湖特大桥钻孔平台结构强度计算书081014new.doc

汉宜高速铁路沉湖特大桥钻孔平台设计计算书汉宜高速铁路沉湖特大桥钻孔平台设计计算书一、 设计依据1、规范：钢结构设计规范；铁路桥梁抢修（建）技术规程；铁路桥涵施工规范。2、施工水位：24.5m3、河水流速：1.92m/s4、汽车荷载：100t汽车吊，重量62.3t，前三轴26.4t，后三轴35.9t，长宽高=1523300386冲击系数：。 5、钻机荷载：KDY3000型主机外形尺寸：长宽高=718044508670mm，主机重量（不含钻具）：50.2t。6、水最大流速：V=1.92m/s。暂定风力：40/7、河床标高：+19.17m（95#）；+19.74m（96#）。按施工单位提供的冲刷2米设计。8、河床地质：未提供地质资料。9、承台平面尺寸：21.1m（线路方向）26.9（水流方向）。钢套箱平面尺寸：内壁21.5m27.3m;外壁24.3m30.1m。10、 孔桩：202.2,桩长100m,钢护筒外径2.528m。11、钢材：钢Q235，轴向允许应力，弯曲允许应力，允许剪应力。11、 器材：主梁I56c、钢桩为螺旋焊钢管63010。二、垫梁平台设15道贝雷梁桁架（垂直水流方向），最大间距为3.30m。每道贝雷梁桁架有两组贝雷梁用45cm支架连接而成，贝雷梁桁架支在钢管桩顶端的垫梁上，贝雷梁最大跨度为7.2m，贝雷梁上方放置分配梁。1、弯矩与剪力：垫梁为连续梁，全长40.4m，由于河床有局部冲刷，钢管桩可能有局部不均匀下沉，为保证安全，按简支梁计算。1）、自重和施工机具人员（不含钻机、吊机）产生的弯距与剪力： （1） 、机施钻时产生的弯矩与剪力垫梁应力：动力系数1.31.4钻机重量： 工况一：钻机滑道平行压在垫梁上I56c:b=170，d=16.5，A=157.782,g=123.85/m,I=714304,Wx=2551.13,Sx=1525.63主梁应力：主梁为2I56c 主梁强度满足要求。工况二：钻机滑道垂直压在垫梁上主梁应力：主梁为2I56c 主梁强度满足要求。工况三：假设100t汽车吊一个支腿支在垫梁中间位置主梁应力：主梁为2I56c 主梁强度满足要求。三、贝雷梁贝雷梁各杆件理论容许承载力：弦杆56t，竖杆21t，斜杆17.15t。工况一：钻机滑道平行压在贝雷梁上模型计算结果贝雷梁弦杆轴力22.8t，竖杆轴力8.5t（用C14a加强后），斜杆轴力14.6t。由计算可知贝雷梁各构件均满足强度要求。工况二：钻机滑道垂直压在贝雷梁上计算模型计算结果贝雷梁弦杆轴力26.8t，竖杆轴力7.0t（用2C14a槽钢加强），斜杆轴力16.2t（滑道底部贝雷梁用2C14a加强）。由计算可知贝雷梁各构件均满足强度要求。四、分配梁 钻机施钻时产生的弯矩与剪力、主梁应力：动力系数1.31.4钻机重量： 工况一：钻机滑道平行压在分配梁上分配梁应力：分配梁为2I28b：I28b:b=124，d=10.5，A=60.972,g=47.86/m,I=74814,Wx=534.4.03,Sx=312.33分配梁强度满足要求。工况二：钻机滑道垂直压在分配梁上分配梁应力：分配梁强度满足要求。（2）、100吨汽车吊作用产生的弯矩与剪力、主梁应力 冲击系数：轴重轴距如下图所示：轴重与轴距图 汽车吊四支腿支在平台上，某支点正好在6m宽主梁中间，吊重100t， 此时主梁应力：主梁为2I56c主梁强度满足要求。四、钢管桩1、荷载作用桩顶的竖向力钻机平台自重：581t钻机2台：144.22=288.4t100t汽车吊1台：62.3t总计：D=288.4+581+62.3=931.7t水流压力：24.5-19.17+2=7.33钢管桩基础的截面模量：桩位图施工水位：24.5m,钻孔平台顶面26.5m河床标高：19.17m,河床冲刷深度2.0m。风力：40/钻孔平台：402.539.050.4=1562=1.562t桩嵌固点距施工水位的距离16m,作用于嵌固点的弯矩：钢管桩中的轴向力：2、钢管桩在钻孔时承受的轴向压力：1台钻机由4根钢管桩承担：加上弯矩产生的轴向力：3、桩中的应力钢管桩顶