構(gòu)計(jì)算1、壁體材料面板：t=6mm次梁：L75 x 50X 6A=7.26cm2lx=41.1cm4Zo=24.4mm環(huán)板：t=1012mm水平撐桿：L75 x 6A=8.80cm22、荷載計(jì)算計(jì)算工況四（抽水完畢）外壁最大面荷載：40kN /m2內(nèi)壁最大面荷載：30kN/m23、縱向次梁計(jì)算次梁間距542mm，最不利布置如下圖示:次梁/-次梁線荷載：q =0.542 40 =21.7kN /m按五跨連續(xù)梁計(jì)算2 2M - ：ql =0.10

8、5 21.7 1.0 =2.28kN m面板參與次梁工作，其有效寬度按水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī) 程DL/T 5039-95 G.0.2 條規(guī)定B 二8 < 60bll00.601.0 d c1.2b 0.50查表 =0.4 7 2 b = 542mmB = b =0.472 542 = 256mm又 B _ 60、： b| =60 6 6 = 366mm，取二者中較小值 B=256mm2134A2 =256 6 = 1536mm2I22 5 6 6 =4 6 0n8n412L75 X 50X 6:A=7.26cm2 Ix=41.1cm4 z°=24.4mm726 24.4 15

9、36 78726 +1536=60.8mmI =4608411000153678 -60.8 272660.8 - 24.4 2 = 1831939mm4W=39=30131mm3Z 60.8二里 2.28 10 =75.7MPa 譏二=182MPaW 301314、面板計(jì)算按水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)程DL/T 5039-95 G.0.1條規(guī)定：b/a叮.5，或面板長(zhǎng)邊方向與主梁軸線垂直時(shí)，需按下式驗(yàn)算面板A點(diǎn)的折算應(yīng)力。zh右 my' +(mxf my ( mx + ° )蘭 1.也 9 1二my =kyqa2/、2 =0.5 0.04 5422/6163MPa-mx =0

10、.3；my = 0.3 163 =48.9MPa二。x = 1.5 1 一0.5 詈=1.5 0.472 0.575.7 =15.7MPa故二zh 二 1632 48.9 15.7 2 -163 48.9 15.7 =142MPa豈 1.11.1 1.4 145 = 223MPa5、壁體結(jié)構(gòu)：抽水時(shí)，外壁水壓：40kPa內(nèi)壁水壓：30kPaA =372 6200 12 = 4632mm2372 6 203200 12 100,z150mm372 汽6 +200 匯 1213t213t2I = 一疋 372 疋 6 +372 匯 6 匯(203150 )十一漢 12 疋 200 +20012(1

11、50 100) 12 12441=2 0 2 7 6 mm4 = 2 0 2C8I3W135.2cm15.0水平橫撐：L75 X6A=8.80cm2應(yīng)用ANSYS程序計(jì)算:NODAL SOLUTIONSTTP=iSUE =JTIHE=1SX(AV&RSYS-0DHX -a009377迪 846E+0BANOJUT g-,aE-+oe-.f«C+OT-a?4lE-n)e-.letEt-as最大位移：9.4mm水平橫撐最大應(yīng)力：65.8MPa環(huán)板最大應(yīng)力：84.8MPa ： 160MPa十、底板結(jié)構(gòu)計(jì)算采用ANSYS9.0對(duì)底板進(jìn)行整體計(jì)算，底板各構(gòu)件的應(yīng)力詳見“各工況下各構(gòu)件應(yīng)

12、力圖”。十一、拉壓桿計(jì)算1、查設(shè)計(jì)手冊(cè)得知 120a： A = 35.55cm2又由ANSYS計(jì)算工況三知：T = 35t厲1.2T/ 1.2 疋 35"04N/o o則 A35.5 102mm2= 118.3Mpa ： f =215Mpa2、a）銷軸計(jì)算（雙剪）160.5NT =Xmax23 n d2160.5 35 104X33.1416 0.062二 82.5MPa :95MPab）耳板計(jì)算（按孔壁局部緊接承壓計(jì)算）4Ccj=91.1MPa ：心： = 110MPaN _ 0.5 35 10dt 一 60 32C）孔壁拉應(yīng)力計(jì)算KR2-r22 235 0.13 0.030.13

13、2 -0.032= 38.9MPa ：際 = 180MPad）耳板最薄弱處受力計(jì)算At40.5 30 1044.5 32= 105MPa ： G 丄 200MPae）焊縫計(jì)算（取主焊縫計(jì)算）N(T =0.7hf lw30 10431.9MPa :： ffW =160MPa0.7 12 1120故拉壓桿滿足設(shè)計(jì)要求。卜一、各工況下各構(gòu)件應(yīng)力圖1.工況一鋼吊箱浮運(yùn)時(shí)底板結(jié)構(gòu)的變形如下DI5PLA CTKEMTSTEP=LTIME=LDMX =,004669JAU 3 20 06.16:03:07底板最大撓度發(fā)生在中心處，其撓度值 f=4.9mm2. 工況二鋼吊箱下沉到位時(shí)各構(gòu)件應(yīng)力圖如下與工況四相

14、比較，此工況鋼吊箱各構(gòu)件應(yīng)力均不是最大應(yīng)力，故此工況不為鋼吊箱結(jié)構(gòu)的控制工況，故不予列出各構(gòu)件應(yīng)力圖。3. 工況三鋼吊箱澆筑水下封底砼 1.5m時(shí)各構(gòu)件應(yīng)力圖如下與工況四相比較，此工況下僅為拉壓桿最大受力工況，不為鋼吊箱結(jié)構(gòu)的控制工況。底板周圈由于有壁體的浮托力作用，故可考慮為豎向約束。ANSYS計(jì)算模型如下:TYPE NUHANFEB 9ACELPRES-WOPJl -21000經(jīng)計(jì)算得知拉壓桿軸力T= 350kN4工況四鋼吊箱抽水時(shí)各構(gòu)件應(yīng)力圖如下邊界條件：1、底板上拉壓桿處為鉸支座。2、底板周圈由于有壁體的浮托力作用，故可考慮為豎向約束。ANSYS計(jì)算模型如下:底板主梁應(yīng)力為123Mpa

15、，計(jì)算結(jié)果如下:NODAL SOLUTIOWSTEP-1SUB »JLFEB 9 200615:54:57TIHE=1SX(AVGJRSYS-0DHX =.0017335W =-.849E-+0SMX S.123E+09-_849>H4 0B-3STE+QB_7fi：aE*D7.£39E*08. LDOE-OS-.E13E40B-P4,SE*>0£.00HE鼻0名丁7。£*0勒,gC+09底板次梁應(yīng)力為151Mpa，計(jì)算結(jié)果如下:MODAL SOLUTIOHSUB -1TIME=1SX(AVG)RSYS-0DMX =.0030S!8SMW &

16、#187;-.971E+DBSWX =,151E+O5ANFEB 9 200615:57:16 . 911E-* 04. fllsr-l- D B13 3E* oe.£B5E*0«-124E*DS.fiSSE+Ofi-"iiOEtOS.ff0ZE+O底板面板應(yīng)力為221Mpa，計(jì)算結(jié)果如下:HODAL SOLUTIONSTEP=1SUB 丄TIME=1SX(AVG)R=ODMX =.<J04377SMH .221E4-09SHX = 213E+09-.22JZ+Q?ANFEE 9 2006 15:58:47-.124E+03-t8UE*Q«.isn

17、i+Q?-.173E+Q9-.762E+(JS.?OJLE*O®,llfiE+09213E+09綜上可知底板結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求5工況五澆筑第一層承臺(tái)2.0m時(shí)各構(gòu)件應(yīng)力圖如下與工況四相比較，此工況鋼吊箱各構(gòu)件應(yīng)力均不是最大應(yīng)力， 故 此工況不為鋼吊箱結(jié)構(gòu)的控制工況。美文欣賞1、走過春的田野，趟過夏的激流，來到秋天就是安靜祥和的世界。秋天，雖沒 有玫瑰的芳香，卻有秋菊的淡雅，沒有繁花似錦，卻有碩果累累。秋天，沒有夏 日的激情，卻有浪漫的溫情，沒有春的奔放，卻有收獲的喜悅。清風(fēng)落葉舞秋韻， 枝頭碩果醉秋容。秋天是甘美的酒，秋天是壯麗的詩，秋天是動(dòng)人的歌。2、人的一生就是一個(gè)儲(chǔ)蓄的過程，在奮

18、斗的時(shí)候儲(chǔ)存了希望；在耕耘的時(shí)候儲(chǔ) 存了一粒種子；在旅行的時(shí)候儲(chǔ)存了風(fēng)景； 在微笑的時(shí)候儲(chǔ)存了快樂。聰明的人 善于儲(chǔ)蓄，在漫長(zhǎng)而短暫的人生旅途中， 學(xué)會(huì)儲(chǔ)蓄每一個(gè)閃光的瞬間，然后用它 們釀成一杯美好的回憶，在四季的變幻與交替之間，散發(fā)濃香，珍藏一生！3、春天來了，我要把心靈放回縈繞柔腸的遠(yuǎn)方。讓心靈長(zhǎng)出北歸大雁的翅膀， 乘著吹動(dòng)彩云的熏風(fēng)，捧著濕潤(rùn)江南的霡霂， 唱著蕩漾晨舟的漁歌，沾著充盈夜 窗的芬芳，回到久別的家鄉(xiāng)。我翻開解凍的泥土，挖出埋藏在這里的夢(mèng)，讓她沐 浴燦爛的陽光，期待她慢慢長(zhǎng)出枝蔓，結(jié)下向往已久的真愛的果實(shí)。4、好好享受生活吧，每個(gè)人都是幸福的。人生山一程，水一程，輕握一份懂得，

19、 將牽掛折疊，將幸福盡收，帶著明媚，溫暖前行，只要心是溫潤(rùn)的，再遙遠(yuǎn)的路 也會(huì)走的安然，回眸處，愿陽光時(shí)時(shí)明媚，愿生活處處晴好。5、漂然月色，時(shí)光隨風(fēng)遠(yuǎn)逝，悄然又到雨季，花，依舊美；心，依舊靜。月的 柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。人生沒有絕美，曾經(jīng)習(xí)慣漂浮 的你我，曾幾何時(shí)，向往一種平實(shí)的安定，風(fēng)雨共度，淡然在心，凡塵遠(yuǎn)路，彼 此守護(hù)著心的旅程。滄桑不是自然，而是經(jīng)歷；幸福不是狀態(tài)，而是感受。6、疏疏籬落，酒意消，惆悵多。闌珊燈火，映照舊閣。紅粉朱唇，腔板欲與誰 歌？畫臉粉色，凝眸著世間因果；未央歌舞，輪回著緣起緣落。舞袖舒廣青衣薄， 何似院落寂寞。風(fēng)起，誰人輕叩我柴扉小門，執(zhí)我

20、之手，聽我戲說？7、經(jīng)年，未染流殤漠漠清殤。流年為祭。琴瑟曲中倦紅妝，霓裳舞中殘嬌靨。冗長(zhǎng)紅塵中，一曲淺吟輕誦描繪半世薄涼寂寞，清殤如水。寂寞琉璃，荒城繁心。 流逝的痕跡深深印骨。如煙流年中，一抹曼妙嬌羞舞盡半世清冷傲然，花祭唯美。 邂逅的情劫，淡淡刻心。.那些碎時(shí)光，用來祭奠流年,可好.?8、緣分不是擦肩而過，而是彼此擁抱。你踮起腳尖，彼此的心就會(huì)貼得更近。 生活總不完美，總有辛酸的淚，總有失足的悔，總有幽深的怨，總有抱憾的恨。 生活亦很完美，總讓我們淚中帶笑，悔中頓悟怨中藏喜，恨中生愛。9、海浪在沙灘上一層一層地漫涌上來，又一層一層地徐徐退去。我與你一起在 海水中盡情的戲嬉，海浪翻滾，碧海

21、藍(lán)天，一同感受海的胸懷，一同去領(lǐng)略海的 溫情。這無邊的海，就如同我們倆無盡的愛，重重的將我們包裹。10、寂寞的嚴(yán)冬里，到處是單調(diào)的枯黃色。四處一片蕭瑟，連往日明凈的小河也失去了光彩，黯然無神地躲在冰面下懨懨欲睡。有母女倆，在散發(fā)著絲絲暖意的陽光下，母親在為女兒梳頭。她溫和的把頭發(fā)理順。又輕柔的一縷縷編織著麻 花辮。她臉上寫滿笑意，似乎滿心的慈愛永遠(yuǎn)裝不下，溢到嘴邊。流到眼角，紡 織進(jìn)長(zhǎng)長(zhǎng)的。麻花辮。陽光親吻著長(zhǎng)發(fā)，像散上了金粉，閃著飄忽的光輝。女兒乖巧地依偎在母親懷里，不停地說著什么， 不時(shí)把母親逗出會(huì)心的微笑，甜美的 親情融化了冬的寒冷，使蕭索的冬景旋轉(zhuǎn)出春天的美麗。11、太陽終于伸出纖纖玉指，將青山的柔紗輕輕褪去。青山那堅(jiān)實(shí)的肌胸，挺 拔的脊梁坦