寧夏永寧特大橋計(jì)算書(shū)

PAGE6寧夏永寧特大橋計(jì)算書(shū)鋼棧橋受力計(jì)算因?yàn)槭鞘┕づR時(shí)設(shè)施，具體計(jì)算荷載根據(jù)實(shí)際施工的情況進(jìn)行考慮，按70T履帶自行式起重吊車吊重不超過(guò)30噸,按1.1系數(shù)來(lái)計(jì)算，荷載布置分2種工況：工況1：跨中處偏載70T履帶吊，負(fù)載30t。工況2：偏載，履帶中心經(jīng)過(guò)墩頂位置，同時(shí)后側(cè)跨中負(fù)載22噸重車。棧橋控制應(yīng)力選用棧橋計(jì)算采用MIDAS軟件進(jìn)行，采用空間梁?jiǎn)卧M平臺(tái)縱梁、分配梁等，各桿件控制應(yīng)力按其名義強(qiáng)度如下：即σ＝140MPa?？v梁采用貝雷梁搭設(shè)，其控制應(yīng)力按σ＝273MPa２、計(jì)算工況棧橋根據(jù)受力實(shí)際情況，按70T履帶吊在棧橋上打鋼管樁及平臺(tái)自重工況計(jì)算。棧橋采用單跨跨徑12m、寬9m的平面布置。棧橋樁基采用直徑為630mm、厚度為10mm的鋼管樁支撐，橫梁長(zhǎng)9米的雙支45b工字鋼（最大間距9m），縱梁為貝雷梁（單層8排）拼接而成，在貝雷片上面鋪設(shè)2×9m的10mm組合模板，加勁肋（分配梁——長(zhǎng)為9米的I18工字鋼）為7根間距為0.3米。根據(jù)履帶吊工作與非工作的履帶間距，按前述最不利荷載進(jìn)行驗(yàn)算。70T履帶吊自重70T,每條履帶著地長(zhǎng)4.69米、寬0.76米。棧橋計(jì)算結(jié)果電算模型A．工況一工況1棧橋構(gòu)件位移計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果表明桿件位移達(dá)到規(guī)范要求，最大位移為6.65mm，滿足施工要求。工況1應(yīng)力狀況計(jì)算結(jié)果表明桿件梁應(yīng)力達(dá)到規(guī)范要求，最大應(yīng)力為195.88MP，出現(xiàn)在貝雷片的腹桿上，小于容許應(yīng)力[σ]＝273MPa，滿足施工要求。B、工況2：工況2棧橋構(gòu)件位移計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果表明結(jié)構(gòu)最大位移量為4.56毫米，可以滿足施工要求。工況2應(yīng)力狀況計(jì)算結(jié)果表明桿件梁應(yīng)力達(dá)到規(guī)范要求，最大應(yīng)力為261.96MP，出現(xiàn)在貝雷片的豎腹桿端，小于容許應(yīng)力[σ]＝273MPa，滿足施工要求。施工平臺(tái)受力計(jì)算因?yàn)槭鞘┕づR時(shí)設(shè)施，具體計(jì)算荷載根據(jù)實(shí)際施工的情況進(jìn)行考慮，工況按：施工平臺(tái)上，10臺(tái)沖擊鉆機(jī)進(jìn)行施工，每臺(tái)鉆機(jī)工作時(shí)最大荷載為20噸來(lái)進(jìn)行計(jì)算施工平臺(tái)控制應(yīng)力選用棧橋計(jì)算采用MIDAS軟件進(jìn)行，采用空間梁?jiǎn)卧M平臺(tái)縱梁、分配梁等，各桿件控制應(yīng)力按其名義抗壓強(qiáng)度如下：即σ＝140MPa?？v梁采用貝雷梁搭設(shè)，其控制應(yīng)力按σ＝273MPa２、計(jì)算工況施工平臺(tái)根據(jù)受力實(shí)際情況，按20T沖擊鉆機(jī)在平臺(tái)上打樁基礎(chǔ)及平臺(tái)自重工況計(jì)算。平臺(tái)采用單跨跨徑分別為2.28m、2.275m、3.325m、2.275m、3.325m、2.275m、3.325m、2.275m、3.325m、2.275m、2.259m、寬18.28m的平面布置，基礎(chǔ)采用圍堰中的直徑為630×10mm的鋼管樁，橫梁長(zhǎng)20米的45b工字鋼，縱梁為貝雷梁（單層8排）拼接而成，在貝雷片上面鋪設(shè)2×20m的10mm模板，加勁肋（分配梁——長(zhǎng)為20米的I18工字鋼）為7根間距為0.3米。根據(jù)施工平臺(tái)上10臺(tái)沖擊鉆機(jī)進(jìn)行同時(shí)施工荷載進(jìn)行驗(yàn)算。施工平臺(tái)計(jì)算結(jié)果電算模型A．工況工況施工平臺(tái)構(gòu)件位移計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果表明桿件位移達(dá)到規(guī)范要求，最大位移為31.85mm，滿足施工要求。工況1應(yīng)力狀況計(jì)算結(jié)果表明桿件梁應(yīng)力達(dá)到規(guī)范要求，最大應(yīng)力為193.71MP，出現(xiàn)在貝雷片的豎腹桿端上，小于容許應(yīng)力[σ]＝273MPa，滿足施工要求。本方案電算未考慮鋼護(hù)筒的支撐作用，偏保守的計(jì)算，實(shí)際施工中將在鋼護(hù)筒兩側(cè)設(shè)置牛腿輔助支撐H50型鋼，因此結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平及變形量將大幅下降。因此結(jié)構(gòu)安全可靠。圍堰受力計(jì)算根據(jù)地質(zhì)資料（由于沒(méi)有收到詳細(xì)的地質(zhì)資料，以下主動(dòng)土壓力計(jì)算均按經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行估算），基底以下土層基本為淤泥質(zhì)土砂礫土和強(qiáng)風(fēng)化泥巖，淤泥容重安全考慮取，內(nèi)摩擦角（飽和）=4°，粘聚力（飽和）c=6KPa，水位標(biāo)高暫定為90.0。主動(dòng)土壓力系數(shù)。根據(jù)已知條件可計(jì)算主動(dòng)土壓力分布的控制值。圖1（1）求距基坑頂面14.8m處的水壓力+水平土應(yīng)力=143KN由此可以繪出基坑外側(cè)的主動(dòng)土壓力分布情況，如圖1所示。四、結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形、支點(diǎn)力計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算值根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算采用通用有限元分析軟件MIDASCIVIL進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。3、有限元分析（1）力學(xué)模型：結(jié)構(gòu)的幾何模型如圖2所示。圍檁、管樁（忽略鎖扣的剛度）內(nèi)支撐均采用梁?jiǎn)卧M。。（2）邊界條件：樁底須進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖1米，基坑底采用素混凝土封底，假定為平面內(nèi)位移約束，即約束Dx、Dy。樁底節(jié)點(diǎn)因嵌入強(qiáng)風(fēng)化泥巖中，可假定為固定，即六個(gè)自由度全部約束。（3）荷載：作用于樁身上的外荷載為基坑外側(cè)水壓力+主動(dòng)土壓力，水壓力按92m水位高程假定，超出實(shí)際施工水位約6m，以防因意外爆發(fā)反季節(jié)洪水或來(lái)年度汛結(jié)構(gòu)失效。主動(dòng)土壓力計(jì)算忽略淤泥層本身的粘聚力，偏安全的按流體壓力計(jì)算。具體情況見(jiàn)圖2。圖2圍堰正里面受力圖4、計(jì)算結(jié)果（1）樁身變形、應(yīng)力分布如圖3～4所示。圖3樁身變形（㎜）圖4應(yīng)力分布(N/㎜2)由圖5～6所示，樁身最大變形（水平位移）為△max=13.51㎜，最大組合應(yīng)力σmax=160.64MPa。臨時(shí)工程鋼結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力適當(dāng)提高，通常取永久結(jié)構(gòu)的1.3倍可視為安全，即[σ]=1.3×140=192MPa＞σmax=160.4MPa，因此能滿足施工要求。因此能滿足施工要求。圍檁變形及應(yīng)力情況如圖5圖6所示圖5圍檁變形（㎜）圖6圍檁應(yīng)力（MPa）由圖7～8所示，圍檁最大變形（水平位移）為△max=5.21㎜，出現(xiàn)在第二層兩根內(nèi)支撐之間，最大組合應(yīng)力σmax=120.01MPa。因此能滿足施工要