大桥桥墩钢套箱围堰计算单.doc

一、基本数据1、承台尺寸：13135m 承台底标高：-3.0m 承台顶标高：+2.0m 施工常水位：+3.8m 围堰顶标高：+4.3 2、套箱整体尺寸：13138.3 套箱顶标高：+5.2m 套箱底标高：-4.0m 套箱面板厚：=6mm3、侧模分顺桥向和横桥向： 面板被小肋和大肋分成400800的区格。 侧板竖肋：10010，A=19.26 W=25.071 I=179.51 横向小肋：10010010 横向大肋：28b A=45.62 W=356.6 I=5118.44、钢材弹性模量： 钢材容许应力：=170Mpa 二、荷载计算（一）荷载分类 套箱围堰主要受到水的侧压力，浇注混凝土时产生的侧压力等荷载作用。 1、砼灌注时产生的荷载 侧压力2、水压计算时以最高水位计。则侧板的水侧压力为。（二）各种工况荷载分析吊箱受力的最不利工况为吊箱封底1m后抽水，水位为最高施工水位4.0 m时，此时侧板最大压力(标高3.0处)： ；以此为控制工况。三、结构验算 1、面板验算： 选面板区格中四面固结进行计算，区格尺寸为lx=400mm, ly=800mm,厚度h=6mm; lx/ly=0.5; 查表得： 取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：q=Pb=0.0681=0.068N/mm;中点弯距为：面板截面系数： 强度符合要求；根据公路桥涵施工技术规范，钢模板面板变形不得超过1.5mm; 挠度符合要求;假设按单向板计算，单向板按最不利的两跨连续计算，水头高x处单位宽度上的荷载为q;查表可得K支=0.07;K中=0.125;f中0.521；最大正弯矩：M支0.07ql2;最大负弯距：M中0.125ql2;10x=51；可得在水头高度为5.1m也即在标高-1.3m以上的面板可考虑用单向板。2、竖肋计算 竖肋采用100210，两端焊接在横向大肋肋上，对竖肋按简支梁来计算。对于100210, A=19.26,I=179.51,;面积矩S=400631926（100+6-28.4）=156657.6;截面积A=4006+1926=4326; （1） 先验算标高-3.3(封底标高为-3.0)-1.0之间的竖肋，由于所受荷载为不均匀荷载，计算简图如下； R1=25.04KN R2=22.38KN由b/h=400/6=66.67及=106.8Mpa,查表知b1/h=49.7,b1=49.76=298.2mm;面积矩S=298.2631926（100+6-28.4）=154825.2;截面积A=298.26+1926=3715.2; ;强度满足要求；在-1.0+1.5之间 R3=20.1KN R4=16.02KN板的有效宽度计算略；强度满足要求在+1.5+3.7之间竖肋采用7528，两端焊接在横向大肋肋上，对竖肋按简支梁来计算。对于7528, A=11.50,I=59.96,;面积矩S=400631150（75+6-21.5）=75625;截面积A=4006+1150=3550; R5=7.14KN R6=3.84KN；板的有效宽度计算略；强度满足要求；3、横肋计算横向大肋布置在-3.3m、-1.0m、+1.5m,3.7m处,具体见设计图。下面验算-1.0m处 228b的强度。因为在套箱里需设置中部桁架，所以横肋可视为五跨连续梁。计算简图如下：28b A=45.62 W=365.6 I=5118.4，z0=140mm;面积矩S=400639124（280+6-140）=1139304;截面积A=4006+9124=11524; q=(35.5+59.5)2.4/2=114KN/m由SAP2000计算得：R1=R6=161.48KN；R2=R5=363.69；R3=R4=220.36有效宽度计算略，强度满足要求；挠度满足要求；对标高+1.5m处横肋，选用28b, 因为在套箱里需设置中部桁架，所以横肋可视为五跨连续梁。计算简图如下：面积矩S=400634562（280+6-140）=673252;截面积A=4006+4562=6962; ；q=(12+35.5)2.35/2=55.81KN/m由SAP2000计算得：R1=R6=79.06KN；R2=R5=178.07；R3=R4=107.89有效宽度计算略，强度符合要求。其他横肋计算略，强度符合要求。（4）内支撑验算：取单位宽面板计算,计算图式如下：由SAP2000计算得：R1=60.84KN; R2=134.62KN; R3=55.35KN;R4=4.77KN； 受力最不利桁架为中层桁架，下面仅对其进行检算：中层桁架各下弦杆端所受轴力图式如下：可得:R1=R6=190.01KN;R2=R5=429.07KN;R3=R4=259.98KN;中层桁架各上弦杆端所受轴力图式如下：R1=R6=78.91KN;R2=R5=177.72KN;R3=R4=107.68KN;中层桁架下弦杆采用214b,竖杆、斜杆采用7526由SAP2000计算中层桁架下弦杆(未考虑竖向荷载)：下弦杆：查表得：=0.909符合要求；上弦杆验算略；（5）吊点计算套箱总重63t，采用4个吊点，45轴，按3根销轴受力，每根销轴所承受力为21t；销轴抗剪强度验算：销轴受双剪，剪力Q=10.5t;槽钢挤压强度验算：四、封底厚度计算：对于中间部分，按双向简支板计算，lx/ly=1,a=0.0429,假设封底厚度为1m，静水压力形成的荷载为：P=78-24=54KN/m2;M=apl2=0.0429544.52=46.92KN.m;封底砼采用水下C25，封底砼厚度：0.90m；取1m；对于边缘部分，按双向简直板计算，lx/ly=0.44,a1=0.0994,a2=0.0335,