主墩承臺(tái)鋼套箱設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

主墩承臺(tái)鋼套箱設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)第一章、工程概況一、工程簡(jiǎn)介大橋?yàn)殡p塔柱中央索面的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，跨徑組合57.5+172.5+400+172.5+57.5m，水中共設(shè)置2個(gè)主墩，X3/X4#主墩為整體式帶圓倒角的矩形承臺(tái)，尺寸為34.5×24.5×6.0m，承臺(tái)頂標(biāo)高+4.53m，底標(biāo)高-1.47m，河床標(biāo)高分別為-12.5m和-7.80m。主墩承臺(tái)采用鋼吊箱圍堰施工，分兩層澆筑，從底往上澆筑層高依次為2.5m、3.5m。圖1-1X3#、X4#承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖根據(jù)水文資料，橋位處二十年一遇設(shè)計(jì)洪水位+6.530m，施工高水位暫取+3.0m，施工低水位暫取+0.29m，橋位處平均水深為10m左右，潮差1-2m，二十年一遇水流速2.0m/s，二十年一遇風(fēng)速21.5m/s。二、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介本方案圍堰為單壁鋼吊箱，總平面尺寸為26.5m×36.5m；側(cè)板高7.90m，頂標(biāo)高+4.93m，底標(biāo)高-2.97m；水平向分塊，寬度分別為2.4、2.53、3.2、3.44、3.6、4.0、1)側(cè)板系統(tǒng)側(cè)板系統(tǒng)包括面板、主龍骨、次龍骨、主橫肋和次橫肋。采用焊接連接，面板采用8mm鋼板；主龍骨采用[25a，間距80cm；次龍骨，設(shè)置在相鄰兩主龍骨中間，采用∠90×56×7；主橫肋[25a，間距320cm、200cm、270cm，共設(shè)置3道；次橫肋采用120×8mm扁鐵，間距40cm；側(cè)板上、中、下各設(shè)置對(duì)拉拉桿，底端采用型鋼與底板固定，各分塊側(cè)2)內(nèi)外圍囹及內(nèi)支撐系統(tǒng)本吊箱設(shè)置2層內(nèi)圍囹及內(nèi)支撐（其中頂層內(nèi)圍囹?yàn)槌信_(tái)高水位期施工時(shí)設(shè)置），內(nèi)圍囹及內(nèi)支撐系統(tǒng)由2Ⅰ45a型鋼的圍囹和5根Φ630×8mm鋼管焊接而成，中心標(biāo)高為+1.78m、+4.83m。鋼管支撐在圍囹上，內(nèi)支撐與圍囹間加墊鋼板，同時(shí)在圍囹型鋼上設(shè)置加勁肋，防止應(yīng)力集中，內(nèi)支撐與底板之間采用2[25a豎撐，外圍囹共設(shè)置3層，采用2[28a型鋼，中心標(biāo)高分別為+4.82m、+3)底板系統(tǒng)底板系統(tǒng)由縱梁、分配梁和面板組成，縱梁采用2Ⅰ45a型鋼，長(zhǎng)36.2m，間距1.5m、3.5m和4.0m，共10根；分配梁采用采[16a型鋼、L100×80×8mm角鋼，橫向間距為30cm、40cm、45cm，面板采用5mm4)底板提吊系統(tǒng)底板提吊系統(tǒng)由扁擔(dān)梁、主梁和提吊桿組成，扁擔(dān)梁采用2[25a型鋼，主梁采用4Ⅰ36a型鋼安裝至鋼護(hù)筒（或鋼管樁）上，共5根，底板提吊桿采用Φ32精軋螺紋，每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)置1根精軋螺紋筋，共計(jì)50根（當(dāng)?shù)鯒U與鋼吊箱各結(jié)構(gòu)相影響時(shí)，采用扁擔(dān)梁加吊桿懸吊）圖1-2鋼吊箱結(jié)構(gòu)總體布置圖

第二章、計(jì)算參考資料一、計(jì)算依據(jù)1、設(shè)計(jì)院及相關(guān)部門(mén)提供的該項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)資料；2、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTGTF50-2011）--人民交通出版社；3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版）--中國(guó)建筑工業(yè)出版社；4、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025－86）；5、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）；6、《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》--周水興--人民交通出版社；7、《基礎(chǔ)工程》（第二版）--錢(qián)德玲--中國(guó)建筑工業(yè)出版社；8、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81—2002）；9、《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》（第二版）--江正榮--中國(guó)建筑工業(yè)出版社；二、計(jì)算參數(shù)確定1、本計(jì)算書(shū)中鋼材是采用的單邊容許應(yīng)力法，按《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》取值。即：Q235：[σ拉、壓]=140Mpa，[σ彎]=145Mpa，[τ]=85Mpa。根據(jù)該規(guī)范規(guī)定，臨時(shí)結(jié)構(gòu)可在容許應(yīng)力基礎(chǔ)上乘以1.3的擴(kuò)大系數(shù)。允許撓度：L/400。2、精軋螺紋鋼采用JL785級(jí)精軋螺紋鋼，其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為785Mpa,Φ32精軋螺紋鋼，允許承載力F=785×πr2=785×804=63.11T（凈截面積A=804mm2）。3、水位：根據(jù)施工計(jì)劃，承臺(tái)施工在12～4月份，施工處于低水位期間，根據(jù)水文資料，鋼吊箱設(shè)計(jì)時(shí)取最高設(shè)計(jì)水位取+3.00m，最低設(shè)計(jì)水位+0.294、流速：根據(jù)資料顯示，20年一遇最大流速為2.0，則流水壓力為。5、流向：水流方向與鋼吊箱長(zhǎng)軸線方向基本平行。6、風(fēng)壓：根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》可知，風(fēng)壓可按下式計(jì)算：：設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，施工架設(shè)期橋梁，取0.75；：風(fēng)載阻力系數(shù)，取1.3；：地形、地理?xiàng)l件系數(shù)，取1.0；：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓，根據(jù)鋼板樁頂面距水面高度確定＝；：基本風(fēng)壓，查《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》，橋址處百年一遇基本風(fēng)壓為0.6。7、鋼吊箱周?chē)哟矘?biāo)高：根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)提供的資料，X3#主墩承臺(tái)處河床標(biāo)高為-12.5m，X4#主墩承臺(tái)處河床標(biāo)高為-7.80m8、鋼吊箱頂、底標(biāo)高：其頂、底標(biāo)高分別按+4.93m9、C20封底砼軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為1.06Mpa。第三章、鋼吊箱施工過(guò)程中的砼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算一、施工流程介紹鋼吊箱施工采用后場(chǎng)加工，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)散件拼裝成整體，千斤頂整體下放的方案，其施工步驟如下：步驟一：基樁施工結(jié)束，拆除鉆孔平臺(tái)，搭設(shè)拼裝平臺(tái)，拼裝平臺(tái)頂標(biāo)高暫定為+2.5m，現(xiàn)場(chǎng)施工根據(jù)實(shí)際水位進(jìn)行調(diào)整圖3-1鋼吊箱施工流程圖（一）步驟二：在拼裝平臺(tái)上進(jìn)行鋼吊箱底板系統(tǒng)拼裝。在護(hù)筒上設(shè)牛腿、安裝分配梁，再在護(hù)筒頂安裝承重梁、安裝吊桿。圖3-2鋼吊箱施工流程圖（二）步驟三：鋼吊箱側(cè)板組裝，內(nèi)外圍囹安裝，內(nèi)支撐臨時(shí)固定在護(hù)筒上。圖3-3鋼吊箱施工流程圖（三）步驟四：拆除臨時(shí)拼裝平臺(tái)，鋼吊箱下放2.3m左右安裝底層斜內(nèi)支撐，繼續(xù)下放安裝第二層斜內(nèi)支撐。圖3-4鋼吊箱施工流程圖（四）步驟五：鋼吊箱下放到位后，樁周封堵，澆筑第一層封底砼(1.2m厚)，同時(shí)保持吊箱內(nèi)外水頭一致。圖3-5鋼吊箱施工流程圖（五）步驟六：首層封底混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，抽水水位降至內(nèi)支撐處割除中間列鋼護(hù)筒，安裝中間直內(nèi)支撐。圖3-6鋼吊箱施工流程圖（六）步驟七：抽干吊箱內(nèi)剩余水,在封底砼范圍內(nèi)鋼護(hù)筒上焊接錨固筋，清理，澆筑第二層封底砼。圖3-7鋼吊箱施工流程圖（七）步驟八：第二層封底砼等強(qiáng)，拆除吊桿和主梁，割除鋼護(hù)筒，完成第一層承臺(tái)施工。圖3-8鋼吊箱施工流程圖（八）步驟九：拆除底層內(nèi)支撐和內(nèi)圍囹，安裝拉桿，完成第二層承臺(tái)施工。圖3-9鋼吊箱施工流程圖（九）步驟十：鋼吊箱拆除。二、承臺(tái)鋼吊箱工況分析根據(jù)施工流程分析，鋼吊箱和內(nèi)支撐受力不利工況分別為：1、鋼吊箱分塊組拼，整體提吊下放狀態(tài)，鋼吊箱、吊桿和內(nèi)支撐及內(nèi)外圍囹的受力和位移。2、首層封底砼澆筑階段（1.2m厚），鋼吊箱、吊桿和內(nèi)支撐及內(nèi)外圍囹的受力和3、+3.00m高水位時(shí)，首層封底砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，鋼吊箱內(nèi)完成抽水時(shí)，鋼吊箱和內(nèi)支撐及內(nèi)外圍囹的受力和位移。4、+0.29m低水位時(shí)，第一層承臺(tái)砼澆筑階段，鋼吊箱和內(nèi)支撐及內(nèi)外圍囹的受力和變形。5、+0.29m低水位時(shí)，拆除底層內(nèi)支撐后，安裝頂層拉桿，第二層承臺(tái)砼澆筑階段，鋼吊箱和拉桿的受力和位移。6、+3.00m高水位時(shí)，拆除底層內(nèi)支撐后，拼裝階段安裝頂層內(nèi)圍囹及斜撐，第二層承臺(tái)砼澆筑階段，鋼吊箱、內(nèi)支撐及內(nèi)外圍囹的受力和位移三、封底砼厚度計(jì)算1、高水位+3.00m情況下鋼吊荷載為：1.2m封底砼自重、5.97m水浮力、靜水壓力、流水壓力。則C20圖3-12封底砼應(yīng)力圖圖3-13封底砼位移圖由以上模型可知，1.2m厚C20封底砼最大拉應(yīng)力為0.8MPa、最大壓應(yīng)力2.8MPa，軸心抗拉設(shè)計(jì)值為1.06MPa，軸心抗壓設(shè)計(jì)值9.2MPa，2、低水位+0.29m情況下荷載為：1.5m封底砼自重、2.5m承臺(tái)砼自重、3.26m水浮力，在上述荷載組合情況下，則圖3-14封底砼應(yīng)力圖圖3-15封底砼位移圖由以上模型可知，1.5m厚C20封底砼最大拉應(yīng)力為0.6Mpa,最大壓應(yīng)力為0.7MPa；軸心抗拉設(shè)計(jì)值為1.06MPa，四、抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)計(jì)算的封底砼厚度，對(duì)封底砼進(jìn)行整體的抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算。1、高水位+3.0m情況下鋼吊在施工高水位+3.00m下，澆注封底1.2m厚混凝土后，鋼吊箱內(nèi)抽水，施工荷載有：結(jié)構(gòu)自重、封底砼自重、鋼吊箱浮力、護(hù)筒與封底砼的粘結(jié)力。鋼吊箱自重：G=372.0t↓封底砼自重：Q=1.2×(742.9-29×π×1.42)×2.4=1625.3t↓鋼吊箱浮力：F浮=ΥAH=1.0×(742.9-29×π×1.42)×(3.0+1.47+1.5)=4042t↑護(hù)筒與封底砼的粘結(jié)力：C=29×π×2.8×（1.2-0.1）×15＝4209t↓抗浮穩(wěn)定系數(shù)：K=（G+Q+C）/F浮=（372.0+1625.3t+4209）/4042t=1.53＞1，封底混凝土厚度滿足抗浮穩(wěn)定性要求。2、低水位+0.29m在施工低水位+0.29m下，澆注封底1.5m厚混凝土后，鋼吊箱內(nèi)抽水，施工第一層承臺(tái)砼時(shí)，施工荷載有：結(jié)構(gòu)自重、封底砼自重、第一層承臺(tái)砼自重、鋼吊箱浮力、護(hù)筒與封底砼的粘結(jié)力、鋼護(hù)筒增設(shè)錨筋的錨固力。結(jié)構(gòu)自重：G=372.0t↓封底砼自重：Q=1.5×(742.9-29×π×1.42)×2.4=2031.9t↓第一層承臺(tái)混凝土自重：Q1=2.5×(742.9-29×π×1.42)×2.5=3527.6↓鋼吊箱浮力：F浮=ΥAH=1.0×(742.9-29×π×1.42)×(0.29+1.47+1.5)=1840.0t↑護(hù)筒與封底混凝土的粘結(jié)力：C=29×π×2.8×（1.5-0.1）×15＝5354.3t↑鋼護(hù)筒增設(shè)錨筋的錨固力：N=29×68.74=1993.5↑抗滑承載力系數(shù)：K=（F浮+C+N）/（G+Q+Q1）=（1840.0+5354.3+1993.5）/（372.0+2031.9+3527.6）=1.55＞1.2。封底砼滿足施工低水位澆注承臺(tái)混凝土承載力要求。單個(gè)鋼護(hù)筒錨筋的錨固力計(jì)算具體如下：?jiǎn)蝹€(gè)護(hù)筒上焊接10根直徑為25mm的二級(jí)鋼筋，鋼筋與護(hù)筒采用雙面焊接，焊縫長(zhǎng)度為15cm,有效焊縫厚度hf=8①、焊縫強(qiáng)度計(jì)算則單根鋼筋焊縫能承受最大荷載為26.88t，單根護(hù)筒上焊接10根鋼筋合計(jì)最大承載268.8t。②、鋼筋錨固力計(jì)算φ25鋼筋截面面積A=491mm2，鋼筋從封底混凝土頂面到彎鉤端部總長(zhǎng)度為80其中：F——錨固力；d——鋼筋直徑，d=25mml——錨固長(zhǎng)度，l=800mm；[σ]——鋼筋粘結(jié)力，[σ代入上式得單個(gè)護(hù)筒上有十根25鋼筋，總的錨固力為1570KN=157t。③、鋼筋的抗拉力計(jì)算單根鋼筋的容許拉力為總共抗拉力為687.4KN，即68.74t。 根據(jù)以上計(jì)算，鋼筋的最終錨固力按照最小值取，并預(yù)留安全儲(chǔ)備，則錨固力取。第四章、鋼吊箱及支撐系統(tǒng)計(jì)算采用midas有限元分析程序，對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行建模分析；面板采用板單元，板厚以mm為單位，型鋼均采用梁?jiǎn)卧?，并?duì)其賦予相應(yīng)材料特性值；以下對(duì)上述六種不利工況進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。一、工況1：鋼吊箱分塊組拼，整體提吊下放施工荷載：鋼吊箱自重、風(fēng)壓。⑴風(fēng)荷載：荷載分布圖最大組合應(yīng)力圖（包括吊桿）最大組合應(yīng)力圖最大位移圖主龍骨應(yīng)力圖主龍骨位移圖次龍骨應(yīng)力圖次龍骨位移圖主橫肋應(yīng)力圖主橫肋位移圖次橫肋應(yīng)力圖次橫肋位移圖側(cè)面板應(yīng)力圖側(cè)面板位移圖外圍囹應(yīng)力圖外圍囹位移圖內(nèi)圍囹應(yīng)力圖內(nèi)圍囹位移圖主梁應(yīng)力圖主梁位移圖底板縱梁應(yīng)力圖底板縱梁位移圖底板分配梁應(yīng)力圖底板分配梁位移圖底面板應(yīng)力圖底面板位移圖吊桿軸力圖下放吊點(diǎn)反力圖將本工況作用下，鋼吊箱各構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚罕?-1工況一計(jì)算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱規(guī)格型號(hào)最大組合應(yīng)力最大組合應(yīng)力位置備注主龍骨[25a37.6MPa側(cè)板與底板相接處（受風(fēng)面）次龍骨∠90×56×796.1MPa側(cè)板與底板相接處（短邊面）主橫肋[25a71.3MPa側(cè)板與底板相接處（倒角面）次橫肋δ8×120mm30.7MPa側(cè)板與底板相接處（倒角面）側(cè)面板8mm39.5MPa側(cè)板與底板相接處（短邊面）外圍囹2[215.1MPa頂層外圍囹中間內(nèi)支撐相接處（長(zhǎng)邊面）內(nèi)圍囹2I456.5MPa底層內(nèi)圍囹與中間內(nèi)支撐相接處內(nèi)支撐φ630×8無(wú)主梁4I36a68.3MPa兩側(cè)主梁下放吊點(diǎn)處底板縱梁2I4529.6MPa鋼吊箱短邊面處底板分配梁L10、[1671.4MPa底板與側(cè)板交接處（長(zhǎng)邊面）底板面板5mm鋼板48MPa底板四個(gè)角端吊桿JL32mm145.6KN鋼吊箱長(zhǎng)邊面處允許值631KN千斤頂受力240.8KN鋼吊箱兩側(cè)構(gòu)件名稱構(gòu)件位移最大位移位置備注主龍骨8.7長(zhǎng)邊面中部次龍骨8.7長(zhǎng)邊面中部主橫肋8.7長(zhǎng)邊面中部次橫肋8.4長(zhǎng)邊面中部側(cè)面板8.7長(zhǎng)邊面中部外圍囹8.5長(zhǎng)邊面中部?jī)?nèi)圍囹8.7長(zhǎng)邊面中部?jī)?nèi)支撐主梁4.6兩側(cè)主梁端部底板縱梁9.1兩側(cè)縱梁端部底板分配梁9.1吊箱懸臂角端底板面板7.4側(cè)板與底板相接處下放時(shí)承重梁支承于鋼護(hù)筒主梁上，支點(diǎn)的最大反力為240.8KN，采取60t以上千斤頂下放時(shí)，并且要預(yù)留安全儲(chǔ)備。（下放吊桿為JL785級(jí)φ32mm精軋螺紋鋼筋可承受568KN。）二、工況2：鋼吊箱內(nèi)外側(cè)水頭一致，澆筑首層封底砼（1.2m厚）施工荷載：鋼吊箱自重、封底砼浮自重、封底砼浮側(cè)壓力、流水壓力。⑴封底砼浮自重：⑵封底砼浮側(cè)壓力：⑶流水壓力：荷載分布圖最大組合應(yīng)力圖最大位移圖主龍骨應(yīng)力圖主龍骨位移圖次龍骨應(yīng)力圖次龍骨位移圖主橫肋應(yīng)力圖主橫肋位移圖次橫肋應(yīng)力圖次橫肋位移圖側(cè)面板應(yīng)力圖側(cè)面板位移圖外圍囹應(yīng)力圖外圍囹位移圖內(nèi)圍囹應(yīng)力圖內(nèi)圍囹位移圖內(nèi)支撐應(yīng)力圖內(nèi)支撐位移圖主梁應(yīng)力圖主梁位移圖底板縱梁應(yīng)力圖底板縱梁位移圖底板分配梁應(yīng)力圖底板分配梁位移圖底面板應(yīng)力圖底面板位移圖吊桿軸力圖吊桿位移圖支點(diǎn)反力圖將本工況作用下，鋼吊箱各構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚罕?-2工況二計(jì)算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱規(guī)格型號(hào)最大組合應(yīng)力最大組合應(yīng)力位置備注主龍骨[25a40.6MPa側(cè)板與底板相接處（受水流面倒角面）次龍骨∠90×56×777.8MPa側(cè)板與底板相接處（倒角面）主橫肋[25a99.7MPa側(cè)板與底板相接處（受水流面倒角面）次橫肋δ8×120mm23.1MPa側(cè)板與底板相接處（短邊面）側(cè)面板8mm31.3MPa側(cè)板與底板相接處（倒角面）外圍囹2[221.2MPa側(cè)板與底板相接處（倒角面）內(nèi)圍囹2I4519.5MPa與斜內(nèi)支撐相接處（頂層內(nèi)圍囹）內(nèi)支撐φ630×827.5MPa斜內(nèi)支撐端部處（頂層內(nèi)圍囹）主梁4I36a125.8MPa中間主梁端部支點(diǎn)處底板縱梁2I4556.7MPa短邊面處（受水流面）底板分配梁L10、[1694.3MPa短邊面處（受水流面）底板面板5mm鋼板79.6MPa短邊面鋼護(hù)筒處（受水流面）吊桿JL32mm312KN短邊面鋼護(hù)筒處（受水流面）吊桿允許值631KN主梁支點(diǎn)反力牛腿或型鋼404.5KN短邊面主梁（受水流面）構(gòu)件名稱構(gòu)件位移最大位移位置備注主龍骨10.7長(zhǎng)邊面中部次龍骨10.8長(zhǎng)邊面中部主橫肋10.8長(zhǎng)邊面中部次橫肋10.7長(zhǎng)邊面中部側(cè)面板10.8長(zhǎng)邊面中部外圍囹10.8長(zhǎng)邊面中部?jī)?nèi)圍囹10.6長(zhǎng)邊面中部?jī)?nèi)支撐11.9斜內(nèi)支撐端部主梁7.0中間主梁端部底板縱梁13.1短邊面處（受水流面）底板分配梁16.1底板短邊面鋼護(hù)筒處（受水流面）底板面板16.1底板短邊面鋼護(hù)筒處（受水流面）三、工況3：+3.00m高水位時(shí)，首層封底砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，鋼吊箱內(nèi)抽水完畢施工荷載：鋼吊箱自重、封底砼自重、鋼吊箱靜水壓力、水浮力、流水壓力。⑴鋼吊箱外靜水壓力：⑵水浮力：⑶流水壓力：荷載分布圖主龍骨應(yīng)力圖主龍骨位移圖次龍骨應(yīng)力圖次龍骨位移圖主橫肋應(yīng)力圖主橫肋位移圖次橫肋應(yīng)力圖次橫肋位移圖側(cè)面板應(yīng)力圖側(cè)面板位移圖外圍囹應(yīng)力圖外圍囹位移圖內(nèi)圍囹應(yīng)力圖內(nèi)圍囹位移圖內(nèi)支撐應(yīng)力圖內(nèi)支撐位移圖內(nèi)支撐軸力圖將本工況作用下，鋼吊箱各構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚罕?-3工況三計(jì)算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱規(guī)格型號(hào)最大組合應(yīng)力最大組合應(yīng)力位置備注主龍骨[25a127.0MPa側(cè)板短邊中部與封底砼頂面相接處（受水流面）次龍骨∠90×56×795.7MPa側(cè)板短邊中部與封底砼頂面相接處（受水流面）主橫肋[25a63.0MPa側(cè)板長(zhǎng)邊中部次橫肋δ8×120mm111.1MPa側(cè)板短邊中部處（受水流面）側(cè)面板8mm39.3MPa側(cè)板短邊中部處（受水流面）外圍囹2[250.4MPa側(cè)板短邊中部處（受水流面）內(nèi)圍囹2I4554.4MPa與中間內(nèi)支撐相接處（底層內(nèi)圍囹）內(nèi)支撐φ630×838.2MPa中間內(nèi)支撐（底層內(nèi)圍囹）內(nèi)支撐軸力φ630×8322.7KN中間內(nèi)支撐（底層內(nèi)圍囹）構(gòu)件名稱構(gòu)件位移最大位移位置備注主龍骨3.3短邊側(cè)中部（受水流面）次龍骨3.4短邊側(cè)中部（受水流面）主橫肋2.7短邊側(cè)中部（受水流面）次橫肋3.4短邊側(cè)中部（受水流面）側(cè)面板3.4短邊側(cè)中部（受水流面）外圍囹3.3短邊側(cè)中部（受水流面）內(nèi)圍囹2.6短邊側(cè)中部（受水流面）內(nèi)支撐1.6斜內(nèi)支撐端部四、工況4：+0.29m低水位時(shí)，第一層承臺(tái)砼澆筑階段施工荷載：鋼吊箱自重、封底砼自重、第一層承臺(tái)砼自重、第一層承臺(tái)砼側(cè)壓力、鋼吊箱外靜水壓力、水浮力、流水壓力。⑴第一層承臺(tái)砼自重：；⑵第一層承臺(tái)砼側(cè)壓力：；，有效壓頭高度為；：砼的密度，取25；:新澆筑砼的初凝時(shí)間，按計(jì)算，為砼的溫度，取250C；：混凝土澆筑速度，取0.25m/h；：外加劑影響修正系數(shù)，按摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2；：砼坍落度影響修正系數(shù)，按110mm～150mm時(shí)取1.15；：傾倒砼時(shí)的側(cè)壓力，取。⑶鋼吊箱外靜水壓力：；⑷水浮力：；⑸流水壓力：；荷載分布圖主龍骨應(yīng)力圖主龍骨位移圖次龍骨應(yīng)力圖次龍骨位移圖主橫肋應(yīng)力圖主橫肋位移圖次橫肋應(yīng)力圖次橫肋位移圖側(cè)面板應(yīng)力圖側(cè)面板位移圖外圍囹應(yīng)力圖外圍囹位移圖內(nèi)圍囹應(yīng)力圖圖4-87內(nèi)圍囹位移圖內(nèi)支撐應(yīng)力圖內(nèi)支撐位移圖內(nèi)支撐軸力圖將本工況作用下，鋼吊箱各構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚罕?-4工況四計(jì)算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱規(guī)格型號(hào)最大組合應(yīng)力最大組合應(yīng)力位置備注主龍骨[25a35.1MPa側(cè)板短邊中部與封底砼頂面相接處次龍骨∠90×56×723.8MPa側(cè)板短邊中部與封底砼頂面相接處主橫肋[25a16.8MPa側(cè)板長(zhǎng)邊中部與封底砼頂面相接處次橫肋δ8×120mm31.8MPa側(cè)板短邊倒角與封底砼頂面相接處側(cè)面板8mm9.7MPa側(cè)板短邊中部與封底砼頂面相接處外圍囹2[212.9MPa側(cè)板短邊倒角與封底砼頂面相接處內(nèi)圍囹2I4513.6MPa中間內(nèi)支撐處（底層內(nèi)圍囹）內(nèi)支撐φ630×811.7MPa斜內(nèi)支撐端部處（底層內(nèi)圍囹）內(nèi)支撐軸力φ630×875.1KN中間內(nèi)支撐（底層內(nèi)圍囹）構(gòu)件名稱構(gòu)件位移最大位移位置備注主龍骨0.長(zhǎng)邊側(cè)中部次龍骨1.0長(zhǎng)邊側(cè)中部主橫肋0.6長(zhǎng)邊側(cè)中部次橫肋1.0長(zhǎng)邊側(cè)中部側(cè)面板1.0長(zhǎng)邊側(cè)中部外圍囹0.9長(zhǎng)邊側(cè)中部（中間層）內(nèi)圍囹0.6長(zhǎng)邊側(cè)中部（底層）內(nèi)支撐0斜內(nèi)支撐中部（底層）五、工況5：+0.29m低水位時(shí)，第二層承臺(tái)砼澆筑階段施工荷載：鋼吊箱自重、封底及第一層砼自重、第二層承臺(tái)砼自重、第二層承臺(tái)砼側(cè)壓力、鋼吊箱外靜水壓力、水浮力、流水壓力。⑴第二層承臺(tái)砼自重：；⑵第二層承臺(tái)砼側(cè)壓力：；⑶鋼吊箱外靜水壓力：；⑷水浮力：；⑸流水壓力：；荷載分布圖主龍骨應(yīng)力圖主龍骨位移圖次龍骨應(yīng)力圖次龍骨位移圖主橫肋應(yīng)力圖主橫肋位移圖次橫肋應(yīng)力圖次橫肋位移圖側(cè)面板應(yīng)力圖側(cè)面板位移圖外圍囹應(yīng)力圖外圍囹位移圖拉桿應(yīng)力圖將本工況作用下，鋼吊箱各構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤恚罕?-5工況五計(jì)算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱規(guī)格型號(hào)最大組合應(yīng)力最大組合應(yīng)力位置備注主龍骨[25a69.2MPa側(cè)板短邊中部次龍骨∠90×56×773.5MPa側(cè)板短邊中部主橫肋[25a29.6MPa側(cè)板短邊中部次橫肋δ8×120mm45.1MPa側(cè)板短邊中部側(cè)面板8mm20.2MPa側(cè)板短邊中部外圍囹2[213.6MPa側(cè)板短邊中部拉桿22圓鋼60.0MPa長(zhǎng)邊側(cè)中部構(gòu)件名稱構(gòu)件位移最大位移位置備注主龍骨1.7短邊側(cè)中部次龍骨1.7短邊側(cè)中部主橫肋0.8短邊側(cè)中部次橫肋1.7短邊側(cè)中部側(cè)面板1.7短邊側(cè)中部外圍囹0長(zhǎng)邊側(cè)中部六、結(jié)構(gòu)壓桿穩(wěn)定驗(yàn)算根據(jù)鋼吊箱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要受壓考慮穩(wěn)定的桿件為內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)；內(nèi)支撐在工況三（封底后抽空水）中受壓軸力最大，對(duì)其進(jìn)行分析如下：內(nèi)支撐軸力圖鋼管直徑φ630mm，壁厚8mm，其截面特性：截面面積Amin=15632.6mm2；回轉(zhuǎn)半徑i=219.92mm；計(jì)算長(zhǎng)度L0=23.7m；λ=23700/219.92=107.7；穩(wěn)定性檢算(軸力:P=322700N)：=322700/(0.585×15631.6)=35.3MPa<[σ]=145MPa(穩(wěn)定性符合要求)表4-6壓桿穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果匯總表構(gòu)件名稱規(guī)格型號(hào)壓桿應(yīng)力備注內(nèi)支撐（水平支撐鋼管）φ630×835.3MPa工況三封底后抽空水滿足要求！七、焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算⑴主梁牛腿焊縫計(jì)算牛腿側(cè)面牛腿立面牛腿平面圖4-106牛腿設(shè)計(jì)圖主梁支反力圖根據(jù)以上計(jì)算，工況二主梁最大支反力503.7KN，可取P=51.0t；牛腿按3塊肋板，高30cm，焊縫厚度10mm，則：剪力Q=51.0t彎矩M=51.0×0.075=3.825t.m焊縫W===0.0009m焊縫A=0.01×0.3×6=0.0抗剪計(jì)算==51.1Mpa＜160Mpa（按E43型焊條的手工焊焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，E50為200MPa）。⑵內(nèi)支撐焊縫計(jì)算綜合以上工況，內(nèi)支撐在工況三中軸力成力最大，如圖所示：內(nèi)支撐軸力圖內(nèi)支撐連接圖A、支撐鋼管連接板焊縫計(jì)算根據(jù)工況三中內(nèi)支撐的軸力322.7KN，可取P=33.0t；水平支撐鋼管連接處按6塊肋板，高取15cm，焊縫厚度8剪力Q=33.0t；焊縫A=0.008×0.15×12=0.0抗剪計(jì)算：==22.9MPa＜160Mpa（按E43型焊條的手工焊焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，E50為200MPa）。內(nèi)支撐與圍囹連圖B、內(nèi)支撐與圍囹連接處焊縫計(jì)算連接位置焊縫，按厚高8mm，長(zhǎng)40cmσ===73.7Mpa＜160Mpa（按E43型焊條的手工焊焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，E50為200MPa）⑶加勁肋焊縫計(jì)算綜合以上工況，加勁肋焊縫承受拉力最大時(shí)是在工況三中；封底砼上水位達(dá)4.97m深，壓力為。加勁肋的豎間距為40cm,橫向間距為40cm，則每個(gè)分割塊內(nèi)的壓力為，連接位置焊縫按厚高6mm，長(zhǎng)度是接觸長(zhǎng)度的40%為32cmσ===8.92Mpa＜160Mpa（按E43型焊條的手工焊焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，E50為200MPa）⑷