橋墩鋼吊箱圍堰計算書

1、鋼吊箱圍堰設計計算書中鐵九局廣西沿海鐵路黎欽線擴能改造工程指揮部二O一O年十月目 錄一、基本資料0二、荷載分析0三、底板計算31、工況分析:32、小肋間距43、龍骨間距5四、側板計算51、工況分析52、小肋間距63、大肋間距74、大肋驗算8五、支撐計算111、內支撐驗算112、封底混凝土驗算123、反力座13六、體系轉換工況檢算131、吊掛下放132、堵漏封底173、澆筑承臺21一、 基本資料鋼吊箱圍堰設計考慮到側板的倒用，統(tǒng)一設計，以10#控制設計，以下計算均取10#墩參數(shù)作為設計基準。1、承臺尺寸承臺面積 ：m2 承臺底標高：+m 承臺頂標高：+m施工高水位：+m 施工低水位：+ 吊箱頂標

2、高：+m吊箱底標高：+m吊箱底板凈面積：-6×m22、設計規(guī)范公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004）公路橋涵施工技術規(guī)范（JTJ041-2000）鋼結構設計規(guī)范(50017-2003)鋼結構設計手冊（第三版）二、 荷載分析1、底板浮力高水位浮力：10×(64.05-58.877)kN/低水位浮力：10×kN/2、側板的水側壓力 10hkN/3、承臺混凝土的自重 26×4.4=kN/4、封底混凝土的自重 24×0.5=12kN/5、混凝土澆筑產生對側板壓力砼澆筑時產生的荷載砼供應量V=50m/h，則砼澆筑速度50/m/h查公路橋涵施工技術

3、規(guī)范 側壓力；砼的容重，=26KN/m； t0新澆混凝土的初凝時間，這里?。和饧觿┯绊懶拚禂?shù)，摻外加劑時為1.2；坍落度影響修正系數(shù)，當其為110150mm時，取1.15。 則P×26×10×××0.36=KPa自公路橋涵施工技術規(guī)范P附表D，可以查到混凝土對底板所產生的水平荷載值很小，且底板尺寸很大，對底板的受力沒有什么影響，故由此產生的沖擊荷載可以忽略。混凝土有效壓頭高度h/261.8m根據路橋施工計算手冊P214頁，查得大模板計算混凝土澆注產生側壓力計算參數(shù)，混凝土澆筑有效壓頭高度為。6、水流力郁江水流流速按照2.82m/s計算。根據公

4、路橋涵設計通用規(guī)范(JTGD60-2004)，水流力按下式計算：Fw流水壓力標準值（KN），K橋墩形狀系數(shù)，矩形橋墩取V設計流速（m/s），取2.2m/s水的重力密度（10KN/m3）A與水流方向垂直平面上的投影面積（m2）流水壓力合力的著力點，假定在設計水位線以下0.3倍水深處。即在水位線以下×0.3m處。三、 底板計算1、工況分析:工況一：堵漏封底后，吊箱抽水，取高水位計算時，底板受力：F1=KN/m。工況二：堵漏封底后，吊箱抽水，取低水位計算時，底板受力：F2=KN/m。工況三：低水位時澆筑承臺：F3=11.23-（12+）-1KN/m。工況四：高水位時澆筑承臺：F3=51.7

5、3-（12+）-KN/m。其中，取受力方向向上為正方向，混凝土灌筑產生水平荷載值以及沖擊荷載值很小，可忽略不計。 底板控制工況為工況二。2、小肋間距小肋作為支點，面板按三跨連續(xù)梁考慮，梁寬b取1mm，梁高為板厚h6mm。按面板的強度要求：按面板剛度要求，最大變形值取為模板結構的1/250，則：對比取小值，考慮封底混凝土影響，可取。3、龍骨間距龍骨作為小肋的支點，小肋按簡支梁計算，跨度。小肋取75×8，按15d與面板組成組合截面，如下圖：截面A2230mm2，W48794mm3，I×106mm4按小肋強度要求：按小肋剛度要求：對比取小值，考慮樁位情況以及底板對龍骨加強作用，可

6、取。四、 側板計算1、工況分析工況一：鋼吊箱吊掛下放，側板受內外水壓力平衡。工況二：堵漏封底后抽水完成，側板受外側水壓力，底部荷載為： 10×9kN/工況三：高水位澆筑承臺。側板承受外側水壓力+內側混凝土側壓力。工況四：低水位澆筑承臺。側板控制工況為工況二。2、小肋間距小肋擬采用水平方式，間距布置為350mm.取最底層三跨連續(xù)梁，側板取單位寬度1m，驗算面板組合應力最大應力MPa，滿足要求。面板變形為最大變形1.3mm<L/250=350/250=1.4mm 滿足要求。3、大肋間距大肋作為小肋的支點，小肋按簡支梁計算，取荷載最大的底層小肋計算大肋的間距。小肋所受均布荷載換算為小

7、肋為63×6與6mm面板組合截面，如下圖：截面A1808mm2，W27624mm3×106mm4按小肋強度要求：按小肋剛度要求：對比取小值，可取大肋間距。考慮大肋強度以及動水壓力，間距定為750mm。4、大肋驗算大肋采用I28a截面，底部位于m，內支撐位于+m，使用midas建模計算。大肋間距為。工況二作用下，大肋承受以下兩種荷載：靜水壓力是頂部為0，底部為kN/m2的三角形荷載。最大荷載×0.75kN/m水流力÷×20kN大肋的應力圖如下。最大應力MPa，滿足要求。大肋的變形圖如下。最大變形mm。滿足要求。大肋的反力見下圖。內支撐反力R1=k

8、N。底層反力R2=kN。工況三作用下，大肋承受水位壓力、水流力以及混凝土澆筑側壓力，此時計算大肋應力。最大應力MPa，滿足要求。最大變形mm<mm，滿足要求。內支撐反力R1=-kN/m。（受拉）底層反力R2=-kN/m。五、 支撐計算1、內支撐驗算內支撐主桁采用222a截面，斜撐采用75×8角鋼，立柱用210，圍檁采用2I32a，采用madis整體建模計算，由上節(jié)計算知，圍檁受kN/m均布荷載。內支撐應力計算如下圖。最大應力MPa，滿足要求。內支撐變形如下圖。最大變形mm<L/mm，滿足要求。2、封底混凝土驗算側板底層反力由封底混凝土承受，封底混凝土厚度為，計算厚度，采用

9、C30水下混凝土，軸心抗壓強度1MPa。封底混凝土承受底層反力R2kN/m。換算成面荷載滿足要求。3、反力座在工況三作用下大肋支座受拉，拉力為kN/m，故需在圍堰外側設置反力座，反力座布置在龍骨上，間距，即每個反力座受力：×0.75kN/m反力座焊縫長度100mm，焊縫高度8mm，焊縫承受能力：六、體系轉換工況檢算1、吊掛下放鋼吊箱安裝就位，吊掛下放，吊掛系統(tǒng)承受鋼吊箱自重。吊點位于鋼吊箱底板龍骨，共設置4個吊點，吊點布置如下圖：作用力為鋼吊箱自重，計算：最大反力為kN。吊掛結構如下圖（1）分配梁分配梁彎矩M1×0.538kNm需要抗彎模量查型鋼表，取截面為2I25a，W8

10、02772mm3，I×108mm4，t16mm，S461442mm3正應力剪應力組合應力（2）吊桿吊桿采用32精軋螺紋鋼筋，允許拉力為××322×630kN>kN 滿足要求（3）吊掛梁吊掛梁采用220a，由模型計算結果內支撐吊掛局部最大應力112.1MPa，滿足要求。（4）豎桿吊桿為210a截面，面積A2548mm2，抗拉承載力：N2548×170÷1000kN>kN 滿足要求（5）底座底座與龍骨焊接，焊縫長度lf760mm，焊縫高度hf=8mm焊縫承載力（6）整體計算該工況作用下，整體計算應力如下圖，圖中側板未示。最大應

11、力MPa，滿足要求。最大變形為12.5mm。2、堵漏封底吊箱下放到位后，進行第一次體系轉換，在低水位時焊接撐桿，撐桿布置如下圖。此時由撐桿承受吊箱自重+封底混凝土+浮力2KN/m2高水位抽水為控制工況。各支點反力最大反力kN。撐桿截面為210a，為內支撐豎桿。計算結果如下圖：最大組合應力143.2MPa，滿足要求。該工況作用下，龍骨應力如下圖。最大應力MPa，滿足要求。壓桿采用HM300×200，與護筒焊接，焊接方式如下圖：焊縫高度為8mm，截面參數(shù)為壓桿反力為KNm焊縫滿足要求。3、澆筑承臺澆筑承臺前，進行第二次體系轉換，抽水后將底板與護筒焊接，拆除撐桿，由焊縫承受吊箱自重+封底混凝土+承臺混凝土+浮力。高水位時：-8-12-114.4+51.73KN/m2低水位時：-