钢围堰的受力

钢围堰的受力分析一钢围堰设计概述及主要施工方法主墩承台变更设计后的平面尺寸17.4×17.4m。基本位于河道中心，据地质资料水深3~4m，、承台厚度为5米，分为上下两层各2.5m。设计承台位于河床下，考虑到承台平面尺寸较大，开挖较深，本工程优先选用目前比较成熟的双壁钢围堰解决承台混凝土水中施工止水，基坑开挖与支护的问题。主要施工方案：制作围堰由专业船厂生产，分节块运输，在现场钻机平台上分节块拼装，固定吊点下沉。二受力分析项目根据以上概况和主要施工方法，钢围堰主要进行如下受力分析：围堰面板钢壳围堰竖肋、水平桁架计算、围堰整体稳定性、混凝土围堰圈稳定性分析。三受力分析3.1围堰钢壳受力分析采用允许应力法进行验算围堰剖面示意图承台对角线长米，因此围堰的内径=25.6米外径=27.6米围堰高H=1.5+4+5+3=13.5米封底混凝土厚2.5米，围堰壁厚1米。平行桁架间距1米，竖肋间距0.5米钢壳内混凝土填充高度到承台顶。延围堰平面示意善图朴围堰面板钢壳栗,跳=170姜Mpa途。抗弯应力罗=180Mp萌a孟工地手工焊接爱允许拉应力无120Mpa粒允许剪应力凑70Mpa面板计算简图军围堰竖向肋间炒距扔a=严0.木5召米沫，咱b=析1.互0缴米总钢壳按单向板件计算取四跨连荷续作为计算图弃示，取薯1屡米蜡宽水压常数贼承受的水头阶差恰h=句4m萝面板防=宋6mm博，赴钢板作为围堰殖钢壳是安全的授。匠3.2弊竖向肋角钢受诞力分析预水平桁架间距纵1.是0跌米艰竖肋角钢按三汁跨连续梁验算涂其断面如下类角钢与围堰壁驱的组合截面僚查手册《桥梁既施工常用手册抬》知竖肋仔角钢的截面参晓数乞=7.288顾b=娇63植mm挠兄d=花6禾mm准=27.12仁诵=软1.78cm药懂=6就求组合截面形腊心轴位置咬y=烛5.843c恼m带Z=6.3+短0.6-5.博843奏=拴1.516c户m启求组合截面的派惯性矩为=154.3蹄7默作用在竖向角夸钢上的水压力瓶均以最大水头宫差购H=疾4听米边q=h示r域来考虑将宽来a=昆0.珍5给米设计最大弯矩最大设计剪力允Q=0.06袭h贱ab=0.0什6肠×4×10×锻0.5×1=革12kN=20.03=20.75疏因此竖肋满足括承载力要求。涂3.咳3种水平桁架验算遗=1\*弯Arabi幼c及怀1银由于水平托架婶宽度与围堰半踏径相差甚远，姜在内外壁承受纯相等的水压时攀水压作用在内习外壁的分布面泊积近似相等，瞎因而两面的压俯力近似平衡，伯内外堰壁整体男不会发生向圆骤心弯曲，所以冻压应力全部由柱斜杆承受。但=2\*愧Arabi贼c不比2婆当内外水压相狭差较大时井壁鹰会发生向圆心俘方向弯曲。因昆而弦杆也会承卸受水压力。井钉壁受水压由斜身杆结合弦杆共前同承受，弦杆固按承受集中力暑的简支梁图示尿计算。菌水头差按嗽4宁米狐考虑笋围堰周长枯=3.14踩27.6=够86.64m够水平桁架结点织n裁螺=脸=8兄6淡个掠斜杆受力示意磨图N=酸斜杆扇A=7.旺288轴向应力压3.口4擦斜杆稳定性验砍算种=427绝.9k炭N五﹥缠N=22.3眠kN斜杆受力安全顾围堰内外水压广相差较大即水倍头车差跨H=朱4膀米捉弦杆计算示意训图迹M=截F誉.2a愉=斜杆截面图弦杆截面角钢蜜A=8.79陷7顷=46.95博森=络2.07cm猜b=刮75mm维d=企6mm晶求组合截面形需心轴位置暂外y=泪6.14cm循求组合截面的白惯性矩截面抵抗矩融因此弦杆满足馒承载力要求斜杆计算同上N=财略，应力和稳火定同上筐3.清5辽钢围堰承受静损水压力时整体乔稳定性1-1示意图弓取痛1植米壶高进行计算取贫水压最大处即笼底部2-2示意图季圆环承受均部愧荷载作用时，残稳定的临界荷娃载交苏钢壳惯性矩常=296耍414.4虫=755.9晴5kN/m扯q=4更×踏10找×1=40k利N/m所以寄因此钢围堰在子施工过程中不铺会发生失稳问模题。皮综上对钢壳，触竖肋，水平桁搜架弦杆斜杆分念析，围堰河床扑以上保持不大惧于穗4每米宇水头差是满足亡受力要求的河近床下充填素混勤凝土以提高围豪堰承载力。静伯3.谱6吴下部混凝土计福算分析伯承台顶面以下肝钢壳内填充混耍凝土提高围堰站的承载能力，楚增加止水效果询。溪围堰受力状况训示意图盆单位高度围堰伟圈受力相当于咏换梁妄由于结构轴心猾对称荷载（水妈压力梯只）也是轴心对磁称混凝土匹围堰圈主要受绘幻想压获力蜓N党。符讽蹄翻乌冬败侨B泻-席围堰圈厚拴注：以上公式民可参迁见贫流角铸希《斜拉桥建造则技术品》主阔召y乓-虑围堰圈径向位容移误循尽想扶拦饼-宁陈明宪低编洲P28痒5摄～衰P28惧8某页躲励k珍-粗刚度系数导弹性地基梁计虫算图示鸟混凝土围堰圈居（即出畏承台顶面以下愿填充混凝土部法分）崇整体稳定性同爪前略。乖围堰填充混凝艳土上部