16m長(zhǎng)鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算

鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)計(jì)算1、設(shè)計(jì)參數(shù)（1）主跨墩處河道內(nèi)主要為礫砂土，其土體力學(xué)性能如下：土體容重：r=18KN/m3土體內(nèi)摩擦角：φ=36°（2）鋼板樁力學(xué)性能：鋼板樁采用IV型拉森樁，重量75kg/m，每1米寬截面模量W=2037cm3,允許應(yīng)力為[σ]=210Mpa。（3）承臺(tái)尺寸：8.4m×12.3m×3.5m，圍堰尺寸：10.8m×15.5m。（4）計(jì)劃采用拉森Ⅳ鋼板樁,技術(shù)參數(shù):寬度高度單位重截面模量w400mm155mm77.72037cm（5）根據(jù)地質(zhì)情況（見圖1）20m范圍加權(quán)平均：主動(dòng)土壓力系數(shù)：Ka＝tg2（45－φ/2）＝0.60被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kp＝tg2（45＋φ/2）＝1.6682、計(jì)算內(nèi)容（1）內(nèi)支撐層數(shù)及間距按照等彎矩布置確定各層支撐的間距，根據(jù)拉森Ⅳ型鋼板樁承受的最大彎矩確定板樁頂懸臂端的最大允許跨度：＝γ：取加權(quán)平均16.5，h1＝0.88h＝2.62mh2＝0.77h＝2.29mh3＝0.65h＝1.94m根據(jù)具體情況，確定采用的立面布置形式如下圖所示：（2）計(jì)算板樁墻上土壓力零點(diǎn)離開挖面的距離y，在y處板樁墻的被動(dòng)土壓力等于板樁后的主動(dòng)土壓力：γKKpy＝γKa（H＋y）y＝式中K-主動(dòng)土壓力修正系數(shù)，取1.2（3）鋼板樁零點(diǎn)以下入土深度x的確定：由力矩分配法計(jì)算的如下：P0=47.7KNP1=8.2KN/mP2=63.3KN/mP3=129KN/mP4=80.1KN/m最大彎矩在8.9m處,Mmax=98.3KN.M采用等值梁法計(jì)算原理，土壓力零點(diǎn)處的支撐反力與該點(diǎn)以下鋼板樁土壓力對(duì)樁底的力矩平衡，假設(shè)土壓力零點(diǎn)以下鋼板樁零點(diǎn)以下鋼板樁埋深為x，建平衡方程。P0＝x＝＝＝3.52m鋼板樁入土深度t0＝x＋y＝3.81＋3.52＝7.33m，則t＝1.2×7.33＝8.8m（4）抗管涌檢算根據(jù)不發(fā)生管涌條件：γˊ≥K×j，其中j＝i×rw＝K－抗管涌安全系數(shù)，取K＝1.8γˊ－土的浮容重，γˊ＝γ－γw＝6.5KN/mj－最大滲流力（動(dòng)水壓力）i－水頭梯度t－排樁的入土深度,8.8hˊ－地下水到坑底的距離為8.9m計(jì)算得：j＝3.36，K×j=6.05<γˊ，故滿足要求。（5）抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算1）混凝土厚度確定：假設(shè)混凝土厚度為2.5m土壓力形成的荷載：p＝γKah－2.5×24＝16.5×0.6×11.4－48＝64.86KN/M2M＝×p×l12＝0.125×42×64.86＝129.72KN.M混凝土截面模量W=＝129.72÷1100＝0.118m3h＝+0.5＝1.19＋0.5＝1.69滿足要求fct－C20混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，，取1.1Mpaγc－混凝土的比重取2.5T/m32)、抗浮穩(wěn)定性檢算G－鋼板樁重量＋內(nèi)支撐重量＋混凝土自重＋側(cè)阻力F－浮力G=237.762+112.151+1012＋1689＝3050.913tF＝2348t，＞1，故安全。3、圍囹及內(nèi)支撐計(jì)算（1）圍囹根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，圍囹采用I45b，具體布置見圖內(nèi)支撐布置：第一道為雙層I45b，兼作導(dǎo)向框架第二道為雙層I45b第三層為三層I45b根據(jù)受力分析只需計(jì)算第三道內(nèi)支撐即可,圍囹主要承受彎矩應(yīng)力和軸向壓力，I45b抗彎截面系數(shù)w＝1500cm長(zhǎng)邊受力分析：圍囹慣性半徑：r＝λ＝，φ＝0.995容許應(yīng)力δ＝φ［δ］＝0.995×170＝169.15Mpaδ＝＜［δ］短邊受力分析：圍囹慣性半徑：r＝λ＝，φ＝0.996容許應(yīng)力δ＝φ［δ］＝0.996×170＝169