貝雷梁棧橋平臺計算書12.9

1、word資料仁義桂江大橋貝雷梁棧橋及作業(yè)平臺計算書編制：復(fù)核：審核：西部中大建設(shè)集團(tuán)有限公司梧州環(huán)城公路工程N(yùn)02合同段工程總承包項目經(jīng)理部二O五年十二月TOC o 1-5 h z一、工程概述1二、設(shè)計依據(jù)1三、計算參數(shù)23.1、材料參數(shù)23.2、荷載參數(shù)23.3、材料說明73.4、驗算準(zhǔn)則8四、棧橋計算84.1、計算工況84.2、建立模型94.3、面板計算9 HYPERLINK l bookmark26 4.4、工況一計算結(jié)果10 HYPERLINK l bookmark180 4.5、工況二計算結(jié)果13 HYPERLINK l bookmark132 4.6、工況三計算結(jié)果174.7、工況

2、四計算結(jié)果204.8、工況五計算結(jié)果234.9、入土深度計算結(jié)果254.10、屈曲計算25 HYPERLINK l bookmark86 4.11、棧橋計算結(jié)果匯總26 HYPERLINK l bookmark90 五、7#墩平臺計算27 HYPERLINK l bookmark92 5.1、建立模型27 HYPERLINK l bookmark96 5.2、荷載加載275.3、荷載工況29 HYPERLINK l bookmark112 5.4、工況一計算305.5、工況二計算31 HYPERLINK l bookmark192 5.6、工況三計算33 HYPERLINK l bookmar

3、k150 5.7、屈曲計算36 HYPERLINK l bookmark156 5.8、7#墩平臺計算結(jié)果匯總37 HYPERLINK l bookmark160 六、8#墩平臺計算37 HYPERLINK l bookmark162 6.1、建立模型376.2、荷載加載386.3、荷載工況406.4、工況一計算結(jié)果406.5、工況二計算結(jié)果426.6、工況三計算結(jié)果44 HYPERLINK l bookmark214 6.7、屈曲計算47 HYPERLINK l bookmark220 6.8、8#墩平臺計算結(jié)果匯總48 HYPERLINK l bookmark224 七、結(jié)論48一、工程概

4、述仁義桂江大橋位于梧州旺村水利樞紐庫區(qū)，上游距離京南水利樞紐約33.9km,下游距離在建旺村水利樞紐7.5km。全橋采用雙幅分離式結(jié)構(gòu)，上部構(gòu)造為：7X40mT梁+(64+120+64m連續(xù)鋼構(gòu)+6X40mT梁，左幅橋梁全長781.99m,起止樁號為：K4+781.862K5+563.853右幅全長872.45m,起止樁號為：K4+781.401K5+563.853。仁義桂江大橋為通航河流，航道等級升級為IV級，最高通航水位27.63m,最低通航水位15.96m，百年一遇洪水32.188m,常水位14.1m，汛期一般水位H=20.5m。按照設(shè)計文件，10年一遇的水位為27.63m,該水位也為棧

5、橋的計算控制水位，水流流速為3m/s。車輛通行最高水位為+20.5m,此時水流流速按照2m/s進(jìn)行控制。仁義桂江大橋左幅最低河床沖刷標(biāo)咼為+5.0m,覆蓋層為卵石，其中巖石層標(biāo)咼為-1.23m，覆蓋層約6n左右，仁義桂江大橋右幅最低河床沖刷標(biāo)高為+4.5m,覆蓋層為卵石，其中巖石層標(biāo)高為-1.09m，覆蓋層約5.59m左右。實際測量結(jié)果顯示，由于淘沙船的作業(yè)，河道內(nèi)的覆蓋層發(fā)生了較大變化，大體厚度在1-5m之間。仁義桂江大橋工程上承式貝雷梁棧橋橋面寬度為6m,最大跨度為12m設(shè)計承重為65t，而施工過程中采用25t汽車吊或50t履帶吊進(jìn)行施工作業(yè)，施工時應(yīng)滿足承載需要。平臺采用貝雷梁+分配梁的

6、方式設(shè)置，主要施工設(shè)備為沖擊鉆機(jī)。二、設(shè)計依據(jù)1、新建梧州環(huán)城公路工程N(yùn)02合同段仁義桂江大橋水文、地質(zhì)資料2、現(xiàn)場實際情況3、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ025-86)4、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2014)5、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2010)6、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2015)7、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTGD63-2007)8、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊。9、建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)。10、港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)三、計算參數(shù)3.1、材料參數(shù)1、采用允許應(yīng)力法進(jìn)行檢算。、Q235BI岡參數(shù)：容許彎曲

7、應(yīng)力LI-145MPa，容許剪應(yīng)力L|-85MPa。、貝雷梁允許軸力如下表所示：100型貝雷梁桿件特性表桿件名稱材料斷面型式斷面面積(cm2)容許承載能力弦桿16Mn2102X12.74560kN豎桿16MnI89.52210kN斜桿16MnI89.52171.5kN、鋼彈性模量Es=2.1X105MPa、考慮人群、欄桿等結(jié)構(gòu)，鋼棧橋及平臺自重按照1.2倍選取、各荷載組合系數(shù)均為1.0。3.2、荷載參數(shù)根據(jù)本棧橋?qū)嶋H使用情況，橋面荷載考慮以下幾種主要荷載：1、12mi的混凝土運(yùn)輸車12mi的混凝土運(yùn)輸車，型號為三一重工生產(chǎn)的SY312C-6w(LNG)具體參數(shù)如下:整備質(zhì)量16200kg整車外

8、形尺寸(長X寬X高)9950X2500X3975mm滿載總質(zhì)量47400kg軸距3220mm+1150mm前輪荷載總重：P1=8t,后輪荷載總重：P2=39.4t。2、50t履帶吊50t履帶吊，參考三一重工SCC500E!帶起重機(jī)，自重為50t，本設(shè)計中最大吊重為20t，吊裝時，考慮荷載偏載系數(shù)為0.85。履帶吊接觸面積為24650X760mm50t履帶吊機(jī)限于墩頂起吊作業(yè)，嚴(yán)禁跨中起吊。3、25t汽車吊25t汽車吊主要用于棧橋及平臺施工，參考PY25型汽車起重機(jī)，具體參數(shù)如下：整備質(zhì)量29.2t整車外形尺寸(長X寬X高)9200X2490X3880mm軸距4325mm+1350mm4、一般車

9、輛一般車輛包括普通的小車、運(yùn)輸小材料的貨車，荷載均比50t履帶吊小，可不進(jìn)行檢算。5、水流力棧橋按照10年一遇水位進(jìn)行控制，H%=+27.63m,最大流速3.0m/s計算，棧橋水位主要考慮渡洪影響，在水位達(dá)到警戒水位+20.5m時應(yīng)禁止棧橋上車輛通行。由于公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2004)規(guī)范中沒有涉及桁架受水流力計算內(nèi)容，水流力計算內(nèi)容參照港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)執(zhí)行。棧橋主要水流力荷載包括鋼管樁和貝雷片所受的水流力，考慮1.2倍荷載放大系數(shù)，以平衡其它小構(gòu)件所受水流力。水流力標(biāo)準(zhǔn)值取值為：Fw，荷載也可以簡化為倒三角形荷載，水面2處水壓力為Pw=Cw：V，

10、河床處水壓力為0。Cw水流阻力系數(shù)；J水密度，淡水取1t/m3，海水取1.025t/m3；A單樁入水部分在垂直于水流方向的投影面積；V水流流速，該處取3m/s，、主棧橋鋼管水流力計算10年一遇水位進(jìn)行控制，H%=+27.63m,最大流速3.0m/s下水流力：圓形結(jié)構(gòu)，Cw=0.73，水面處水壓力為：pw=Cw：V2=0.73132=6.57kN/m2第二排鋼管受力應(yīng)進(jìn)行折減，按照規(guī)范表13.0.3-2要求進(jìn)行折減系數(shù)計算。L-鋼管凈距，L=2.5m-0.529m=1.971m,D-鋼管直徑，D=0.529mL/D=1.971m/0.529=3.7,查表可知折減系數(shù)：m=0.624第一排鋼管水面

11、處受力為：qw1=pwD=6.57kN/m20.529=3.48kN/m第二排鋼管水面處受力為：qw2二mQw1=0.6243.48=2.17kN/m第三排鋼管水面處受力與第二排相同。渡洪樁水流力計算與主鋼管相同，渡洪樁直徑為0.63m。渡洪樁鋼管水面處受力為：qw1=pwD=6.57kN/m20.63=4.14kN/m此時棧橋水流力分布如下圖所示:.51.0.6.4-111.7-第一排鋼管水流力（KN/m）第二排鋼管水流力（KN/m）渡洪鋼管水流力投影（KN/m）水位達(dá)到+20.5m時應(yīng)禁止施工機(jī)械在棧橋通行，此時水流流速為2m/s,水流力為:圓形結(jié)構(gòu)，G=0.73，水面處水壓力為：pw。加

12、七2=0.73122=2.92kN/m2第一排鋼管水面處受力為：2qw1=pwD二2.92kN/m0.529=1.55kN/m第二排鋼管水面處受力為：qw2=gqw1=0.6241.55=0.97kN/m第三排鋼管水面處受力與第二排相同此時棧橋水流力分布如下圖所示：鋼管水流力圖（KN/m、主棧橋貝雷梁水流力計算貝雷梁為多片桁架結(jié)構(gòu)，荷載取值應(yīng)按照多片桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算弦桿投影面積：A,=0.132=0.6m22斜桿投影面積：A2=0.05(0.9938)=0.4m豎桿投影面積：A3=0.05(1.33)=0.2m2單片貝雷梁擋水面積為：A二AA2A1.2m2單片貝雷梁整個面積為：A=31.5=4

13、.5m2擋水面積系數(shù)：4=A/A,=1.2m2/4.5m2=0.27杳表可得.CW=2.05P21212m跨貝雷梁所受水流力：Fw=Cw，V2A=2.05-321.24=44.28kN對于多排桁架結(jié)構(gòu)，第二排及以后多排桁架應(yīng)根據(jù)桁片位置進(jìn)行折減。折減系數(shù)如下表所示：第】片聊片第3片第4片e550*71広6桁架折減系數(shù)取值表第5排貝雷梁折減系數(shù)與第3排相同，第6排貝雷梁折減系數(shù)與第4排相同6排貝雷梁整體荷載系數(shù)為：6m=7mi=1亠0.55亠0.72亠0.62=2.97112m跨貝雷梁整體所受水流力：仏二mFw、2.9744.28=132kN，將該荷載作用在鋼管頂上，并平均分配，每根鋼管受力為：

14、F=Fw/3=132kN/3=44kN、支棧橋及平臺鋼管水流力計算10年一遇水位進(jìn)行控制，H%=+27.63m,最大流速3.0m/s下水流力：支棧橋及平臺鋼管水流力計算與主棧橋類似，主要區(qū)別為折減系數(shù)不同。第二排鋼管受力應(yīng)進(jìn)行折減，按照規(guī)范表13.0.3-2要求進(jìn)行折減系數(shù)計算。L-鋼管凈距，L=5.5m_0.529m=4.971m,D-鋼管直徑，D=0.529mL/D=4.971m/0.529=9.4,查表可知折減系數(shù)：m=0.84第一排鋼管水面處受力為：qw1=pwD=6.57kN/m20.529=3.48kN/m其它排鋼管水面處受力為：qw2=mqw1=0.843.48=2.92kN/m

15、棧橋水流力分布如下圖所示:第一排鋼管水流力（KN/m）其它排鋼管水流力（KN/m）水位達(dá)到+20.5m時應(yīng)禁止棧橋通行，此時水流流速為2m/s,水流力為:第一排鋼管水面處受力為：qw1=pwD=2.92kN/m20.529=1.55kN/m第二排鋼管水面處受力為：qw2=gqw1=0.841.55=d.3kN/m第三排鋼管水面處受力與第二排相同矜1,133鋼官水流力（KN/m）33BB、支棧橋及平臺水流力計算此時貝雷梁結(jié)構(gòu)與水流作用方向平行，可以參考規(guī)范表矩形梁水力阻力系數(shù)：C=2.3213.0.3-5進(jìn)行計算規(guī)范表13.0.3-5為墩柱水流力橫向影響系數(shù)。貝雷梁橫向間距：B9（取小值），貝雷

16、梁寬度為：D二。216B/D-0.9/0.2164.2,查表可知:g=1.21單排貝雷梁整個面積為:A=0.2161.5-0.324P212單排貝雷梁所受水流力：FwmQwVA=1.212.32-30.324=4kN荷載直接作用在鋼管樁頂部。3.3、材料說明棧橋上部結(jié)構(gòu)為型鋼和貝雷梁組拼結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為鋼管樁加型鋼承重梁結(jié)構(gòu)。貝雷鋼棧橋采用連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，棧橋?qū)?m棧橋鋼管樁為529x10mn鋼管樁，同排布置三根，間距為2.5m,墩頂分配梁為2根工45a型鋼橫梁。橫向貝雷梁布置6片，間距為（0.9m+1.15m+0.9m+1.15m+0.9m），貝雷梁頂分配梁為工28a，工28a間距為0.35m,

17、工28a上順橋向布置10mm厚橋面板。橋頭設(shè)簡易橋臺，臺后澆筑混凝土施工便道。為確保渡洪安全，在下游增設(shè)斜樁，以降低棧橋橫向變形量，從而提高棧橋的安全度。渡洪樁與豎直方向傾角為30,鋼管型號為630mM12mm在第二層連接與主棧橋鋼管通過529mM10mmf乍為連接系結(jié)構(gòu)，連接系標(biāo)高為水上0.5m，與下層內(nèi)支撐位置對應(yīng)，當(dāng)覆蓋層較淺（小于5m）時，應(yīng)在斜樁內(nèi)鉆孔，并澆筑不小于4m的水下混凝土，確保形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。平臺材料型號與棧橋相同，具體材料詳見設(shè)計圖紙。3.4、驗算準(zhǔn)則棧橋及平臺作為一種重要的大臨設(shè)施，其設(shè)計驗算準(zhǔn)則為：在棧橋及平臺施工狀態(tài)下，棧橋應(yīng)滿足自身施工過程的安全，但6級風(fēng)以上應(yīng)停止

18、棧橋施工；在工作狀態(tài)下，棧橋應(yīng)滿足正常車輛通行的安全性和適用性的要求，平臺應(yīng)滿足鉆孔安全要求，并具有良好的安全儲備，此時水位低于+20.5m；在非工作狀態(tài)下，當(dāng)棧橋及平臺水位超過或達(dá)到10年一遇的洪水位時，棧橋及平臺應(yīng)能滿足整體安全性的要求，允許出現(xiàn)局部可修復(fù)的損壞。四、棧橋計算4.1、計算工況工況一:三跨每跨依次布置12方混凝土罐車（滿載47.4t）、12方混凝土罐車（空載16.2t）及50t履帶吊（空載50t）。各種車輛均作用在跨中位置，罐車考慮偏心形式，此時，最大水位小于20.5m。工況二：三跨每跨依次布置12方混凝土罐車（空載16.2t）、12方混凝土罐車（滿載47.4t）及50t履帶

19、吊（空載50t），各種車輛均作用在跨中位置，罐車考慮偏心形式，此時，最大水位小于20.5m。工況三：三跨每跨依次布置12方混凝土罐車（滿載47.4t）、空載（僅承受棧橋自重）、50t履帶吊（空載50t）。各種車輛均作用在跨中位置，罐車考慮偏心形式。此時，最大水位小于20.5m。工況四：履帶吊在墩頂側(cè)向起吊20t，考慮履帶的偏載系數(shù)0.75，此時，最大水位小于20.5m。工況五：棧橋在10年一遇的水位下承受水流力作用，棧橋禁止通行。4.2、建立模型選取3跨12m連續(xù)梁用midas進(jìn)行整體建模計算，模型如下，當(dāng)檢算樁頂分配梁與鋼管樁受力時，鋼管樁為主應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，由于渡洪樁僅為渡洪需要，在工作狀

20、態(tài)和施工狀態(tài)下對主棧橋受力影響不大，不進(jìn)行計算。鋼管樁底部為固結(jié)結(jié)構(gòu)，上下分配梁之間全部為鉸接，即上層分配梁的彎矩不傳遞至下層分配梁。棧橋整體模型圖4.3、面板計算面板按照單向板進(jìn)行計算，跨度為0.35m，比較荷載，在12用的混凝土運(yùn)輸車荷載下面板受力最大，f=394/8=49.3kN，輪壓面積為0.2mX0.5m，單位長度1m進(jìn)行計算，鋼棧橋自重按照1.05選取,1.0549.3q=0.5=103.5kN/m。22M=ql/8=103.5kN/m0.35/8=1.58kNm,q=qi/2=i8.ikN面板剪應(yīng)力：3=3Q=3付10=2.7MPa，滿足要求。2A2100010面板組合應(yīng)力:M_

21、1.58106W1000102/6=94.8MPaO4.4、工況一計算結(jié)果工況一：三跨每跨依次布置12方混凝土罐車（滿載47.4t）、12方混凝土罐車（空載16.2t）及50t履帶吊（空載50t）。各種車輛均作用在跨中位置，罐車考慮偏心形式，最大水位小于20.5m。工況一作用下荷載的加載如下圖所示：l1irin1nnaiSRflulvnEnIlSRmEl8Rai9raiflEl0RMB11111111滿載罐車+空載罐車+履帶吊荷載+水流力（未示）CD罐車荷載工況一作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、斜桿最大軸力如下圖所示:MJDASjtivilBEAMFORCE-l-3S992e-HKIl-65460e

22、-HX)l.O22MieH-0Ol1.44041e+002l-1771Se+0026.50710e+0013-g7476+0QlOXlOOMe+MO9.13944*001弦桿軸力圖（kN）刪刪刪刪刪川豎桿軸力圖（kN）-9-2S694e+0Ql-1,455l-6e-KK)2POST中尺PC凸50RBBWFCmCE綜力i_-4.24645a-KX)13.05474e*001=1.96503-1HE込O.OOOOOe+OOO-1.7100+0012.W：|-H3O1Tjcmso.+ooi|-5r2S52ije*001-476526-MM1七禺百口狂!TOirvuujviIPOST弋良QtESSOR

23、BEAMFORCE駕力6.26621*+OD15.0&2Se+fl013k目理2.654446+00114S551fli-H301.0000*0009.57334e-H30O2.1&12Ga-H3013.365IBs-H301Lillie-H301斜桿軸力圖（kN）100型貝雷梁桿件特性表桿件名稱材料斷面型式斷面面積（cm）容許承載力最大軸力1弦桿16Mn2102X12.74560kN146kN豎桿16MnI89.52210kN88kN斜桿16MnI89.52171.5kN69kN由計算結(jié)果可知貝雷片的受力滿足要求在工況一作用下：貝雷梁頂部工28a應(yīng)力如下圖所示:BE呼STRESS2.579I

24、Bs+D011-89018e-H)011.20LlBe+0015.12180e*000OX3OO0Oa*OOO-S5819e-K)00-1.554S2eD01-2.243326+001*2.932S2e+O01-3j621.82*00131082+001-4t993Sle+l01.工28a組合應(yīng)力圖（MPa分配梁工28a組合應(yīng)力為-50MPa，截面最大剪應(yīng)力.=20MPa最大相對變7?形為：.-:1=1.3mm1150/300=3.8mm，滿足要求。工況一作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示:2.4E222e+001139342+0011334Gle+0017.75807e+000OWOD

25、Oe+OOO*3.41805e+000-9X)061le+000-l,45943e+001-2.0ie22e+D01-2,E7703e+001-3,13583e+001-3.6S464e+001CB:虐+空+曬MAXI2i0383分配梁組合應(yīng)力為；-36.9MPa,截面最大剪應(yīng)力.=23.5MPa，滿足要求鋼管樁反力入下圖所示:工況一鋼管樁反力圖（t）工況一鋼管樁最大反力為27t，鋼管樁入土深度將在后文中集中計算。4.5、工況二計算結(jié)果工況二：三跨每跨依次布置12方混凝土罐車（空載16.2t）、12方混凝土罐車（滿載47.4t）及50t履帶吊（空載50t）。各種車輛均作用在跨中位置，罐車考慮偏

26、心形式，此時水位不大于+20.5m。工況二作用下荷載的加載如下圖所示：空載罐車+滿載罐車+履帶吊荷載+水流力（未示）61%卜卜Z罐車荷載履帶吊荷載在工況二作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、斜桿最大軸力如下圖所示:mU/LJVIHPOSTHPROC55i弦桿軸力圖（kN）11JIVIIPOST-PROCESSORBEAMFORCE軸力f4.446O9s-hCi01r3.Z212a-*O01hl_9&47e-H001一7.71S60e-H300QQOOOThfe乜口0TQ7隔咖1-2.,90277e-H301-4a1275Be-i011-890lBe-HDOt1.2011Be-H3015.121806*0

27、00OX)00001*000-S.65819e-K)00-L55482e*D0i.-2.24382eHH301*2.93282*001-32182*00IL31082e+001-4.999SleHH301L工28a組合應(yīng)力圖（MPa分配梁28a組合應(yīng)力為.：；=50MPa,截面最大剪應(yīng)力十=20MPa,最大相對變形為：勺=1.3mm龍1150/3003.8mm,滿足要求。在工況二作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示：擔(dān)舍最大側(cè)243254e+001l,e4253e+0011.25251e+0nit.62494e+000O.OODOOe+OOO-5,17537e+000-1.10755&+0

28、01-19757eHMl-2.28750&4-001-2,87760e+001-3.46762&+001-4,05763e+001CB;空+重+曜MAXI203S8MINt20468鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力圖（t）分配梁組合應(yīng)力為CT=40.5MPa，截面最大剪應(yīng)力=27.8MPa，滿足要求。鋼管樁反力入下圖所示:工況二鋼管樁反力圖（t）工況二鋼管樁最大反力為32t，鋼管樁入土深度將在后文中集中計算4.6、工況三計算結(jié)果工況三：三跨每跨依次布置12方混凝土罐車（滿載47.4t）、空載（僅承受棧橋自重）、50t履帶吊（空載50t）。各種車輛均作用在跨中位置，罐車考慮偏心形式，此時水位不大于+20.

29、5m。工況三作用下荷載的加載如下圖所示：滿載罐車+棧橋空載+履帶吊荷載+水流力（未示）罐車荷載履帶吊荷載在工況三作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、斜桿最大軸力如下圖所示:BEAMFORCEl.SOWle-HOO1,233S-HCIOZ9-,579S7e-HaiDi6rE217Be+01斗6%*a01OOTDDDe*aCia*1.4S2Se+(KH-1,5243le-HOOZ弦桿軸力圖（kN）P百T事戟QCES3宜硝力1,9572-HJD1気斗365%+ODOD.OOCMOe+OOO-2?74+1001-Jrllittle+001-4.12S7e+001-S.13&4*-KI01韋山弓環(huán)陽pch-746

30、727e+J01豎桿軸力圖（kN）SEAMFORCE斜桿軸力圖（kN）100型貝雷梁桿件特性表桿件名稱材料斷面型式斷面面積（cm）容許承載力最大軸力弦桿16Mn2102X12.74560kN152kN1豎桿16Mn189.52210kN71kN斜桿16Mn189.52171.5kN65kNn由計算結(jié)果可知貝雷片的受力滿足要求。在工況三作用下：貝雷梁頂部工28a組合應(yīng)力如下圖所示:BEAMSTRESS2-579IBs-UDO11-890IBe-HDOll.ZOLlBe+OOlS.lZLSOa-KlOO0X)00O0t*000-S5819e-H)00-1.5S482e+D0L-2.24382s+0

31、1*232S2e+O01-321.82(*00131082+001-4.999SleHH301工28a組合應(yīng)力圖（MPa分配梁工28a組合應(yīng)力為.：；=50MPa,截面最大剪應(yīng)力十=20MPa,最大相對變形為：月=1.3mm龍1150/3003.8mm,滿足要求。在工況三作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示:MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAMSTRESS2S1362e+0011.91320&+001I_131277&+001_k7J2347&+000O.OOOOOe+OOOI_-4850+0001.08SS3e+0011f&S936e+0012.28978e+001

32、I_-2.B902U+001_-3.49063+001-4.u9106s-i-001鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力圖（MPa分配梁組合應(yīng)力為CT=30MPa，截面最大剪應(yīng)力E=28MPa，滿足要求。鋼管樁反力入下圖所示:1717FL工況三鋼管樁反力圖（t）工況三鋼管樁最大反力為32.4t，鋼管樁入土深度將在后文中集中計算4.7、工況四計算結(jié)果工況四：履帶吊在墩頂側(cè)向起吊20t，考慮履帶的偏載系數(shù)0.75工況四作用下荷載的加載如下圖所示：履帶吊跨中側(cè)吊+水流力（未示）履帶吊側(cè)吊荷載工況四作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、斜桿最大軸力如下圖所示:PQSTKCIUE5SO艮BEWFORGE麗皓力豎桿軸力圖（kN）P

33、OSTPROCESSORBEAMFCfiCE瑚力6P3B477e-*O013.4S43Se-K)Ql2.05915*OD1XXSOOOe-KlOO-7.1198e-*CD0-2-21S79XIDl-3415Se*001-5JQ&578CH-6,4&197e-+0017.7599&*001斜桿軸力圖（kN）100型貝雷梁桿件特性表桿件名稱丨材料斷面型式斷面面積（cm2）容許承載力最大軸力弦桿16Mn2102X12.74560kN64kN豎桿16MnI89.52210kNP148kN斜桿16MnI89.52171.5kN79kN由計算結(jié)果可知貝雷片的受力滿足要求。工況四作用下：貝雷梁頂部工28a組

34、合應(yīng)力如下圖所示:l.aW18eH3011,201IBs+001E.1210*-K00O.OOOTOe-HJOO-8.SEB19e+0W-431062e+CiOl-3.62lB2e+001工28a組合應(yīng)力圖（MPa分配梁工28a組合應(yīng)力為；:=50MPa，截面最大剪應(yīng)力.=20MPa，最大相對變形為：厶1=1.3mm1150/3003.8mm，滿足要求。工況四作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示:PUiST曲口匚西so見BEAMSTRESS沮合豪交直）lB36(J37e-0029.53631*103OJMOOO乜口0-403319-003-1J05M7S-002-l-451Sle-CIO2

35、-15535fe-W2-2a25523e-W2-2S7D3e-0023J05B77eB2CB：+3MAX:2CM01MIN?20549廿隹，1分配梁組合應(yīng)力為=30MPa，截面最大剪應(yīng)力.=28.5MPa，滿足要求。鋼管樁反力入下圖所示：工況四鋼管樁反力圖（t）工況四鋼管樁最大反力為49.7t，鋼管樁入土深度將在后文中集中計算4.8、工況五計算結(jié)果工況五：棧橋在10年一遇的水位下承受水流力作用，棧橋禁止通行工況五作用下荷載的加載如下圖所示：棧橋水流力（kN/m）工況五作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示:POST-PROCESSORBEAMSTRESS3a5J54e*001Z9903&ft

36、a01lJSlOT7e-HK)lLSlKSe-HX)!G.2976Qs-HJ00OJOOTOOe-KiOO-5.5055le-KXK-1.14071c+001-1.730E&a+ODl-2,3210-1-2.51117s+OD1CS；逢濱MAXs2J0472鋼管組合應(yīng)力圖（單位：MPaCBl：逢滇MAy-i4iflqMIDAS/Civil口QgT仲Q(mào)UEESORDI5PLACEMBMT方司亂54X26-POO7.766fi0e4M6,9S994e+Md21328*M5.43662a4OM-SSggSe-HJW38330*CWO-3.10664+MCl2329eM1.55332*00076650

37、eHD01moOTOig+aw2.1438E-H302棧橋橫向位移（單位：mn）鋼管樁組合應(yīng)力為CT=35.8MPa，截面最大剪應(yīng)力E=5MPa,最大橫向位移為:L-l二8mm:18500/400二46mm，了滿足要求。鋼管樁反力入下圖所示:工況五鋼管樁反力圖（t）工況五鋼管樁最大反力為42.1t（斜鋼管），此時鋼管出現(xiàn)拉力，最大拉力為-16.6t,鋼管樁入土深度將在后文中集中計算。4.9、入土深度計算結(jié)果工況一鋼管樁最大反力為28t，工況二鋼管樁最大反力為32t，工況三鋼管樁最大反力為32.4t，工況四鋼管樁最大反力為49.7t,工況五鋼管樁最大反力為42.1t，最大拉力為16.6t，比較幾

38、個工況，選取工況四、工況五進(jìn)行入土深度計算。棧橋區(qū)域內(nèi)河床最低河床沖刷標(biāo)高為+5.0m,覆蓋層為卵石，其中巖石層標(biāo)高為-1.23m，覆蓋層約6m左右，仁義桂江大橋右幅最低河床沖刷標(biāo)高為+4.5m,覆蓋層為卵石，其中巖石層標(biāo)高為-8.09m，覆蓋層約12.5m左右。棧橋入土深度不得小于4.5m，如果小于4.5m,必須沖孔4m,灌注水下混凝土。根據(jù)設(shè)計院地質(zhì)報告，卵石土樁側(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsk為120kPa。工況四鋼管承載力計算，鋼管直徑為-52910mm:F=0.7、二Dqskl=0.73.140.5291204.5=62.8t49.7t，滿足要求。工況五鋼管承載力計算，鋼管直徑為-63012m

39、m:壓力：F=0.7、二Dqskl=0.73.140.631204.5=74.7t42.1t拉力：F=0.3二Dqskl=0.33.140.5291204.5=26.9t16.6t，滿足要求。4.10、屈曲計算對棧橋進(jìn)行屈曲計算，其中工況一至工況四一起進(jìn)行屈曲分析，工況一至工況四分為三個模態(tài)，計算結(jié)果如下：樓播147S2T6400000e+00028.4&37001.9144eO23385497268TSfe2eO24屈曲分析特征值MIDAS/CiwklBUCKLIN詩MODE怕界荷球=4.783E+OCOMode1MAX112814MIN:14169工況一至工況四最小屈曲值圖工況一至工況四最

40、小屈曲特征值為4.783,滿足要求。工況五單獨(dú)進(jìn)行屈曲分析，分為三個模態(tài)，計算結(jié)果如下:V模卷容許浸規(guī)J115.7746250i.OQCCe+OOO224.6796432.2447e-035331.3790081.155722屈曲分析特征值MIDASjCivilPOST-PROCESSORMAX:12814MIN:14171工況五屈曲分析圖工況五最小屈曲特征值為15.773,滿足要求4.11、棧橋計算結(jié)果匯總各工況下棧橋構(gòu)件計算結(jié)果匯總?cè)缦拢簵驑?gòu)件計算結(jié)果匯總表工況名稱工28a弦桿豎桿斜桿分配梁、鋼管等組合應(yīng)力剪應(yīng)力軸力軸力軸力組合應(yīng)力剪應(yīng)力工況一實際值50MPa20MPa146kN88kN

41、69kN36.9MPa23.5MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145MPa85MPa工況二實際值50Mn20MPa192kN90kN76kN40.5MPa27.8MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145MPa85MPa工況三實際值51MPa20MPa152kN71kN65kN30MPa28MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145MPa85MPa工況四實際值51MPa20MPa64kN148kN79kN30MPa28.5MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145

42、MPa85MPa工況五實際值/35.8MPa5MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145MPa85MPa五、7#墩平臺計算5.1、建立模型平臺采用用midas進(jìn)行整體建模計算，模型采用梁單元模擬，鋼管樁底部為固結(jié)結(jié)構(gòu)，上下分配梁之間全部為鉸接，即上層分配梁的彎矩不傳遞至下層分配梁。平臺的整體模型如下圖所示：平臺模型圖5.2、荷載加載1、鉆機(jī)荷載鉆孔樁施工時按照相鄰孔不允許同時鉆孔，平臺上最多可布置4臺沖擊鉆。單臺鉆機(jī)的荷載22t，由于鉆機(jī)的荷載大部分由前支點(diǎn)承受，實際計算中，偏安全的考慮鉆機(jī)荷載全部由前支點(diǎn)承受。鉆機(jī)在施工過程中，計算考慮1.3的沖擊系數(shù)。鉆機(jī)的

43、參數(shù)、布置、如下圖：鉆機(jī)外形圖粘機(jī)塑號CJT12CJF加鉆孔直再m星丸1_20_82.0帖孔溝t僭5080鉆頭潁走質(zhì)量t2.540碩走底量帖頭直在mm80(1200耐湖沖擊逵桿機(jī)拘tn0.65/1.0C/135行程1,5-3.0沖擊逹桿機(jī)掏冼汾丸46/36卷楊沖擊10-20主卷攝提升能力kN3050別卷揚(yáng)挺升他力kX30弭主卷揚(yáng)提升速廈minfiX45割卷描提升連度m-niHi324Bm8.2S.2牯塔潁崔負(fù)荷kX2OT240枠潘方式磁艮腫直空越動,泵規(guī)反衞環(huán)GBEffe描3PXL平猶方式iOQt壓涉展mm*156000卞電機(jī)功率kW斗亍75主機(jī)壷蚤t12IS適輸尺寸張咳馮）tn5.6m2.2

44、x2.66.Sk28m3.2鉆機(jī)參數(shù)林方向鉆機(jī)布置圖（單位：mm2、水流力荷載水流力荷載按照3.2章第5條的計算進(jìn)行平臺及支棧橋水流力荷載的加載。3、其他堆積荷載及人群荷載人群荷載和堆積荷載考慮平臺上部結(jié)構(gòu)自重1.2倍計入計算結(jié)果模型加載圖（kN/m）5.3、荷載工況工況一：4臺鉆機(jī)荷載+自重+其他堆載及人群荷載+般水流力（+20.5m）工況二：十年一遇水流力+自重+其他堆載及人群荷載工況三：4臺鉆機(jī)荷載+自重+混凝土罐車荷載+其他堆載及人群荷載+一般水流力（+20.5m）5.4、工況一計算工況一：4臺鉆機(jī)荷載+自重+其他堆載及人群荷載+般水流力（+20.5m）工況一作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、

45、斜桿最大軸力如下圖所示:POSTPROCESSORBEAMFORCE7,30250-H01I5+0014.56S25e+OOia.SOlLSe-KIO丄O.DODOOei-DOD-5,M1-6Be+001.36S7&e-nMl-7.735a&e-H301弦桿軸力圖（單位：kN）尺XE55KBEAMFORCE蛹力3.42471sT2.2:4盟九4W11.05S3*WlLat0.aOODDe*COOH-L29306e-H301豪知堆Mta+Wl-3J&5%4+D01EMUS+01.七0KI82e*D01七卻皿P01舊-函說心）豎桿軸力圖（單位：kN）BEAJMlFORCE6-,0S74?e-bOT

46、i斗舸744oiSOI3474It+001無如38卄ML.62734e*OTlO.00000e-H）005.92722a-M00Q-1.7OZ75C+JD1-2,0127+001-3.92S3e*DDl-5.032S5e-H）01召i斗矣站4DD1桿件名稱材料斷面型式斷面面積（cm）容許承載力最大軸力弦桿16Mn2102X12.74560kN77kN豎桿16MnI89.52210kN95kN斜桿16MnI89.52171.5kN64kN斜桿軸力圖（單位：kN）100型貝雷梁桿件特性表由計算結(jié)果可知貝雷片的受力滿足要求。工況一作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示:鋼管樁及柱頂分配梁組合應(yīng)力圖

47、（單位:MPa鋼管樁及柱頂分配梁得最大組合應(yīng)力為二-51.8MPa滿足要求。鋼管樁反力入下圖所示:1QMIDAS/GinlPO刃-PRO匚E5呂O尺BEAMSTRESS2.10157e+0011,43990e+0017,78223+0000,00000e+000-545127fr+000-b206S0fr+0Ol-b86848e+00i-3015*+001-34193e+0013.S5350&+001條數(shù)=-4.51518e+001-E.1768E6+0011.2625E+0O2，最大剪應(yīng)力.-18MPa，工況一鋼管樁最大反力42t，與棧橋最大反力（49.7t）相比偏小，滿足要求。5.5、工況

48、二計算工況二：十年一遇水流力+自重+其他堆載及人群荷載。工況二下平臺主要承受水平方向的水流力作用，計算結(jié)果主要給出下部結(jié)構(gòu)鋼管及連接系的受力：POSTKcicE貼OFL回EWISTRESS7,53e-HMl.4133le*001斗啟QlDePOL加舶咖11.65466e+OOLO.OOOOOe-HDOO-l.E177S*DDi-3,10X)eH3Dl-4,621+0016.27M3e*0Dl-7.e&K5e-01-9.448S7V-H0D1CBi譽(yù)演鋼管樁及連接系組合應(yīng)力圖（單位：MPa5.165&4e*M03.4l7i*OTQ1.66350e*OTDD.QO(OOa*aOQ-l.S3B04e

49、OOO-3.58BSDb*OOD-5.33957e-K)00-7.09034ft*ODD-S.&4111e-*000H-1.059ISe*001.T總34録咖-1.40934e+001CE;惑MAXT36417MIN:33656鋼管樁及連接系剪應(yīng)力圖（單位：MP3POST-PROCESSORDISPLACEMENTD.OOOOOe+ODO-3.47937e+000-6.9SB73&+000-L0438ie+OD11.39175+001-1.73968e+001-2.08762e-KOl-2.43556e+ODl-2.7S34e+001-3.13143+001-3.47937+001-3.827

50、306+0014.7453E+OD1平臺位移圖（單位：mr）為:=38mm三18500/400=46mm,滿足要求。鋼管樁組合應(yīng)力為-94MPa，鋼管樁最大剪應(yīng)力.=14MPa，最大縱向位移該工況下反力如下:節(jié)熄=26237FZt-7,SOa3E+000品大反卅節(jié)直=28348FZ:2S451E+001鋼管樁反力圖（單位：t）工況二鋼管樁最大反力為25.5t，此時鋼管出現(xiàn)拉力，最大拉力為-7.9t，與棧橋相比偏小，可不進(jìn)行單獨(dú)計算。5.6、工況三計算工況三：4臺鉆機(jī)荷載+罐車荷載+自重+堆載及人群荷載+般水流力（+20.5m）工況三作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、斜桿最大軸力如下圖所示：MIDAS用

51、卅IBEAMFORCE1,7B3*-H)D21,47381*0021.1&27S*OO2S.lX4e+0Dl5.4073e-H)DiO.DOOCte-HSOO-3.9232De+0017.03341e*001-1,0143*003-i!2弓込出他-l.3lelD2弦桿軸力圖（單位：kN）imu心心詢PQSTTRQgSQRBEAMFORCE奄力BA205竪TCHS.2W73e-K)011.6Jllle-H301DXWOOhTM心jD曲52eT01-5P35B33e+001-7J6B814b-hQ01-lJ001Ste+002-1.2347Bfi*0021.4677&e*fl02lP7Dg7-H3

52、02豎桿軸力圖（單位：kN）MJ勺1仆5上3民BEAMFORCE均力H1Q丁甜也TMa.7737&i+0Dl,823+0014J873l*-HJ01Z.92&47-H)01g.T&OMe+ODDOJMOaOe+OOD|-U23&4*001-4722*001k-42171*001LJ-9.77115*001M花gTg斜桿軸力圖（單位：kN）100型貝雷梁桿件特性表桿件名稱材料斷面型式2斷面面積（cm）容許承載力最大軸力1弦桿16Mn2102X12.74560kN178kN”豎桿16Mn189.52210kN170kN斜桿16Mn189.52171.5kN107kN由計算結(jié)果可知貝雷片的受力滿足要

53、求。工況三作用下：鋼管樁及柱頂分配梁應(yīng)力如下圖所示:II1MJVAClVIlPOST-PROCESSORBEAMSTRESS.2.0326-1-0011301266+0015.69&646+000000000e+000-8.9296&e-h000-b62433e-h001-23EE79e+001-3,08721e+001*3.91862e+001-4.55004S-I-001-5ei45e+001-6.ai2S7e+001爲(wèi)數(shù)=1.179+002鋼管及樁頂分配梁組合應(yīng)力圖（單位：MPa鋼管及樁頂分配梁組合應(yīng)力O=61MPa，最大剪應(yīng)力=25.6MPa，滿足要求鋼管樁反力入下圖所示：3e34工況

54、三鋼管樁反力圖（t）工況三鋼管樁最大反力53t，鋼管直徑為52910mm:F=0.7、二DqsJ=0.73.140.5291204.5=62.8t53t，滿足要求。工況三作用下：平臺頂工25分配梁應(yīng)力如下圖所示：BEAMSTRESS殂合（St丸值）6,677159D2125e-HWl3a36540e+0011l-TO55*WtOJXICiCIgTW1-602LSe-HMi-3.2SaOOft-Hl-4,913SSe+Q01-6.5697le-HM）l唯L225弱ai*ML-9,i4U*Wl平臺頂工25分配梁組合應(yīng)力圖（單位：MPaIlyviTPO5TPROCES5O離日STRESS.4.591

55、71*+0011.7&651*101R2,9443le-HIOl-4Z416畑7DI=4L2WMe-r0014%97eD00一|OJMKt*ODO-l.lS471e-*3,滿足要求。5.8、7#墩平臺計算結(jié)果匯總各工況下7#墩平臺各構(gòu)件計算結(jié)果匯總?cè)缦?7#墩平臺構(gòu)件計算結(jié)果匯總表工況名稱工25b弦桿豎桿斜桿分配梁、鋼管等組合應(yīng)力剪應(yīng)力軸力軸力軸力組合應(yīng)力剪應(yīng)力工況一實際值78MPa34MPa77kN95kN64kN51.8MPa18MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145MPa85MPa工況二實際值/94MPa14MPa允許值145MPa85MPa560kN

56、210kN171.5kN145MPa85MPa工況三實際值99MPa46MPa152kN71kN65kN61MPa25.6MPa允許值145MPa85MPa560kN210kN171.5kN145MPa85MPa六、8#墩平臺計算6.1、建立模型平臺采用用midas進(jìn)行整體建模計算，模型采用梁單元模擬，鋼管樁底部為固結(jié)結(jié)構(gòu)，上下分配梁之間全部為鉸接，即上層分配梁的彎矩不傳遞至下層分配梁。平臺的整體模型如下圖所示：平臺模型圖6.2、荷載加載1、鉆機(jī)荷載鉆孔樁施工時按照相鄰孔不允許同時鉆孔，平臺上最多可布置9臺沖擊鉆。單臺鉆機(jī)的荷載22t，由于鉆機(jī)的荷載大部分由前支點(diǎn)承受，實際計算中，偏安全的考慮

57、鉆機(jī)荷載全部由前支點(diǎn)承受。鉆機(jī)在施工過程中，計算考慮1.3的沖擊系數(shù)。鉆機(jī)的參數(shù)、布置、如下圖：鉆機(jī)外形圖帖機(jī)型號CJF12CJT20tn盤丸L20.S-2.0鉆孔浸度m50ao鉆頭穎疋質(zhì)量t2.54.0領(lǐng)定質(zhì)量帖頭文徨mm80012008002000沖擊逹桿機(jī)櫚tn.0.65/1.00/1.35恿15沖擊1.5-3.0沖擊逹桿機(jī)梢咖舸44/36卷揚(yáng)沖擊1020主總搖桃升能力kN3050甜卷播疑升能力kN3030卞卷揚(yáng)桃升速JEmfnm3245副悉摘槌升速度m-iuifi324S鉆塔有效離度tn8.28.2鉆塔額定負(fù)荷kX200240排渣方式泵酸虧葩環(huán)良空起勒*泵吸辰葩環(huán)麻確壞眾紐型號t5BS

58、(3PNL)平薛方式選配液壓曲展mm+1555000主魁機(jī)功率kW斗$75主機(jī)璽量t1218綣備尺寸（長*寬“離）m5.62.2x2.66.8x2-83.2鉆機(jī)參數(shù)鉆機(jī)布置圖（單位：mm2、水流力荷載水流力荷載按照3.2章第5條的計算進(jìn)行平臺及支棧橋水流力荷載的加載。3、其他堆積荷載及人群荷載人群荷載和堆積荷載考慮平臺上部結(jié)構(gòu)自重1.3倍計入計算結(jié)果。6模型加載圖6.3、荷載工況工況一：9臺鉆機(jī)荷載+其他堆載及人群荷載+水流力（+20.5m）工況二：水流力+其他堆載及人群荷載工況三：9臺鉆機(jī)荷載+罐車荷載+其他堆載及人群荷載+水流力（+20.5m）6.4、工況一計算結(jié)果工況一：9臺鉆機(jī)荷載+其

59、他堆載及人群荷載+水流力（+20.5m）工況一作用下：貝雷梁弦桿、豎桿、斜桿最大軸力如下圖所示:MIDAS/QvilPOSTPROCESSORBEAMFOTCE4卻&他137453b*CK)1込343T0192304*+000-l.BB992e+Q01-3.2B1D3+GO1-4,67il4e-H0Ol.Dg32SeWl弦桿軸力圖（單位：kN）豎桿軸力圖（單位：kN）PQ5TPR.OaES5iCRBEAMFQRCE電力#3.576lTe+Wl2.B41DCO-HXH.耳兒sosBae+an-4OXHQDte-HXKl-4-5*4520e*W0-4-1.59969e+ODlJZ348Bai-DO.7CJ04e*D01K-4.7014*001-5,73Be*001100型貝雷梁桿件特性表桿件名稱材料斷面型式斷面面積（cm）容許承載力r最大軸力i弦桿1