蘇通長江公路大橋D標主墩鋼吊箱圍堰設計學習教案

1、會計學1蘇通長江公路大橋蘇通長江公路大橋(d qio)D標主墩鋼吊標主墩鋼吊箱圍堰設計箱圍堰設計第一頁，共67頁。4 4、抽水階段、抽水階段(jidun)(jidun)吊箱抽水后，水位高時，側板受到的側壓力較大，底板所受的水吊箱抽水后，水位高時，側板受到的側壓力較大，底板所受的水的反拱力較大。該階段的反拱力較大。該階段(jidun)(jidun)主要確定的參數(shù)有：封底砼受力主要確定的參數(shù)有：封底砼受力情況；內(nèi)支撐的受力情況；側板受力情況。情況；內(nèi)支撐的受力情況；側板受力情況。5 5、承臺施工階段、承臺施工階段(jidun)(jidun)該階段該階段(jidun)(jidun)主要確定如下幾個參

2、數(shù)：壁板受力情況；內(nèi)支撐主要確定如下幾個參數(shù)：壁板受力情況；內(nèi)支撐受力情況。受力情況。第2頁/共66頁第二頁，共67頁。自浮時吃水深度：約h=1.4m吊箱圍堰重量：上節(jié)側板121t；下節(jié)側板254t；底板217t；底板防撞桁架(hngji)100t；內(nèi)支撐126t；吊架及拉桿105t。浮體重心高度：f=(121x10.4+254x3.9+217x0.8+100 x2.7+126x14+105x6.5)/(121+254+217+100+126+105)=5.57m(距-0.8m標高處)浮體截面慣性矩(相對長軸)：32x2+35x12.63x2/12+35x12.6x10.32x2+49.6x8

3、3/12=121348.5cm4浮體總排水體積：V=923m3浮體所受橫向風力：定傾半徑：=I/V=121348.5/923=131.5m第3頁/共66頁第三頁，共67頁。重心與浮心間距離：a=5.57-1.4=4.17m-a值：131.5-4.17=127.3m風力作用點與浮心間的距離：H=7.7-1.4/2=7m浮體傾角：由 tg=K1WH/V(-a) (K2=1.2,風力沖擊系數(shù)) = =6.01x10-3得 =0.4根據(jù)以上計算浮運體系穩(wěn)定的三個條件:1、Gt(全部浮體容許(rngx)排開水的重量)K2G0(G0為浮體重量,K2為安全系數(shù),取1.2)2、-a值=127.303、 F=1

4、03367+10000+317975=431342KN F高高=110481KN,=110481KN,可可 承臺第一層澆完未凝固時承臺第一層澆完未凝固時, ,吊箱不下沉吊箱不下沉( (按低水位不利按低水位不利(bl)(bl)狀態(tài)驗算狀態(tài)驗算) )G G 封封 + G+ G 吊吊 + G+ G 首首 - F- F 低低 - G- G 樁樁 = 1 0 3 3 6 7 + 1 0 0 0 0 + 1 6 6 9 9 4 - 1 1 0 4 8 1 - = 1 0 3 3 6 7 + 1 0 0 0 0 + 1 6 6 9 9 4 - 1 1 0 4 8 1 - 26605=143275KN F26

5、605=143275KN F粘粘=317975KN,=317975KN,安全系數(shù)安全系數(shù)K=317975/167229=1.9,K=317975/167229=1.9,可可 澆注第二層承臺砼時澆注第二層承臺砼時, ,第一層承臺砼已凝固第一層承臺砼已凝固, ,此時封底砼與第一層承臺此時封底砼與第一層承臺砼共同承受砼共同承受 結構荷載結構荷載, ,顯然能夠滿足結構受力要求顯然能夠滿足結構受力要求 第14頁/共66頁第十四頁，共67頁。1、驗算內(nèi)容：、驗算內(nèi)容：(1)吊箱整體起吊階段吊箱整體起吊階段(工況工況2),吊箱上下節(jié)的螺栓連接強度吊箱上下節(jié)的螺栓連接強度,下節(jié)桁架下節(jié)桁架(hngji)豎豎向

6、抗拉桿傳力抗拉驗算向抗拉桿傳力抗拉驗算;(2)吊箱整體起吊階段吊箱整體起吊階段(工況工況2),吊箱整體起吊點在側板上的傳力驗算吊箱整體起吊點在側板上的傳力驗算;(3)水下封底砼施工階段水下封底砼施工階段(工況工況3),下節(jié)吊箱驗算下節(jié)吊箱驗算(4)抽水階段抽水階段(工況工況4),上節(jié)及下節(jié)吊箱受力驗算上節(jié)及下節(jié)吊箱受力驗算第15頁/共66頁第十五頁，共67頁。2 2、壁板驗算、壁板驗算 ：(1)(1)波浪力計算波浪力計算主墩浪高主墩浪高1.2m,1.2m,波浪力所產(chǎn)生的壓力分為靜水壓力和動水壓力波浪力所產(chǎn)生的壓力分為靜水壓力和動水壓力, ,按照立波理論計算按照立波理論計算 浪長計算浪長計算根據(jù)

7、根據(jù)(gnj)(gnj)蓋拉德蓋拉德(Gaillard)(Gaillard)的經(jīng)驗公式的經(jīng)驗公式L=15H L=L=15H L=浪長浪長 H= H=浪高浪高L=15x1.2=18mL=15x1.2=18m 波浪力計算原理波浪力計算原理立波理論立波理論計算吊箱承受的波浪力計算吊箱承受的波浪力 根據(jù)(gnj)塞恩費勞(Sainflow)公式P1=(P2+Wd) 00hHdhHLdHPW2cosh2第16頁/共66頁第十六頁，共67頁。 LdLHh2coth20式中:W=水的容重d=靜水水深，水位(shuwi)+4.0m,南北主墩最大沖刷線標高-15m,靜水水深d=4+15=19m，h0=立波的波浪

8、中心線對靜水面的超高值 63. 6181922Ld12coth63. 663. 663. 663. 6eeeeLd74.37822cosh63. 663. 6eeLd第17頁/共66頁第十七頁，共67頁。mLdLHh251. 00 . 1182 . 12coth22022/0317. 074.3782 . 1102coshmKNLdHPW20021/48.13251. 02 . 119251. 02 . 1)19100317. 0 ()(mKNhHdhHdPPW計算吊箱承受(chngshu)的波浪力吊箱底承受(chngshu)的波浪力 22122/5)0317. 048.13(1970317.

9、 0)(197mKNpppp靜水面(shu min)處波浪力：P1=13.48KN/m2 第18頁/共66頁第十八頁，共67頁。(2)(2)流水壓力計算：流水壓力計算：F1=11A1 = 2/(2x9.81)=2.23KN F1=11A1 = 2/(2x9.81)=2.23KN 流水壓力較小流水壓力較小, ,為簡化計算為簡化計算, ,按均布荷載按均布荷載(hzi)(hzi)布置布置P P流流=2.23KN/m2=2.23KN/m2(3)(3)、上節(jié)鋼吊箱、上節(jié)鋼吊箱( (高程自高程自+5.0+5.00.2)0.2)上節(jié)鋼吊箱面板上節(jié)鋼吊箱面板=6mm,=6mm,肋骨肋骨(80 x50 x6)(

10、80 x50 x6)最大間距最大間距400mm,400mm,設防水位取設防水位取+4.0m+4.0m計算模式計算模式抽水后抽水后( (工況工況4)4)，上節(jié)吊箱圍堰承受風力、靜水壓力、流水壓力、波浪力，上節(jié)吊箱圍堰承受風力、靜水壓力、流水壓力、波浪力 荷載荷載(hzi)(hzi)計算計算、面板計算、面板計算gV22第19頁/共66頁第十九頁，共67頁。力學模型簡化：板受力按照單向連續(xù)板計算,圍堰抽水后水位最高時,板受力不利,此時上節(jié)吊箱底部面板最大面載q=66.23KN/m2 M=0.1ql22鋼板抗彎模量 W=0.0062/6=6x10-6m3 =M/W=1/(6x10-6)=176631K

11、N/m2 根據(jù)公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ025-86），A3綱容許彎曲應力145000KN/m2，根據(jù)荷載(hzi)組合取1.4的應力提高系數(shù)，面板應力=176631KN/m2145000 x1.4=203000KN/m2第20頁/共66頁第二十頁，共67頁。、肋骨驗算、肋骨驗算肋骨材料選用肋骨材料選用80 x50 x6,80 x50 x6,截面特性截面特性: :A=7.56cm2,Y0=2.65cm,IX=49.21cm4,A=7.56cm2,Y0=2.65cm,IX=49.21cm4,肋骨間的間距為肋骨間的間距為40cm,40cm,肋骨與面板形成肋骨與面板形成(xngchng)

12、(xngchng)組合截面共同受力組合截面共同受力根據(jù)肋骨的受力情況得出根據(jù)肋骨的受力情況得出a=9.12KN Rb=25.77KN Rc=24KN a=9.12KN Rb=25.77KN Rc=24KN Rd=22.86KN Re=6.97KN Rd=22.86KN Re=6.97KN 此時結構此時結構=M/W=M/W =3.07/(32.33x10-6) =3.07/(32.33x10-6) =94958KN/m21.4x145000=203000 KN/m2, =94958KN/m21.4x145000=203000 KN/m2,可可肋骨所受的剪力較小肋骨所受的剪力較小, ,顯然可滿足顯

13、然可滿足, ,無須驗算無須驗算 第21頁/共66頁第二十一頁，共67頁。（4 4）、下節(jié)鋼吊箱）、下節(jié)鋼吊箱( (高程自高程自-0.28.0)-0.28.0)面板受力驗算面板受力驗算、抽水狀態(tài)、抽水狀態(tài)( (工況工況4)4)抽水水壓：水位抽水水壓：水位4.0m,4.0m,封底面標高封底面標高(biogo)-4.0m,(biogo)-4.0m,底部面板所受的壓力為底部面板所受的壓力為q=qq=q靜靜+q+q流流+q+q波波=92+7.6+2.23=101.83KN/m2=92+7.6+2.23=101.83KN/m2驗算板的應力：板的模量驗算板的應力：板的模量W=0.82/6=0.1067cm3

14、W=0.82/6=0.1067cm3板的強度驗算板的強度驗算: :M=0.1ql22M=0.1ql22=M/W=1.63/(0.1067x10-4)=152765KN/m21.4x145000=203000 KN/m2,=M/W=1.63/(0.1067x10-4)=152765KN/m21.4x145000=203000 KN/m2,可可、水下封底狀態(tài)、水下封底狀態(tài)( (工況工況3 3 封底砼高程封底砼高程-4.0-4.0-8.0)-8.0)砼以流狀計，浮容重砼以流狀計，浮容重23-10=13KN/m,23-10=13KN/m,最大側壓力最大側壓力4x13=52KN/m2101.83KN/m

15、2,8mm4x13=52KN/m2101.83KN/m2,8mm鋼板不控制鋼板不控制 第22頁/共66頁第二十二頁，共67頁。 肋骨驗算肋骨驗算肋骨材料選用肋骨材料選用80 x50 x6截面特性截面特性:A=7.56cm2,Y0=2.65cm,IX=49.21cm4,肋骨間的間距為肋骨間的間距為40cm,肋骨與面板肋骨與面板(min bn)形成組合截面共同受力形成組合截面共同受力 、抽水狀態(tài)、抽水狀態(tài)(工況工況4)抽水后抽水后,封底砼面的標高為封底砼面的標高為4.0m,此標高以下側板剛度無窮大此標高以下側板剛度無窮大,肋骨為支肋骨為支承在承在a、b、c、d四點的連續(xù)梁，所受的荷載有靜水壓力、流

16、水壓力四點的連續(xù)梁，所受的荷載有靜水壓力、流水壓力(較較小小,假設從上至下均布假設從上至下均布)、波浪力、波浪力(根據(jù)前面波浪力計算的結果按線性插根據(jù)前面波浪力計算的結果按線性插入來計算不同標高位置由波浪力產(chǎn)生的線荷載入來計算不同標高位置由波浪力產(chǎn)生的線荷載)a點線荷載為點線荷載為:qa=(q靜靜+q流流+q波波d點線荷載為點線荷載為:qb=(q靜靜+q流流+q波波第23頁/共66頁第二十三頁，共67頁。線荷載(hzi)計算中的系數(shù)0.4是考慮肋骨的最大間距為0.4 結論：a=17.54 KN Rb=44.93KN Rc=41.04KN Rd=13.77KN 、水下封底狀態(tài)(工況3)水下封底砼

17、高4m,肋骨為支承在O、h、l、a、b、c、d四點的連續(xù)梁，所受的荷載有砼側壓力(yl)、流水壓力(yl)(較小,假設從上至下均布)、波浪力(根據(jù)前面波浪力計算的結果按線性插入來計算不同標高位置由波浪力產(chǎn)生的線荷載)，a、b、c、d四支點間跨的荷載較小，對0、h、l、a三支點間的三跨荷載影響不大，故取0、h、l、a支點間的三跨計算： 第24頁/共66頁第二十四頁，共67頁。o點線荷載為qa=(q靜+q流+q波)x0.4=(56+2.23+5)x0.4=25.23KN/mh點線荷載為qb=(q靜+q流+q波)x0.4=(0+2.23+7.8)x0.4=4KN/m線荷載計算中的系數(shù)0.4是考慮肋骨

18、(lig)的最大間距為0.4 第25頁/共66頁第二十五頁，共67頁。結論：結論：O=13.4KN Rh=27.39KN Rl=14.73KN Rl=3.07KN、肋骨強度驗算、肋骨強度驗算上述上述(shngsh)兩種狀態(tài)下肋骨最大彎矩此最大值每米寬度荷載兩種狀態(tài)下肋骨最大彎矩此最大值每米寬度荷載產(chǎn)生的彎矩產(chǎn)生的彎矩,max=M/W =4.08/(33.94x10-6) =120212KN/m21.4x145000KN/m2=203000KN/m2型鋼截面抗剪一般均能滿足型鋼截面抗剪一般均能滿足,無須驗算。無須驗算。 第26頁/共66頁第二十六頁，共67頁。（二）龍骨驗算（二）龍骨驗算1 1、

19、 鋼吊箱上節(jié)橫梁鋼吊箱上節(jié)橫梁(hn lin)(hn lin)(高程自高程自+7.0-0.3)+7.0-0.3)橫梁采用截面(jimin)如下(橫梁與面板組成組合截面(jimin)：計算截面(jimin)特性：X= =16.25第27頁/共66頁第二十七頁，共67頁。I =10.8x(31.1-16.25)2+18x(16.25-15.8)2+0.6x303/12+9.6x(16.25-.4)2=2381.64+3.648+1350+2411.73=6147cm4W=6147/16.25=378cm3,抽水(chu shu)工況下(工況4)橫梁受力狀態(tài)最不利橫梁計算簡化為簡支在龍骨上的簡支梁,

20、其最大跨度為2.4m,梁上的最大均布荷載q=57.75x(0.45+0.6)=60.64KN/mM=ql22=M/W =43.66/(378x10-6) =115503KN/m21.4x145000KN/m2 可第28頁/共66頁第二十八頁，共67頁。1 1、 鋼吊箱下節(jié)橫梁鋼吊箱下節(jié)橫梁(hn lin)(hn lin)(高程自高程自-0.3-8.0)-0.3-8.0)下節(jié)鋼吊箱采用下節(jié)鋼吊箱采用160 x100 x14160 x100 x14A=34.71A=34.71Y0=5.4 Y0=5.4 IX=896.3cm4,IX=896.3cm4,其與面板組成組合截面如下：其與面板組成組合截面如

21、下： 計算截面(jimin)特性：X= =9.32cmIx=19.2x(16.4-9.32)2+34.71x(9.32-5.4)2+896.3 =2392.1cm4 W=2392.1/9.32 =256.66cm3 第29頁/共66頁第二十九頁，共67頁。驗算圖2中b點荷載,荷載q=89.75x(0.55+0.6)=103.2KN/m計算跨度2.4m2=M/W=50.5/(256.66x10-6) =196862.5KN/m21.4x145000=203000KN/m2,可 3、上節(jié)主龍骨及下節(jié)側壁桁架驗算 上節(jié)主龍骨及下節(jié)側壁桁架每2.4m設一道(1)上節(jié)主龍骨驗算上節(jié)主龍骨選用熱軋普通I鋼

22、(I50B),其截面特性：A=119.25cm2,Ix=48556cm4,W=1942.2cm3上節(jié)主龍骨為支承在下節(jié)吊箱頂及上節(jié)吊箱頂?shù)暮喼Я?所承受(chngshu)的荷載=靜水壓力+流水壓力+波浪力+風力,龍骨間的間距按照2.4m考慮 第30頁/共66頁第三十頁，共67頁。結論(jiln)：a=313.1KN Rb=218.68KN =M/W=345.12/(1942.2x10-6) =177695.4KN/m21.4x145000=203000KN/m2,可 第31頁/共66頁第三十一頁，共67頁。(2)下節(jié)側壁桁架驗算下節(jié)側壁桁架驗算、水下封底狀態(tài)、水下封底狀態(tài)(工況工況3)此時桁架

23、主要承受此時桁架主要承受(chngshu)砼側壓力，桁架下部受彎最大，桁架下部受彎橫砼側壓力，桁架下部受彎最大，桁架下部受彎橫截面如下：截面如下： Ix=(28x23/12+28x2x742+1.2x2532)x2=836089cm4Wx=Ix/y=836089/75=11147.86cm3A=25x1.2x2=60cm2 第32頁/共66頁第三十二頁，共67頁。此狀態(tài)下桁架承受的荷載：波浪力、水流力、砼側壓力，波浪力及水流力與砼側壓力的方向相反,且其荷載在吊箱底部較小,為了簡化(jinhu)計算并偏安全考慮,只計砼側壓力。計算模型：應力(yngl)驗算：=M/W =358.4/(11147.

24、86x10-6) =32149.7KN/m21.4x145000=203000KN/m2,可=Q/A=268.8/(60 x10-4)=44800KN/m,可 第33頁/共66頁第三十三頁，共67頁。、抽水狀態(tài)(工況4)封底砼凝固(nngg),抽完水后,水位最高,此時下節(jié)側壁桁架受力較大下節(jié)側壁桁架下端固結在封底砼面,上端為懸臂桁架,所受的荷載有：上節(jié)吊箱在上下節(jié)連接處傳遞過來的集中力、靜水壓力、流水壓力、波浪力,a點所受的荷載q=(q靜+q流+q波)x2.4=(92+2.23+7.8)x2.4=244.87KN/mb點所受的荷載q=(q靜+q流+q波)x2.4=(55+2.23+10.1)x

25、2.4=161.6KN/mb點所受集中荷載(由鋼吊箱上下節(jié)連接傳遞的集中荷載)F=218.68KN第34頁/共66頁第三十四頁，共67頁。桁架(hngji)截面特性如下： 第35頁/共66頁第三十五頁，共67頁。A-A截面(jimin)特性：A=2x28x2+1.2x146=287.2cm2 I x = 2 x 2 8 x 2 3 / 1 2 + 1 . 2 x 1 4 6 3 / 1 2 + 2 x 2 8 x 2 x 7 4 2 = 9 2 4 5 6 3 c m 4 W=I/y=924563/75=12327.5cm3B-B截面(jimin)特性：A=2x28x2+1.2x86=215.

26、2cm2Ix=2x28x23/12+1.2x863/12+2x28x2x442=280475cm4W= I/y=280475/45=6232.8cm3C-C截面(jimin)特性：A=2x28x2+1.2x46=167.2cm2Ix=2x28x23/12+1.2x463/12+2x28x2x242=74283cm4W= I/y=74283/25=2971.3cm3第36頁/共66頁第三十六頁，共67頁。AA截面內(nèi)力(nil)：應力驗算：=M/W=2198.14/(12327.5x10-6)=178312KN/m21.4x145000KN/m 2BB截面內(nèi)力(nil)：應力驗算：=M/W=114

27、5.869/(6232.8x10-6)=183845KN/m21.4x145000KN/m 2CC截面內(nèi)力(nil)：應力驗算：=M/W=434.3/(2971.3x10-6)=146165KN/m21.4x145000KN/m 2 第37頁/共66頁第三十七頁，共67頁。（三）走道兼頂層圈梁驗算（三）走道兼頂層圈梁驗算 走道兼頂層圈梁平面走道兼頂層圈梁平面(pngmin)(pngmin)受力為受力為228.68/2.4=92KN/m 228.68/2.4=92KN/m 頂層圈梁：頂層圈梁： Qmax=676.38KN Nmax=736.07KN Qmax=676.38KN Nmax=736.

28、07KN內(nèi)支撐軸力內(nèi)支撐軸力: :NC1=1009.18KN NC1=1009.18KN NC2=570.069KN NC2=570.069KN NC3=1092.23KN NC3=1092.23KN NC4=1980.83KNNC4=1980.83KNN5=1980.67KN N5=1980.67KN N6=889.44KN N6=889.44KN 第38頁/共66頁第三十八頁，共67頁。圈梁截面(jimin)特性: A4 I=2x20 x2.4323/12 =433882cm4W=I/y=433882/60=7231cm3=M/W=1199.66/(7231x10-6) =165905KN

29、/m21.4x145000=203000KN/m2 =Q/ A=676.38/(92.16x10-4) =73392KN/m2,可 第39頁/共66頁第三十九頁，共67頁。 下節(jié)吊箱重15KN/m,有邊上4m寬底板自重傳至連接螺栓,4x2.5=10KN/m，合計每米25KN/m,以每米40KN配螺栓,則螺栓按照200mm間距布置顯然能滿足(mnz)結構受力要求。 第40頁/共66頁第四十頁，共67頁。( (一一) ) 面板驗算面板驗算面板采用面板采用=6mm=6mm鋼板，鋼板，A3A3鋼，肋骨最大間距為鋼，肋骨最大間距為400mm400mm。力學模型簡化：板受力按照單向連續(xù)板計算。力學模型簡化

30、：板受力按照單向連續(xù)板計算。1 1、 澆筑封底砼完畢，砼尚未凝固澆筑封底砼完畢，砼尚未凝固(nngg)(nngg)（工況（工況3 3）封底砼高封底砼高4m4m，對底板產(chǎn)生的面載，對底板產(chǎn)生的面載q=13q=13* *4=52KN/m24=52KN/m2板的截面模量板的截面模量W=(6W=(6* *10-3)2/6=610-3)2/6=6* *10-6m310-6m3M=0.1M=0.1* *ql22ql22=M/W=1386667KN/m2=M/W=1386667KN/m2第41頁/共66頁第四十一頁，共67頁。根據(jù)公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ025-86），A3綱容許彎曲應力145

31、000KN/m2，根據(jù)荷載組合取1.4的應力提高系數(shù)(xsh)。=138667KN/m21.4*145000=203000 KN/m2 可2、 吊箱浮運時（工況4）吊箱重按G吊13000KN計,底板單個A區(qū)面積498.88 m2,B區(qū)面積688.98 m2吊 箱 浮 運 時 兩 個 A 區(qū) 封 閉 ， 面 板 承 受 面 載q=13000/(498.88*2)=13.0KN/m252KN/m2(封底時面載),故此工況不受控制。第42頁/共66頁第四十二頁，共67頁。 （二） 肋骨驗算1、 中間封底厚2.5m區(qū)域肋骨采用80*50*6，最大間距400mm。A0=7.56cm2 I0=49.21

32、cm4 X0=2.65cm肋骨與面板(min bn)形成組合截面共同受力: 第43頁/共66頁第四十三頁，共67頁。組合截面特性:3/12+10.8*(8.3-5.94)2+7.56*(5.97-2.65)2+49.21 =193cm4W=193/5.97=32.33cm3最不利工況為澆筑完封底(fngd)砼，尚未凝固時，肋骨間距按0.4m 計，單根肋骨承受的線荷載q=肋骨簡化計算模型為支承在次龍骨上的連續(xù)梁, 由于多跨的對稱性，在a、d支座處無轉動，假定為固結，如下圖： 第44頁/共66頁第四十四頁，共67頁。max=Mmax/W =5.68/(32.33*10-6) =175688KN/m

33、21.4*145000=203000 KN/m2 可型鋼截面抗剪一般均能滿足,無須驗算。2、 周邊封底厚4.0m區(qū)域(qy)肋骨采用100*80*6，最大間距400mm。A0=10.64cm2 I0=107.04 cm4 X0=2.95cm肋骨與面板形成組合截面共同受力組合截面特性： 3/12+10.8*(10.3-6.65)2+10.64*(6.65-2.95)2+107.04 =396.9cm4 W=396.9/6.65=59.69cm3最不利工況為澆筑完封底砼，尚未凝固時，肋骨間距按0.4m 計，單根肋骨承受的線荷載 第45頁/共66頁第四十五頁，共67頁。肋骨簡化(jinhu)計算模型

34、為支承在次龍骨上的連續(xù)梁,由于多跨的對稱性，在a、d支座處無轉動，假定為固結，如下圖：max=Mmax/W =9.09/(59.69*10-6) =152287KN/m21.4*145000=203000 KN/m2 可型鋼截面抗剪一般均能滿足,無須(wx)驗算。第46頁/共66頁第四十六頁，共67頁。（三）（三） 龍骨驗算龍骨驗算1 1、 中間封底厚中間封底厚2.5m2.5m區(qū)域區(qū)域此區(qū)域主龍骨采用此區(qū)域主龍骨采用(ciyng)(ciyng)輕型工鋼輕型工鋼QI36 W=743.2QI36 W=743.2* *10-6m310-6m3澆筑封底砼完畢，砼尚未凝固（工況澆筑封底砼完畢，砼尚未凝固

35、（工況3 3）封底砼產(chǎn)生的均載封底砼產(chǎn)生的均載2.52.5* *13=32.5 KN/m213=32.5 KN/m2底板自重按底板自重按2KN/ m22KN/ m2計計主梁最大分擔寬度主梁最大分擔寬度3.2m3.2m，則單根主梁承受均布線荷載，則單根主梁承受均布線荷載q=(32.5+2)q=(32.5+2)* *3.2=110.4KN/m23.2=110.4KN/m2第47頁/共66頁第四十七頁，共67頁。主梁通過(tnggu)護筒周邊吊點懸掛，其簡化力學模型如下圖： 只驗算中間封底厚2.5m區(qū)域)max=Mmax/W =44.4/(743.2*10-6) =59742KN/m21.4*145

36、000=203000 KN/m2 可型鋼截面抗剪一般均能滿足,無須驗算。 吊箱浮運時（工況1）吊箱浮運時底板防撞桁架與主龍骨共同受力，形成桁架體系，此時主龍骨受力相對(xingdu)較小，故此工況下不需驗算。 第48頁/共66頁第四十八頁，共67頁。2、 周邊封底厚4.0m區(qū)域此區(qū)域主龍骨(lngg)采用輕型工鋼QI45 W=1219.8*10-6m3澆筑封底砼完畢，砼尚未凝固（工況3）封底砼產(chǎn)生的均載4.0*13=52KN/m2底板自重按2KN/ m2計主梁最大分擔寬度2.9m，則單根主梁承受均布線荷載q=(52+2)*2.9=156.6KN/m2主梁通過護筒周邊吊點懸掛，其簡化力學模型如下

37、圖： 第49頁/共66頁第四十九頁，共67頁。只驗算中間封底厚2.5m區(qū)域) Qmax=192.1KN (只驗算中間封底厚2.5m區(qū)域)max=Mmax/W=65.7/(1219.8*10-6) =53861KN/m21.4*145000=203000 KN/m2 可型鋼截面抗剪一般均能滿足,無須驗算。 吊箱浮運時（工況1）吊箱浮運時底板防撞桁架及側板龍骨與主龍骨共同受力，形成桁架體系(tx)，此時主龍骨受力相對較小，故此工況下不需驗算。 第50頁/共66頁第五十頁，共67頁。 （四） 次龍骨驗算最不利工況為澆筑(jiozh)完封底砼，尚未凝固時，單根次肋骨最大分擔寬度2.2m。1、 中間封底

38、厚2.5m區(qū)域單根肋骨承受的線荷載此區(qū)域次龍骨采用焊接組合T形鋼，與面板共同受力，組合截面特性如下：組合截面特性 =18.49cm I=18*0.63/12+10.8*(35.7-18.49)22+3/12+10*(18.49-0.5)2+10*0.53/12=8505.3cm4第51頁/共66頁第五十一頁，共67頁。W=8505.3/18.49=460.0cm3次龍骨兩端與主龍骨對接(du ji)焊，可認為次龍骨與主龍骨固結，其力學模型如下： 結論(jiln)：max=Mmax/W =34.32/(460.0*10-6) =74609KN/m21.4*145000=203000 KN/m2

39、可max=Qmax/A =85.8/-4 =20705 KN/m21.4*85000=119000 KN/m2 可第52頁/共66頁第五十二頁，共67頁。2 2、周邊封底、周邊封底(fngd)(fngd)厚厚4.0m4.0m區(qū)域區(qū)域 單根肋骨承受的線荷載單根肋骨承受的線荷載q=13q=13* *4 4* *2.2=114.4KN/m2.2=114.4KN/m此區(qū)域次龍骨采用焊接組合此區(qū)域次龍骨采用焊接組合T T形鋼，與面板共同受力，組合截面特性形鋼，與面板共同受力，組合截面特性如下：如下：組合截面特性組合截面特性 =23.03cm =23.03cmI=18I=18* *0.63/12+10.8

40、0.63/12+10.8* *(44.7-23.03)22+(44.7-23.03)22+3/12+103/12+10* *(23.03-0.5)2+10(23.03-0.5)2+10* *0.53/120.53/12 =14281.4cm4 =14281.4cm4W=14281.4/23.03=620.1cm3W=14281.4/23.03=620.1cm3第53頁/共66頁第五十三頁，共67頁。次龍骨兩端與主龍骨對接焊，可認為(rnwi)次龍骨與主龍骨固結，其力學模型如下： max=Mmax/W=54.91/(620.1*10-6) =88550KN/m21.4*145000 =20300

41、0 KN/m2 可max=Qmax/A =137.28/-4 =29308 KN/m21.4*85000=119000 KN/m2 可第54頁/共66頁第五十四頁，共67頁。（五）（五） 孔口吊桿扁擔及吊桿驗算孔口吊桿扁擔及吊桿驗算最不利工況為澆筑完封底砼，尚未凝固時，此時孔口周邊封底砼浮重全由吊桿扁擔傳最不利工況為澆筑完封底砼，尚未凝固時，此時孔口周邊封底砼浮重全由吊桿扁擔傳至吊桿，然后通過吊桿傳至護筒來承受。至吊桿，然后通過吊桿傳至護筒來承受。1 1、 中間封底厚中間封底厚2.5m2.5m區(qū)域區(qū)域單個護筒吊桿扁擔所承擔的最大范圍：單個護筒吊桿扁擔所承擔的最大范圍：( (沒有扣除沒有扣除(k

42、uch)(kuch)護筒所占面積，偏安全考護筒所占面積，偏安全考慮慮) )S=(1.2+1.2+4)S=(1.2+1.2+4)* *(1.2+4+1.54/2)=38.21 m2(1.2+4+1.54/2)=38.21 m2每根護筒共設四根吊桿，則每根吊桿所承擔的最大范圍為每根護筒共設四根吊桿，則每根吊桿所承擔的最大范圍為S/4=9.55 m2S/4=9.55 m2，即每根吊桿，即每根吊桿受力：受力： KN KN每根吊桿處吊桿扁擔選用每根吊桿處吊桿扁擔選用236a236a槽鋼，槽鋼，W=1319.4 W=1319.4 * *10-6m310-6m3第55頁/共66頁第五十五頁，共67頁。簡化(

43、jinhu)為跨中承受集中荷載的簡支梁，如下圖： Mmax=FL/4=128.8 KN.m Qmax=F/2=155.2KNmax=Mmax/W=128.8/(1319.4*10-6) =97620KN/m21.4*145000=203000 KN/m2 可型鋼截面抗剪一般均能滿足,無須驗算。吊桿(dio n)選用210 A=25.48*10-4m2max=F/A=121821 KN/m21.4*140000=196000KN/m2 可 第56頁/共66頁第五十六頁，共67頁。 2、 周邊封底厚4.0m區(qū)域圍堰拐角處的吊桿扁擔所承擔的最大范圍為最大：(沒有扣除護筒所占面積，偏安全考慮)S=2*

44、3.81+(2.57+0.36)*3.81/2=13.20 m2該處吊桿受力：F =13.20*13*4=686.4KN吊桿扁擔選用240b槽鋼，W=1864.4 *10-6m3簡化為跨中承受(chngshu)集中荷載的簡支梁，如下圖： Mmax=FL/4=284.9 KN.m Qmax=F/2=343.2KNmax=Mmax/W=284.9/(1864.4*10-6) =152810KN/m21.4*145000=203000 KN/m2 可第57頁/共66頁第五十七頁，共67頁。（六）底板防撞桁架（六）底板防撞桁架(hngji)(hngji)驗算驗算 防撞桁架防撞桁架(hngji)(hng

45、ji)平面示意圖如下：平面示意圖如下：第58頁/共66頁第五十八頁，共67頁。1 1、控制截面、控制截面1111受力模型如下受力模型如下(rxi)(rxi)圖：（最不利工況：吊箱浮運圖：（最不利工況：吊箱浮運時）時） Nmax= 175.29KN(壓力7#、326#桿件) Qmax=1.89KN(54#、358#桿件 不考慮底板龍骨(lngg) Mmax=1.0 KN.m(54#、358#桿件 不考慮底板龍骨(lngg)2、控制截面55受力模型如下圖：（最不利工況：吊箱浮運時） 第59頁/共66頁第五十九頁，共67頁。Nmax= 226.95KN(壓力13#、106#桿件) Qmax=13.92KN(39#、69#桿件) Mmax=9.01 KN.m(56#、148#桿件)防撞桁架上弦桿采用1/2H型鋼HN250*125mm(平放)，豎向截面豎腹桿、斜腹桿均采用雙角鋼275*75*8mm，肢背間距10mm。與吊桿支架連接處（即上示模型圖中支點位置），其兩側斜桿加強為2100*100*8mm，肢背間距10mm。下弦