大橋加寬改造工程棧橋及鋼平臺(tái)計(jì)算書_第1頁(yè)
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1、. - 1 -附件:大橋加寬改造工程棧橋及鋼平臺(tái)計(jì)算書大橋加寬改造工程棧橋及鋼平臺(tái)計(jì)算書 計(jì)算人:何桂生計(jì)算人:何桂生 復(fù)核人:孫龍復(fù)核人:孫龍中鐵九局集團(tuán)有限公司內(nèi)江市縣道南美路沱江大橋加寬中鐵九局集團(tuán)有限公司內(nèi)江市縣道南美路沱江大橋加寬改造工程項(xiàng)目經(jīng)理部改造工程項(xiàng)目經(jīng)理部5 5 年年 1111 月月目 錄一、概述一、概述.- 3 -. - 2 -1、設(shè)計(jì)說(shuō)明.- 3 -2、遵照規(guī)范及主要參考文獻(xiàn).- 9 -3、主要技術(shù)要求.- 9 -4、主要材料性能.- 10 -二、荷載布置二、荷載布置.- 13 -1、各材料荷載布置.- 13 -2、荷載工況布置.- 13 -三、上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算三、上部

2、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算.- 14 -1、組合橋面板.- 14 -2、 I22A橫向分配梁內(nèi)力計(jì)算.- 19 -3、縱梁內(nèi)力計(jì)算.- 22 -4、上承式承重梁 H600*200*11*17.- 38 -四、鋼管樁承載力四、鋼管樁承載力.- 41 -五、焊縫計(jì)算五、焊縫計(jì)算.- 52 -六、橋臺(tái)地基承載力驗(yàn)算六、橋臺(tái)地基承載力驗(yàn)算.- 54 -七、計(jì)算結(jié)論七、計(jì)算結(jié)論.- 56 -內(nèi)江市縣道南美路沱江大橋加寬改造工程內(nèi)江市縣道南美路沱江大橋加寬改造工程鋼棧橋計(jì)算書鋼棧橋計(jì)算書. - 3 -一、概述一、概述 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明 鋼棧橋主棧橋位于沱江大橋右幅邊線 2 米外,擬建棧橋分為兩段,從西岸方向起點(diǎn)河岸側(cè)往 2

3、 號(hào)墩為第一段,鋼棧橋起點(diǎn)(K0+519.44)標(biāo)高 304.5 m,終點(diǎn)(K0+564.544)標(biāo)高 304.5m,無(wú)縱坡;東岸方向,從 3 號(hào)墩至東岸岸邊,主橋墩 7號(hào)墩與 6 號(hào)墩之間,鋼棧橋起點(diǎn)(K0+661.04)標(biāo)高 303.5 m,終點(diǎn)(K0+784.04)標(biāo)高303.5m,鋼棧橋全長(zhǎng) 213m,無(wú)縱坡??紤]主橋樁基、立柱、系梁施工,全橋布,2-6號(hào)墩修建支棧橋和平臺(tái)各 5 個(gè)。橋墩采用鋼管樁基礎(chǔ),橋臺(tái)采用砼基礎(chǔ)。主棧橋簡(jiǎn)況:棧橋橋面寬度 6m。棧橋梁部使用貝雷梁搭設(shè):每斷面布置 3 組單層貝雷梁,每組 2 片,采用 90 支撐架連接,組間距分布為:1.35+1.35。貝雷梁上設(shè)

4、橫分配梁,橫向分配梁為 22a 工字鋼,間距 1 m,分配梁長(zhǎng)度為 6 米。樁基采用二種布置形式:a,單排橋腳形式,采用 3 根 630mm*10mm 規(guī)格鋼管樁;b,復(fù)式橋腳,采用雙排 6 根 630mm*10mm 及以上鋼管樁。承重梁為單拼 H600*200 鋼,橋臺(tái)采用砼橋臺(tái)基礎(chǔ)。橋面采用專用橋面板,車道兩側(cè)設(shè) 1.2m 高防撞護(hù)欄。其相關(guān)布置圖如下: 上部結(jié)構(gòu)布置形式 橋墩下部布置形式 . - 4 - 支棧橋簡(jiǎn)況:根據(jù)主橋橋墩位置進(jìn)行布置,靠近樁基邊離樁基邊線為 2.5m。棧橋橋面寬度 6m,長(zhǎng)度 21 或 24m。梁部使用貝雷梁搭設(shè):每斷面布置 3 組單層貝雷梁,每組 2 片,采用

5、90 支撐架連接,組間距分布為:1.35+1.35。貝雷梁上設(shè)橫分配梁,橫向分配梁為 22a 工字鋼,間距 1 m,分配梁長(zhǎng)度為 6 米。樁基采用單排橋腳形式,采用 3 根 630mm*10mm 及以上規(guī)格鋼管樁。橋面采用專用橋面板,車道外側(cè)設(shè) 1.2m 高防撞護(hù)欄。承重梁為單拼 H600*200 鋼,其相關(guān)布置圖同主棧橋。鉆孔平臺(tái)簡(jiǎn)況:根據(jù)主橋橋墩位置進(jìn)行布置,靠近支棧橋邊布置。寬度 6m,長(zhǎng)度18m。梁部使用貝雷梁搭設(shè):每斷面布置 2 組單層貝雷梁,每組 2 片,采用 120 支撐架連接,組間距分布為:3.96m。貝雷梁上設(shè)橫分配梁,橫向分配梁為 22a 工字鋼,間距 0.75 m,分配梁

6、長(zhǎng)度為 6 米。樁基采用單排橋腳形式,采用 3 根 630mm*10mm 及以上規(guī)格鋼管樁。橋面采用25a 槽鋼,間距 3cm。車道外側(cè)設(shè) 1.2m 高防撞護(hù)欄。其相關(guān)布置圖如下: 上部結(jié)構(gòu)布置形式一 . - 5 - 單排墩下部布置形式 一 上部結(jié)構(gòu)布置形式 二 . - 6 - 單排墩下部布置形式二 上部結(jié)構(gòu)布置形式 三 . - 7 - 單排墩下部布置形式三 橋臺(tái)采用 L 型,長(zhǎng)度 6 米,寬度 1.5 米,高度 1.0 米,棧橋貝雷梁及以上結(jié)構(gòu)直接落在砼橋臺(tái)頂上,端頭修建長(zhǎng)度 6 米,高度 1.87 米,寬度 0.5 米的背墻。 . - 8 -2、遵照規(guī)范及主要參考文獻(xiàn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(G

7、B 500092001) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500172003) 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T 1591-2008) 熱軋型鋼(GB/T 7062008) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B012003) 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D602015) 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 02586) 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJTF 502011) 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007) 港口工程樁基規(guī)范(JTJ 254-1998) 當(dāng)?shù)睾拥老嚓P(guān)地質(zhì)資料。 裝配式鋼橋使用手冊(cè)、現(xiàn)場(chǎng)踏勘所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當(dāng)?shù)刭Y源、交通狀況及施工環(huán)境等調(diào)查資料;、為完成本工程擬投入的

8、施工管理、專業(yè)技術(shù)人員、機(jī)械設(shè)備等資源;. - 9 -、公司技術(shù)支持、工法成果、機(jī)械設(shè)備狀況、施工技術(shù)與管理能力。、沱江大橋相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙,地質(zhì)報(bào)告。3、主要技術(shù)要求 鋼便橋:主棧橋長(zhǎng)度258米。 鋼便橋跨度:321型貝雷最大跨徑12米。 鋼便橋行車道寬度6m。 橋面縱坡:0.0%。 設(shè)計(jì)荷載:輪式荷載:10立方米砼罐車,自重+載重45噸;履帶荷載:QY50噸履帶吊自重50噸+最大吊重14噸。(考慮現(xiàn)場(chǎng)代表性的最大荷載車輛) 設(shè)計(jì)速度:10km/h 設(shè)計(jì)安全等級(jí):二級(jí) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期:2年 設(shè)計(jì)最高水位:300(根據(jù)評(píng)審結(jié)果,施工時(shí)按照301.65考慮。) (10)棧橋橋面頂標(biāo)高,西岸高度304米,

9、東岸303.5米。(11)行車要求:主棧橋、支棧橋同一跨內(nèi),僅允許2輛10立方米罐車一空一載重車車輛通行;履帶吊施工作業(yè)時(shí),僅允許單跨單車通行。鉆孔平臺(tái)運(yùn)行8噸錘沖擊錘作業(yè)。(12)從不利情況考慮,取水流最大流速 1m/s.。(沱橋橋梁通航論證報(bào)告里為 0.275m/s。)4、主要材料性能 結(jié)構(gòu)材料 Q235 屈服強(qiáng)度:s=235 Mpa軸向容許應(yīng)力: =140MPa 抗拉、抗壓和抗彎容許強(qiáng)度:w w =145MPa 抗剪容許強(qiáng)度:=85MPa 材料 Q345屈服強(qiáng)度:s=345 Mpa. - 10 -軸向容許應(yīng)力: =200MPa 抗拉、抗壓和抗彎容許強(qiáng)度:w w =210MPa 抗剪容許強(qiáng)

10、度:=120MPa 鋼材的物理性能指標(biāo) 彈性模量 E=2.06105 MPa 剪切模量 G=0.81105 MPa 質(zhì)量密度=7850kg/m3 雙排單層貝雷梁容許彎矩M=1576.4N .m*2單排單層貝雷梁容許剪力Q= 245.2kN*24、驗(yàn)算荷載: 1.4.1 10立方米罐車荷載,安全等級(jí)2,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0,限速10km/h,不考慮汽車沖擊力,考慮45噸荷載驗(yàn)算:棧橋結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位的剛度、穩(wěn)定性、撓度等。10 方混凝土罐車:載重時(shí)重量45t. -棧橋運(yùn)營(yíng)荷載總重:450kN輪距:1.8 m軸距:4 m +1.5m前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值:50kN后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值:2200kN前輪著地面積:0

11、.30m0.20m后輪著地面積:0.60m0.20m. - 11 - 滿載荷載示意圖滿載荷載示意圖 空載荷載示意圖空載荷載示意圖 1.4.2施工用50噸履帶吊+14噸吊重,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)考慮1.0,按64噸荷載對(duì)棧橋結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位的剛度、穩(wěn)定性、繞度等進(jìn)行驗(yàn)算。 . - 12 - 6464噸驗(yàn)算荷載履帶吊示意圖噸驗(yàn)算荷載履帶吊示意圖 1.4.3設(shè)計(jì)行車速度10km/h。1.4.4施工荷載及人群荷載。施工荷載及人群荷載按3kN/m2計(jì)。二、荷載布置二、荷載布置 1、各材料荷載布置1、上部結(jié)構(gòu)恒重1.1鋼便橋面層:8mm厚鋼板,單位面積重62.8kg,則0.628kN/m。1.2面板加勁肋工12.

12、6,單位重14.21kg/m,則0.15kN/m,間距0.24m 。1.3上承式面層橫向分配梁:I22a22a,單位重33kg/m,則0.33kN/m; 1.5縱向主梁:321貝雷梁:?jiǎn)谓M1.0kN/m;1.6樁頂承重梁主梁1:H600*200,單位重106.135kg/m ,則1.06135kN/m。1.7剪刀撐或水平連接撐雙拼20a,單位重0.226KN/m。1.8630*10mm鋼管樁,單位重152.9Kg. 單位重1.529KN/m。2、荷載工況布置2.1對(duì)棧橋上部結(jié)構(gòu)橋面系、分配梁、貝雷梁、承重梁計(jì)算采用:工況1:結(jié)構(gòu)自重(恒載)+機(jī)械驗(yàn)算荷載. - 13 -2.2對(duì)于鋼管樁的驗(yàn)算,

13、考慮鋼管樁為棧橋基礎(chǔ),是結(jié)構(gòu)的重中之重的受力部分,采用:工況2:結(jié)構(gòu)自重(恒載) +車輛荷載+風(fēng)荷載+流水荷載+汽車制動(dòng)力。為簡(jiǎn)化計(jì)算且根據(jù)施工實(shí)際情況,人群荷載和施工荷載不考慮在工況中且撓度計(jì)算也采用上述工況計(jì)算。鉆孔平臺(tái)僅考慮沖擊錘荷載,沖擊錘荷載總重約20噸,荷載較小,不予計(jì)算。三、上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算三、上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 1、組合橋面板1.1、橋面花紋鋼板用8mm厚Q235花紋鋼板材料,焊接在橫向分配梁上,分配梁間距為24cm,計(jì)算跨徑為0.24m。彈性模量E2.1*105MPa,密度取。取單位寬(1m)作為3/5 .78mKN計(jì)算截面其參數(shù):慣性矩:=4.2667*10-8m443342

14、667128100012mmbhI 截面抵抗矩:1.0667*105m3322106676810006mmbhW. - 14 - 面積矩=8*106m332280008810008mmbhS 截面積 A=8*1000=8000mm28*103m2荷載計(jì)算罐車每組輪壓最大荷載為100KN。輪壓接地尺寸0.6*0.2m。輪壓每平方米荷載為:q=100/0.6/0.2=833.33 KN/m2;QY50噸履帶吊單條履帶每平米每條承受荷載89.8KN/m2.取罐車輪壓對(duì)橋面板花紋板進(jìn)行檢算如下:a.單個(gè)汽車后輪寬*長(zhǎng)=0.3*0.2,單組接地尺寸0.6*0.2,當(dāng)汽車后2組輪胎通過(guò)時(shí),將花紋鋼板視作8

15、跨連續(xù)梁計(jì)算受力(取一組車輪荷載計(jì)算);將最大荷載輪壓100KN轉(zhuǎn)化為線均布荷載:q1=100/0.6=166.67KN/m b. 花紋鋼板自重產(chǎn)生的荷載自動(dòng)計(jì)算在模型中。取兩個(gè)輪子寬度為 60cm,按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。采用 SAP2000 建立受力模型如下:車載示意圖. - 15 -受力分析彎矩圖彎矩圖( (Mmax=-0.94N.mMmax=-0.94N.m, QmaxQmax22.333kN)22.333kN)1)彎曲強(qiáng)度 Mmax=0.94KN.m max0.9488.122188.51.0667*10 5MMPaMPaW 滿足要求。 (根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.

16、2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110Mpa2)剪切強(qiáng)度Q22.33KN 6822.33 8 104.181104.2667 101mmQSMPaMPaI b 滿足要求。(根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110Mpa3)剛度分析擾度L/250=0.24/250=0.00096m,滿足要求。max0.000016mf1.2、橋面系12.6工字鋼(1)自重均布荷載:0.15kN/m,電算模型自動(dòng)附加在計(jì)算中,不另外進(jìn)行添加。. - 16 -P1面板=

17、62.8kg*0.24*1.0=0.15kN/m。(2)施工及人群荷載:不考慮與料車同時(shí)作用。(3)I12.6斷面內(nèi)間距為24cm,321型貝雷橫向分配梁最大間距為1m,其受力計(jì)算按照跨徑為1m進(jìn)行驗(yàn)算。運(yùn)料車輪壓:?jiǎn)谓M車輪接地尺寸為0.6m0.2m,每組車輪壓在3根I12.6上,則單根I12.6承受的荷載按照集中力計(jì)算為100 kN3=33.33kN;履帶吊單根履帶寬度0.76m。壓在4根工字鋼上,則單根工字鋼承受的荷載按照集中力計(jì)算為:640KN/2/4.69m/4*1m=17.06KN.取運(yùn)罐車荷載簡(jiǎn)算,取1m I12.6,運(yùn)料車荷載壓在跨中,假定直接作用于I12.6工字鋼上,按簡(jiǎn)支梁進(jìn)

18、行計(jì)算,按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。計(jì)算模型如下: 荷載模型 受力模型受力模型. - 17 -彎矩圖彎矩圖( (Mmax=8.35N.mMmax=8.35N.m, QmaxQmax16.74kN)16.74kN)選用I12.6a,則 Wx=77cm3 ;=M/W=8.35kN.m /77 cm3=108.4MPa =188.5MPa;滿足強(qiáng)度要求。=QS/Ib=16.74/10.8/0.5=31MPa=110MPa(根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110Mpa)計(jì)算中忽略了 8mm 厚面板及鋼框架整體

19、分配作用,為此上述計(jì)算中是偏安全的,該橋梁面系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足臨時(shí)鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度規(guī)范要求。撓度f(wàn)max=0.000798mL/250=1.0/250=0.004m,滿足要求。2、 I22a 橫向分配梁內(nèi)力計(jì)算 主支棧橋、支棧橋分配梁荷載分析:. - 18 -(1)橋面板均布荷載:q1=16/6/21.334kN/m,分配梁間距1m,分配梁承受線性荷載=1.334KN/m。分配梁荷載自動(dòng)計(jì)算在模型中。(2)施工及人群荷載:不考慮與汽車同時(shí)作用(3)汽車輪壓:?jiǎn)屋S最大荷載為罐車荷載=100 kN,單組輪壓荷載,履帶荷載:履帶吊單根工字鋼最大集中荷載P=640/2/4.69*1m=68.23KN。取罐車

20、輪壓計(jì)算。從設(shè)計(jì)圖上知道,支棧橋考慮罐車一單軸作用于分配梁跨中,此時(shí)分配梁承受最不利彎矩。(4)假定一空一載并排行走,如下圖: 計(jì)算模型如下:受力模型受力模型. - 19 -彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖(Mmax=17.51kN.m(Mmax=17.51kN.m ,QmaxQmax88kN)88kN),fmax=0.00031mfmax=0.00031m(5)假定罐車單軸作用于分配梁跨中如下圖: 計(jì)算模型如下:受力模型受力模型. - 20 -彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖(Mmax=23.49kN.m(Mmax=23.49kN.m ,QmaxQmax86.34kN)86.34kN),fmax=0.000

21、2mfmax=0.0002m選取最大內(nèi)力值Mmax=23.49kN.mMmax=23.49kN.m ,QmaxQmax88kN88kN,fmax=0.00031m對(duì)分配梁進(jìn)行設(shè)計(jì)選用I22a,查鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)得各相關(guān)力學(xué)參數(shù)如下:W=309cm3A=42cm2,I/S=18.9d=0.075cm,下面對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算:=M/W=23.49kNm /(309)cm3103=76MPa=145MPa*1.3??箯潖?qiáng)度滿足要求。=QS/Ib=88/18.9/(0.075)=60.91Mpa=85Mpa*1.3,抗剪強(qiáng)度滿足要求。(根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)

22、有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110Mpa撓度撓度Wmax=0.00031m1.35m/250=0.0054m。撓度滿足要求。結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度均滿足要求。實(shí)際上,橋面板對(duì)力的分配后,實(shí)際單根 22a 工字. - 21 -鋼受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該假定計(jì)算的力。3、縱梁內(nèi)力計(jì)算 本棧橋主要考慮罐車通行和履帶吊施工過(guò)程中使用。計(jì)算中,假定車輛荷載在棧橋不同的位置,產(chǎn)生的內(nèi)力值,試算法求出最大的內(nèi)力值及支點(diǎn)反力。主、支棧橋最不利荷載組合:組合 1,考慮罐車最不利荷載:一空一載砼罐車錯(cuò)車通行。組合 2,單跨單橋 QY50 施工作業(yè);平臺(tái)最不利荷載組合:沖擊錘施工作業(yè),荷載較小,計(jì)算略。

23、3.1履帶荷載分析:履帶吊作業(yè)斷面圖從罐車荷載斷面圖看出棧橋中間兩組貝雷梁承受最大荷載,計(jì)算中去中間兩組貝雷計(jì)算。履帶吊作業(yè)時(shí),根據(jù)斷面圖表示,主要由共計(jì)4組貝雷梁承受其荷載,材料自重取計(jì)算寬度4.5m。(1)自重均布荷載:q1 =16/6/2*4.5kN/m+0.33kN/m*4.54.0kN/m =11.485KN/m; (2)施工及人群荷載: 不考慮與車輛同時(shí)作用;(3)取棧橋最大設(shè)計(jì)跨徑為12m. - 22 -(4)履帶吊重心布置在墩頂,貝雷梁受力分析,(取2跨按連續(xù)梁計(jì)算),按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。行車示意圖利用SAP2000建立受力模型如下: 受力模型受力模型彎矩、剪力圖彎矩、剪

24、力圖( (Mmax=-511.253kN.m,Mmax=-511.253kN.m, Qmax=-400.25kN)Qmax=-400.25kN). - 23 - 節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=800.5kN)Nmax=800.5kN)(5)履帶吊重心在跨中,(取1跨按簡(jiǎn)支計(jì)算),按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。行車示意圖利用SAP2000建立受力模型如下:受力模型受力模型. - 24 -彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖( (Mmax=1751.53kN.m,Mmax=1751.53kN.m, Qmax=388.911kN)Qmax=388.911kN) 節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=388.91

25、kN)Nmax=388.91kN)(6)履帶吊布置在墩側(cè),(取2跨按連續(xù)梁計(jì)算),按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。行車大樣圖如下:. - 25 -利用SAP2000建立受力模型如下: 受力模型受力模型彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖( (Mmax=699.181kN.m,Mmax=699.181kN.m, Qmax=-643.909kN)Qmax=-643.909kN). - 26 - 節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=772.88KN)Nmax=772.88KN)經(jīng)過(guò)上述分析知,貝雷梁內(nèi)力匯總?cè)缦拢航Y(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果對(duì)比序號(hào)荷載名稱最大彎矩KN.m最大剪力KN最大支座反力KN1履帶吊重心在墩頂-511.25-

26、400.258800.52履帶吊重心在跨中1751.53-388.911388.913履帶吊重心在墩側(cè)699.181643.90772.88取貝雷梁最大彎矩Mmax2=1751.531751.53kN.m,最大剪力Qmax2=643.9643.9kN。最大支點(diǎn)反力800.5KN??v向主梁選用4排單層不加強(qiáng)型貝雷架。則貝雷梁321321 型桁架容許內(nèi)力表(二)型桁架容許內(nèi)力表(二)不加強(qiáng)型不加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)形結(jié)構(gòu)形式式內(nèi)力內(nèi)力單排單層單排單層(SSSS)雙排單層雙排單層(DSDS)三排單層三排單層(TSTS)雙排雙層雙排雙層(DDDD)三排雙層三排雙層(TDTD)桁架彎矩(KN.m)788.21576

27、.42246.43265.44653.2桁架剪力(KN)245.2490.5698.9490.5698.9加強(qiáng)型加強(qiáng)型 結(jié)構(gòu)形結(jié)構(gòu)形式式內(nèi)力內(nèi)力單排單層單排單層(SSRSSR)雙排單層雙排單層(DSRDSR)三排單層三排單層(TSRTSR)雙排雙層雙排雙層(DDRDDR)三排雙層三排雙層(TDRTDR)桁架彎矩(KN.m)1687.53375.04809.46750.09618.8桁架剪力(KN)245.2490.5698.9490.5698.9說(shuō)明表中數(shù)值為半邊橋之值,全橋時(shí)應(yīng)乘以 2;跨中容許彎矩M=788.24=3152.8kN.m,跨中容許剪力Q=245.24980.8kN。Mmax=

28、1751.531751.53kN.m M= 3152.8kN.m;Qmax=643.9643.9kNQ 980.8kN 。貝雷梁所受內(nèi)滿足要求。. - 27 -3.1.2剛度計(jì)算1)非彈性撓度按照裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)第39頁(yè)貝雷桁架撓度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式,當(dāng)桁架節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí),簡(jiǎn)支梁其跨中最大撓度為:fmax=(dn2)/8其中:n為桁架節(jié)數(shù),d為常數(shù)單層桁架d=0.3556cm,雙層桁架d=0.1717cm;驗(yàn)算中按12m單跨徑進(jìn)行驗(yàn)算,跨內(nèi)共有4節(jié)桁架,且為單層桁架。將上述數(shù)據(jù)代入公式得fmax=0.3556cm(42)/8=0.7112cm而對(duì)于連續(xù)梁,其非彈性撓度一般為簡(jiǎn)支梁的2/3,

29、所以其fmax=0.7112cm2/3=0.474cm。2)彈性撓度從上內(nèi)力分析知道,單片貝雷梁彎矩最大處,為履帶吊在跨中作業(yè)時(shí);最大繞度也在該處 321321 型鋼橋幾何特性表(一)型鋼橋幾何特性表(一)不加強(qiáng)型不加強(qiáng)型 橋型橋型幾何特性幾何特性單排單層單排單層(SSSS)雙排單層雙排單層(DSDS)三排單層三排單層(TSTS)雙排雙層雙排雙層(DDDD)三排雙層三排雙層(TDTD)J(cm4)250497.2500994.4751491.62148588.83222883.2W(cm3)3578.57157.110735.614817.922226.8加強(qiáng)型加強(qiáng)型 橋橋型型幾何特性幾何特性

30、單排單層單排單層(SSRSSR)雙排單層雙排單層(DSRDSR)三排單層三排單層(TSRTSR)雙排雙層雙排雙層(DDRDDR)三排雙層三排雙層(TDRTDR)J(cm4)577434.41154868.81732303.24596255.26894382.8W(cm3)7699.115398.323097.430641.745962.6說(shuō)明表中數(shù)值為半邊橋之值,全橋時(shí)應(yīng)乘以 2;QY50 履帶吊撓度:根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)撓度:fmax=qcl3(8-42+3)/384EI=c/l=4.69m/12m=0.39. - 28 -fmax =136.461KN/m123(8-40.392+0.

31、393)/(3842.1105MPa10105cm4)=21.710-3m自重?fù)隙龋焊鶕?jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)撓度:fmax=qcl3(8-42+3)/384EI=c/l=12m/12m=1fmax =11.485KN/m123(8-412+13)/(3842.1105MPa10105cm4)=0.1710-3m3)總撓度由以上計(jì)算可得到桁架在自重及旋挖鉆跨中作業(yè)下產(chǎn)生的最大撓度為:f總=f非+f彈=0.474cm+2.17cm+0.017cm=2.68cm。按照公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ025-86第1.1.5條“對(duì)于臨時(shí)或特殊結(jié)構(gòu),其豎向撓度容許值可與有關(guān)部門協(xié)商確定”以及參考裝配

32、式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)第49頁(yè)計(jì)算示例,其豎向撓度容許值需滿足f/L=1/250,即本橋12m跨的撓度容許值為f容=1200cm/250=4.8cm。因此,上述計(jì)算得到的f總=2.67cmf容=4.8cm,滿足要求12m跨徑撓度計(jì)算:3.2罐車荷載分析:罐車行車斷面圖. - 29 -罐車空載示意圖罐車荷載考慮一輛滿載和一輛空車并排行走最不利情況??蛰d和重載各有半邊軸落在中間一組貝雷上,為考慮安全,假設(shè)兩軸荷載由中間貝雷梁受力。(1)自重均布荷載:q1 =16/6/2*2.25kN/m+0.33kN/m*2.252.0kN/m =5.75KN/m。 (2)施工及人群荷載: 不考慮與車輛同時(shí)作用

33、;(3)取棧橋最大設(shè)計(jì)跨徑為12m(4)砼罐車后軸重心布置在墩頂,貝雷梁受力分析,(取2跨按連續(xù)梁計(jì)算),按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。行車示意圖:(空車、重載軸合并,p1=20+50=70KN,P2=P3=100+40=140KN)利用SAP2000建立受力模型如下:. - 30 - 受力模型受力模型彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖( (Mmax=-278.91kN.m,Mmax=-278.91kN.m, Qmax=231.284kN)Qmax=231.284kN) 節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=420.28kN)Nmax=420.28kN)(5)罐車后軸布置在墩側(cè),貝雷梁受力分析,(取2跨按連續(xù)

34、梁計(jì)算),按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析。行車示意圖:. - 31 -利用SAP2000建立受力模型如下:受力模型受力模型彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖( (Mmax=273.07kN.m,Mmax=273.07kN.m, Qmax=217.4kN)Qmax=217.4kN). - 32 - 節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=414.34kN)Nmax=414.34kN)(6)罐車后軸重心布置在跨中,貝雷梁受力分析,(取1跨按簡(jiǎn)支計(jì)算),按工況一對(duì)其進(jìn)行受力分析.行車大樣圖如下:利用SAP2000建立受力模型如下:. - 33 - 受力模型受力模型彎矩、剪力圖彎矩、剪力圖( (Mmax=886.1kN.

35、m,Mmax=886.1kN.m, Qmax=-237.21kN)Qmax=-237.21kN) 節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=237.21kN)Nmax=237.21kN)經(jīng)過(guò)上述分析知,貝雷梁內(nèi)力匯總?cè)缦拢航Y(jié)構(gòu)內(nèi)力結(jié)果對(duì)比序號(hào)荷載名稱最大彎矩KN.m最大剪力KN最大支點(diǎn)反力KN1罐車后軸在墩側(cè)-278.91231.28420.282罐車后軸在墩頂273.07217.4414.343罐車后軸重心在跨中886.1-237.21237.21取貝雷梁最大彎矩Mmax2=886.1886.1kN.m,最大剪力Qmax2=237.21237.21kN。最大支點(diǎn)反力420.28KN??v向主梁選用2

36、排單層不加強(qiáng)型貝雷架。則貝雷梁321321 型桁架容許內(nèi)力表(二)型桁架容許內(nèi)力表(二). - 34 -不加強(qiáng)型不加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)形結(jié)構(gòu)形式式內(nèi)力內(nèi)力單排單層單排單層(SSSS)雙排單層雙排單層(DSDS)三排單層三排單層(TSTS)雙排雙層雙排雙層(DDDD)三排雙層三排雙層(TDTD)桁架彎矩(KN.m)788.21576.42246.43265.44653.2桁架剪力(KN)245.2490.5698.9490.5698.9加強(qiáng)型加強(qiáng)型 結(jié)構(gòu)形結(jié)構(gòu)形式式內(nèi)力內(nèi)力單排單層單排單層(SSRSSR)雙排單層雙排單層(DSRDSR)三排單層三排單層(TSRTSR)雙排雙層雙排雙層(DDRDDR)三排雙

37、層三排雙層(TDRTDR)桁架彎矩(KN.m)1687.53375.04809.46750.09618.8桁架剪力(KN)245.2490.5698.9490.5698.9說(shuō)明表中數(shù)值為半邊橋之值,全橋時(shí)應(yīng)乘以 2;跨中容許彎矩M=788.22=1576.4kN.m,跨中容許剪力Q=245.22490.4kN。Mmax=886.1886.1kN.m M= 1576.4kN.m;Qmax=237.21237.21kNQ 490.4kN 貝雷梁所受內(nèi)滿足要求。3.1.2剛度計(jì)算1)非彈性撓度按照裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)第39頁(yè)貝雷桁架撓度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式,當(dāng)桁架節(jié)數(shù)為偶數(shù)時(shí),簡(jiǎn)支梁其跨中最大撓度為

38、:fmax=(dn2)/8其中:n為桁架節(jié)數(shù),d為常數(shù)單層桁架d=0.3556cm,雙層桁架d=0.1717cm;驗(yàn)算中按12m單跨徑進(jìn)行驗(yàn)算,跨內(nèi)共有4節(jié)桁架,且為單層桁架。將上述數(shù)據(jù)代入公式得fmax=0.3556cm(42)/8=0.7112cm而對(duì)于連續(xù)梁,其非彈性撓度一般為簡(jiǎn)支梁的2/3,所以其fmax=0.7112cm2/3=0.474cm。. - 35 -2)彈性撓度從上內(nèi)力分析知道,單片貝雷梁彎矩最大處,為履帶吊在跨中作業(yè)時(shí);最大繞度也在該處 321321 型鋼橋幾何特性表(一)型鋼橋幾何特性表(一)不加強(qiáng)型不加強(qiáng)型 橋型橋型幾何特性幾何特性單排單層單排單層(SSSS)雙排單層

39、雙排單層(DSDS)三排單層三排單層(TSTS)雙排雙層雙排雙層(DDDD)三排雙層三排雙層(TDTD)J(cm4)250497.2500994.4751491.62148588.83222883.2W(cm3)3578.57157.110735.614817.922226.8加強(qiáng)型加強(qiáng)型 橋橋型型幾何特性幾何特性單排單層單排單層(SSRSSR)雙排單層雙排單層(DSRDSR)三排單層三排單層(TSRTSR)雙排雙層雙排雙層(DDRDDR)三排雙層三排雙層(TDRTDR)J(cm4)577434.41154868.81732303.24596255.26894382.8W(cm3)7699.1

40、15398.323097.430641.745962.6說(shuō)明表中數(shù)值為半邊橋之值,全橋時(shí)應(yīng)乘以 2;罐車荷載產(chǎn)生擾度:根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)撓度:fmax=Pl3/48EIfmax =(450)*123/ (482.1105MPa2.50497*2105cm4)=1.54cm。自重荷載產(chǎn)生撓度:根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)撓度:fmax=qcl3(8-42+3)/384EI=c/l=12m/12m=1fmax =10.15KN/m123(8-412+13)/(3842.1105MPa10105cm4)=0.1610-3m3)總撓度由以上計(jì)算可得到桁架在自重及旋挖鉆跨中作業(yè)下產(chǎn)生的最大撓度為:f總

41、=f非+f彈=0.474cm+1.54cm+0.016cm=2.03cm。按照公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ025-86第1.1.5條“對(duì)于臨時(shí)或特殊結(jié)構(gòu),其豎向撓度容許值可與有關(guān)部門協(xié)商確定”以及參考裝配式公路鋼橋多用. - 36 -途使用手冊(cè)第49頁(yè)計(jì)算示例,其豎向撓度容許值需滿足f/L=1/250,即本橋12m跨的撓度容許值為f容=1200cm/250=4.8cm。因此,上述計(jì)算得到的f總= 2.03cmf容=4.8cm,滿足要求。4、上承式承重梁 H600*200*11*17根據(jù)(3.1)計(jì)算中履帶荷載最大支點(diǎn)反力800.5kN。設(shè)其4組貝雷梁均衡受力,單片貝雷梁受力:778.2

42、3/4=194.56KN;根據(jù)(3.2)計(jì)算中罐車荷載最大支點(diǎn)反力420.28KN;設(shè)2組貝雷梁受力,單片貝雷梁受力:420.28/2=210.14KN;為簡(jiǎn)化計(jì)算,假設(shè)6片貝雷梁受力均為210.14KN,采用SAP2000建模如下:計(jì)算模型計(jì)算模型. - 37 -計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果( (Mmax=-94.845kN.mMmax=-94.845kN.m , , Q Qmaxmax221.93kN221.93kN,f f max=0.00035max=0.00035) )節(jié)點(diǎn)反力圖節(jié)點(diǎn)反力圖( (Nmax=432.82N)Nmax=432.82N)根據(jù)上述建立有限元模型進(jìn)行分析可知,取最大內(nèi)力值

43、Mmax=-94.845kN.mkN.m,Qmax=221.93kN221.93kN,f f max=0.00035max=0.00035進(jìn)行樁頂承重梁的截面設(shè)計(jì)。選用H600*200*11*17,截面屬性如下. - 38 -選用 H600*200*17*11,查鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)得各相關(guān)力學(xué)參數(shù)如下:W=2480.62cm3A=130.26cm2,I/S=52(I=74418.64cm4,S=1431.58cm3),b=1.1cm,下面對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算:=M/W=94.845kNm /(2480)cm3103=28MPa215 MPa=QS/Ib=221.93/(52)/(1.1)=46.95M

44、pa=125Mpa撓度撓度 Wmax=0.000352.25/400=0.009m。撓度滿足要求。 (根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110MpaH600*200*11*17 剛度計(jì)算 撓度:wmax=0.00035m2.8m/250=0.008m結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度均滿足要求。四、鋼管樁承載力四、鋼管樁承載力4.14.1入土深度及打樁設(shè)備的選用入土深度及打樁設(shè)備的選用. - 39 -根據(jù)(三)上述計(jì)算分析知,630mm10mm鋼管樁基礎(chǔ)單樁最大承受荷載約=432.822N, 鋼管樁630mm10mm,相

45、關(guān)力學(xué)參數(shù):根據(jù)港口工程樁基規(guī)范(JTJ254-98)第4.2.4條:)(1AqlqUQRifiRd式中:Qd單樁垂直極限承載力設(shè)計(jì)值(kN);單樁垂直承載力分項(xiàng)系數(shù),取1.45;RU樁身截面周長(zhǎng)(m),鋼管樁630mm10mm 1.979m.單樁第i層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)fiq樁身穿過(guò)第i層土的長(zhǎng)度(m); il單樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);RqA 樁身截面面積,63010mm鋼管樁A=194.8cm2; 考慮本項(xiàng)目的地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)提供的相關(guān)地質(zhì)資料,取最不利地址段ZK13地質(zhì)情況:序號(hào)土層名稱 承載力(kPa)樁周摩阻力(kPa)頂面高程(m)底面高程 (m) 層厚(m).

46、 - 40 -11層:(Q42al)卵石土650120292.19284.797.422層:(Q43m)泥巖15080284.79282.79222層:(Q43m)泥巖中風(fēng)15080282.79266.0916.733層:(Q41al+m)砂巖400100266.09256.899.2單排墩63010mm假定鋼管樁打入1-卵石土層,單樁承載力432.822=1/1.45*(1.979*(120*L)+0.163*1*650)L=2.2m.綜上所算:63010mm鋼管樁的入土最深長(zhǎng)度不小于L=2米,即可滿足施工荷載要求。打樁設(shè)備的選擇 本工程鋼管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中為63010mm鋼管樁直徑,結(jié)合過(guò)去工

47、程中打樁經(jīng)驗(yàn),對(duì)于本類型鋼管樁選擇DZ-60振動(dòng)錘施打樁。DZJ-60振動(dòng)錘性能表電機(jī)功率(kW)偏心力矩Nm振動(dòng)頻率r/min激振力kN機(jī)重kg允許拔樁力KN60035311004775800215. - 41 -DZJ-60 施工照片根據(jù)裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)中關(guān)于振動(dòng)沉樁承載力的計(jì)算,按電動(dòng)機(jī)消耗的能量求樁基的極限承載力公式: 式中: 沉樁將達(dá)規(guī)定標(biāo)高前,下沉速度為0-5cm/min時(shí),所需的有效功率(kW); 沉樁機(jī)無(wú)負(fù)荷時(shí)的功率(kW); 沉樁最后一陣速度(cm/min),正常要求取2 cm/min; Q 振動(dòng)體系的重量(t),DZ60錘重5.0t; 砂土層,取2.0 樁基入土

48、速度系數(shù),取0.17 根據(jù)以往施工記錄,DZ60無(wú)負(fù)荷時(shí)電動(dòng)機(jī)輸入電流為60A,電壓為380V,求振動(dòng)錘終打前電動(dòng)機(jī)輸入電流: QNNRa1)(00NNa)(592.313380608 . 03WAVNQNNRa1)(0. - 42 -從以上計(jì)算可以看出, DZ60振動(dòng)錘在63010mm終打前,電動(dòng)機(jī)輸入電流大于99A,沉樁最后一陣速度1min入土深度不大于2cm,單樁最大承載力432.822N,滿足使用要求。綜合上面計(jì)算可知,采用慣入度2 cm/1min控制可滿足要求,施工工程,各樁基具體入土深度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)及施工設(shè)備進(jìn)行雙控。4.24.2鋼管及剪刀撐內(nèi)力計(jì)算鋼管及剪刀撐內(nèi)力計(jì)算63010m

49、m 內(nèi)力計(jì)算由于地質(zhì)全河段均為卵石土覆蓋層,鋼管柱的入土有限,地質(zhì) 沒有最不利,選取棧橋最高處,鋼管柱懸臂最長(zhǎng)段,棧橋 19 號(hào)墩為計(jì)算點(diǎn)。鋼便橋橋面標(biāo)高304.5m,貝雷下弦桿標(biāo)高 302.65m??紤]最高水位標(biāo)高為:300m。沖刷線卵石頂部292.19m,樁頂標(biāo)高取 302.65m。假定鋼管樁在卵石土下 1 米處固結(jié),鋼管樁懸臂長(zhǎng)度 302.65-291.19=11.46m4.2.1 單根鋼管樁流水壓力計(jì)算單根樁流水壓力計(jì)算:Fw=kAv2/(2g)式中:Fw流水壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);k 形狀系數(shù)(鋼管取0.8);A 阻水面積(m2)鋼管地面線到洪水位,H=3.31m,鋼管樁的阻水長(zhǎng)度,7.

50、81m;水的重力密度(9.8kN/m3);v 設(shè)計(jì)流速(0.8m/s)根據(jù)水文資料考慮漲、落潮時(shí)其流速取值1m/s;g 重力加速度(9.8m/s2)。單根鋼管樁Fw=kAv2/(2g) 0.87.81*0.639.81229.81.97kN水流作用在水下三分之一處:2.6m處。即標(biāo)高297.4m。4.2.2風(fēng)荷載計(jì)算0()(1)(43.25)(10.17)031.59353.94a2RQVNN053.94*1000/ 0.8 380 3993AAVN . - 43 -近年實(shí)測(cè)最大風(fēng)速20.6m/s(取內(nèi)江)水平風(fēng)載:gVddW22gVW202101052VkkVdZe001. 0012017.

51、 0FWh=k0k1k3WdAwh式中:FWh橫橋向標(biāo)準(zhǔn)荷載值Z距地面或水面的高度(根據(jù)最高水位300米)空氣重力密度Vd設(shè)計(jì)風(fēng)速20m/sg重力加速度k0設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)0.75k1風(fēng)載阻力系數(shù)1k2考慮地面粗糙類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)桁架風(fēng)載阻力遮擋系數(shù)k3地形、地理?xiàng)l件系數(shù)1.3k5陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)W0基準(zhǔn)風(fēng)壓Wd設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓Awh橫向迎風(fēng)面積Z=4.5m,g=9.81m/s2;r=0.012KN/m3;k0 =0.75;k1 =1.36;k3 =1;Vd=20.6m/s(查JTG-TD60-01-2004地最大風(fēng)速);Wd=0.021*20.6*20.6/2/9.81=0.

52、454KN/m2=454Pa。風(fēng)壓對(duì)鋼棧橋梁的垂直作用力迎風(fēng)面積(一跨):Awh=1.85*(12/2+12/2)*0.5=11.1m2(考慮實(shí)物面積折減系數(shù)0.5);. - 44 -橫橋向風(fēng)載:Fwh=k0k1k3WdAwh=0.75*1.36*1*0.454*11.1=5.14KN.4.2.3汽車制動(dòng)力根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)查得,汽車制動(dòng)力為汽車荷載重力的10,汽車行走在墩頂制動(dòng),鋼管樁承受最大內(nèi)力??紤]最不利情況,主棧橋兩罐車(一空一載)并排行走制動(dòng)力,考慮一車道2墩承受制動(dòng)力,單根鋼管樁承受制動(dòng)力為650/2/3*10%=10.84KN考慮棧橋處于工作狀態(tài)

53、,正受到罐車載重荷載,最高流水沖擊(水流作用傳遞到樁頂),風(fēng)荷載(通過(guò)承重梁傳遞)合力受力狀態(tài),水流力與風(fēng)向相同,最不利鋼管樁的受力情況。(樁頂取單樁最大荷載432.82KN)采用工況2荷載組合,取19號(hào)墩計(jì)算模 計(jì)算模型(單位:計(jì)算模型(單位:kNkN) . - 45 - 軸向力(軸向力(N Nmaxmax=465.624kN=465.624kN) 制動(dòng)力彎矩制動(dòng)力彎矩 剪力圖(剪力圖(M Mmaxmax=124.222kN.Q=124.222kN.Qmaxmax=10.84KN=10.84KN,f=0.0060mf=0.0060m) . - 46 - 水流及風(fēng)力合成彎矩剪力圖(Mmax=-

54、14.14kN.Qmax=7.0KN,f=0.00021m) 樁底部節(jié)點(diǎn)位移反力樁底部節(jié)點(diǎn)位移反力XNmax=3.944kNXNmax=3.944kN ,Y=10.841KN,Y=10.841KN,Z=451.046KNZ=451.046KN4.2.4樁墩整體穩(wěn)定性計(jì)算鋼管樁鉸接點(diǎn)291.19,鋼管樁懸臂長(zhǎng)度11.46m,樁頂按鉸接考慮,樁上最大軸力力465.62KN。鋼管樁內(nèi)力:1,取Mmax=124.22kN.mQmax=10.84KN,f=0.006m,2,取Mmax=-14.14kN.mQmax=7KN,f=0.0021m,進(jìn)行計(jì)算合力計(jì)算。 長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算查鋼管樁截面特性回轉(zhuǎn)半徑i=21

55、.923cm 鋼管樁鉸接點(diǎn)以上L=11.46m鋼管樁長(zhǎng)細(xì)比.=L/i=11.46/21.923=52.3150,滿足要求。穩(wěn)定性計(jì)算及強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)上述長(zhǎng)細(xì)比=l0/rx=52.3查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附表B得穩(wěn)定系數(shù)=0.847鋼管樁截面抗壓剛度:max=N/A=465.62KN/(0.847*194.8cm2)=28.2Mpa188.5MPa,滿足要求。22(124.210.84 )124.7MmaxKN22(14.147 )15.8QmaxKN22(0.0060.0021 )0.0064fmaxm. - 47 -鋼管樁抗彎強(qiáng)度:max=M/Wx=124.7/(93615/31.5)=42Mpa1

56、88.5MPa,滿足要求。鋼管樁抗剪強(qiáng)度:t=15.8*194.8*31.5/93615/1=10.4Mpa110Mpa滿足要求。tIQSmm(根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110Mp鋼管樁在力合力壓彎共同作用下,最大應(yīng)力為:根據(jù)港口工程荷載規(guī)范max=0.7*M/Wx+N/A =36.8+14.5*0.7=46.95Mpa188.5MPa,滿足要求;(根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 1.2.10 條有:對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有 1.3 1451.3188.5Mpa),=851.3=110Mpa鋼管樁撓度:撓度Wmax=0.006411.46m/250=0.04584m。撓度滿足要求。鋼管樁抗滑移:鋼管滑移合力:鋼管樁與土層摩擦力,考慮折減系數(shù)0.7,F(xiàn)=1/1.45*(

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