大桥桥墩钻孔平台计算单.doc

一、 平台荷载#大桥3#墩钻孔平台荷载是按在一个平台上布置2台冲击钻机考虑，每台自重30t，两台作用在对角边孔。平台自重考虑贝雷梁自重和施工荷载，均按照均布荷载考虑。贝雷梁按每节0.31t考虑，施工荷载按每平方0.3t考虑。换算成均布线荷载： 贝 雷 梁 q1=0.31/3=0.10t/m 施工荷载 q2=0.35.2=1.56t/m荷载传递：平台顶面荷载由上层贝雷梁传到桩顶分配梁，然后由桩顶分配梁传递给钢管桩，最后钢管桩所受到的荷载传到基础。二、 基本假定3#墩施工平台贝雷梁、各分配梁计算时均按照最不利的简支梁考虑，钢管桩由于是开口桩，故按照摩擦桩计算，钻机布置亦按最不利情况布置，如图2-1所示。三、 平台贝雷梁计算由装配式公路钢桥可知，单片贝雷梁所能承受的弯矩和剪力分别为788.2KN/m和245.2KN，考虑到贝雷梁的承载力和结构稳定性，贝雷梁布置按照边孔外侧4片、孔间4片贝雷梁来设置，荷载按4片贝雷梁承受。则贝雷梁自重和施工荷载等效均布荷载为q14+q2=1.96t/m。该受力情况一种按照两台钻机相邻放置加平台自重来考虑；另一种按照两台钻机对角放置加平台自重来考虑；贝雷梁承受荷载如图3-1，图3-2所示：由SAP2000计算可得： 那么：M=788.24=3152.8KN/m ;满足要求Q=245.24=980.8KN ;满足要求四、桩顶分配梁计算桩顶分配梁承受贝雷梁传来的荷载，再加上梁的自重，剪力、弯矩的最不利荷载按作用在如图4-1所示位置。 由SAP2000计算可得： 满足要求在图4-1中A支点偏左的横截面上既有较大的剪力，又有相当大的弯矩，在腹板接近与翼缘交界处，正应力和剪应力也相当大，因此需要对这些点进行强度较核。应用第三强度理论：满足要求五、钢管桩计算1、桩长计算由桩顶分配梁计算可知，钢管桩单桩桩顶最大荷载为：。钢管桩直径=800mm，壁厚8mm，则：，根据泉州地质资料可知，3#墩钻孔平台范围内地质为：中（粗、砾）砂层3.6m 淤泥层6.7m和花岗岩。根据泉州地质资料可得桩侧土极限摩阻力标准值中（粗、砾）砂层 3.6m；淤泥层 6.7m；考虑局部冲刷水流速度： 施工水位： 河床标高：一般冲刷后的水深为: 则,故最大冲刷深度为:那么桩最小入土深度h为：又因为中（粗、砾）砂层下层为6.7m的淤泥层；故最小桩长为：，故取桩长L=15.6m。此时竖向极限承载力标准值：满足要求2、疲劳强度验算 N为轴心压力，为杆件横截面积。N=635.78KN 则 满足要求3、单桩整体稳定性由于钢管桩单桩桩顶最大荷载为，钢管桩的受压稳定性计算按照轴心受压杆件计算。 N为轴心压力，为杆件横截面积，为稳定系数。钢管桩属于b类截面，截面特征查表得=0.976则满足要求4、桩壁局部受压稳定性由于钢管桩单桩桩顶最大荷载为，按最不利情况考虑，即由桩的单侧承压，如图5所示。那么局部受压面积： 则桩壁受到的压应力为：需在钢管桩桩顶设置加劲板。六、平台横向稳定性 (1)水位+3.8时 此时平台受到风荷载、流水压力。 风荷载 考虑10级台风,风速为24.728.3m/s基本风压平台体型系风压高度系数风振系数则此时钻孔平台仅贝雷梁露出水面1.28m,那么迎风面积为:则风对平台的水平力为: 力臂6.74m水流压力 水流速度为1.35m/s1)贝雷桁架 力臂6.0m2)桩身 力臂2.65m最大冲刷线处桩受到的外力为: 那么桩在最大冲刷线处水平位移为: b=0.9(1.5d+0.5)=1.53m 按弹性桩计算水平位移: 满足要求(2)水位为-1.5m时风荷载考虑10级台风,风速为24.728.3m/s基本风压平台体型系风压高度系数风振系数则此时贝雷桁架迎风面积为:风对平台的水平力为: 力臂6.74m桩的迎风面积为:(3.0+1.5)0.8=3.6风对桩的水平力为: 力臂3.05m水流压力 水流速度为1.35m/s,此时只有桩受到流水压力,