便橋-棧橋-平臺(tái)-吊箱計(jì)算說(shuō)明

1、按附件一：柬埔案寨洞里薩河大般橋8#墩承臺(tái)吧鋼套箱凹施工過(guò)程結(jié)構(gòu)跋分析敗委托單位：杭叭交工集團(tuán)柬埔癌寨大橋工程項(xiàng)安目部暗承擔(dān)單位：浙耙江大學(xué)結(jié)構(gòu)研捌究所般編 寫：王金拜昌版審 核：汪建澳竹 PAGE 21工程概況罷柬埔寨洞里薩岸大橋主墩為梭暗形，平面尺寸熬11.3m氨柏10.3m，靶承臺(tái)高6m，埃底標(biāo)高為-5柏.3m。承臺(tái)背施工擬采用鋼芭套箱方案，鋼壩套箱外圍尺度頒為11.3m背斑10.3m阿敖6m。2工況描述哎2.1水文條把件般（1）岸水位和流速敖該橋所處河流稗的水位及流速艾見(jiàn)2.1所示背。捌表2.邦1邦 按潮位特征值奧項(xiàng)目吧特征值般最高水位敗10.5八m壩設(shè)計(jì)水位敗6.5壩m搬最大流速扒0

2、.70跋m爸2.2計(jì)算工熬況霸根據(jù)鋼套箱的艾施工方案，在擺實(shí)際施工過(guò)程白中遇到的各種搬荷載組合，總凹結(jié)了以下四種柏不利荷載工況暗：暗1、扳階段一、套箱氨起吊敖安 翱結(jié)構(gòu)組成：底案板及底板主次奧梁、耙吊架、內(nèi)部桁骯架梁扮。鞍稗 艾作用荷載：結(jié)跋構(gòu)自重。霸2、阿階段二、套箱板安裝結(jié)束尚未熬澆封底砼（加挨固已結(jié)束）板啊 凹結(jié)構(gòu)組成：底敖板及底板主次盎梁、笆內(nèi)部桁架梁捌、吊霸架耙、樁。絆笆 疤作用荷載：結(jié)拔構(gòu)自重、波流巴力。皚3、靶階段三、澆注懊封底砼，但砼頒尚未有強(qiáng)度笆稗 癌結(jié)構(gòu)組成：底稗板及底板主次把梁、半內(nèi)部桁架梁半、吊礙架頒、樁。埃吧作用荷載：結(jié)柏構(gòu)自重、封底扳砼自重、封底澳砼側(cè)壓力、波骯流力

3、吧、捌靜水浮力。胺4、半階段巴四擺、澆注下層砼熬，但砼尚未有疤強(qiáng)度瓣鞍 唉結(jié)構(gòu)組成：封搬底砼、壩內(nèi)部桁架梁搬、吊懊架奧、樁。奧柏作用荷載：結(jié)挨構(gòu)自重、封底爸砼自重、下層百砼自重、下層板砼側(cè)壓力、波阿流力、靜水浮胺力、澳靜拜水側(cè)壓力。3計(jì)算參數(shù)敗 鋼套癌箱鋼結(jié)構(gòu)，描拔述其本構(gòu)行為叭采用彈性模型板進(jìn)行模擬，彈扳性本構(gòu)模型的巴材料參數(shù)為：八 彈性板模量唉E昂=2.01瓣0阿11般Pa八泊松比版拌=0.3百質(zhì)量密度案矮=7850k斑g/m吧3敖混凝土材料作斑為荷載施加于般鋼套箱上，混班凝土材料的質(zhì)隘量密度取為2頒500kg/敗m疤3凹。 4計(jì)算模型罷4.1計(jì)算叭方法奧1癌、承臺(tái)套箱、啊樁基的波流力骯計(jì)

4、算哎根據(jù)水力學(xué)動(dòng)邦量計(jì)算公式，扮流體與固體邊柏界的相互作用板力可以按下式伴計(jì)算。跋式中，柏i 把為1，2，3暗方向；邦初始水流藹速度修正系數(shù)佰，取值為1；暗初始水流礙速度（m/s隘）；叭與結(jié)構(gòu)物般碰撞后水流速藹度修正系數(shù)，拔取值為1；半與結(jié)構(gòu)物百碰撞后水流速敗度（m/s）盎。搬 拔水的密度俺（kg/m背3半）；捌，面積A上單斑位時(shí)間通過(guò)的八水流量（m巴3傲/s）。骯計(jì)算時(shí)，取最按不利情況，即哀假定水流與套霸箱接觸后速度把為0，從而有（N）半2、哀計(jì)算模型的尺霸寸般根據(jù)設(shè)計(jì)資料邦可得辦數(shù)模分析拜的鋼套箱外圍艾尺度為11.礙3皚m耙10.3礙m隘6皚m的鋼套箱暗。氨分析方法為三耙維有限單元法頒，具

5、體分析時(shí)白采用空間梁?jiǎn)伟迷蜌卧獙?duì)胺物理模型進(jìn)行哎離散。案4.斑2白模型參數(shù)笆凹主要構(gòu)件模型安類型及參數(shù)詳阿見(jiàn)表4.1。笆表4.1澳 柏主要構(gòu)件模型翱參數(shù)表奧氨扳盎礙笆巴擺序號(hào)拔構(gòu)件名稱敗材料半構(gòu)件尺寸隘單元類型澳1班底板主、次梁襖鋼材辦56a 案 16氨梁柏2伴套箱側(cè)板骯鋼材柏厚6mm拌板殼敖3鞍吊架斑鋼材翱口6004班00癌梁板殼哎4版套箱豎向肋梁笆鋼材班 16 瓣梁拔5捌水平肋澳鋼材伴 16捌梁胺6佰封底砼埃砼C25芭厚800mm安板殼按7案下層砼拌砼C25藹厚3500m凹m挨8扒鋼管樁安鋼材俺直徑2700瓣mm，厚10搬0mm挨梁擺9拔內(nèi)部桁架梁主胺梁阿鋼材稗2998癌梁把10板內(nèi)部

6、桁架梁聯(lián)笆系懊鋼材翱2998吧梁叭鋼套箱的材料芭遵循彈性變形翱規(guī)律，彈性本礙構(gòu)模型基本力熬學(xué)參數(shù)為彈性翱模量和泊松比骯，鋼的彈性模拔量取為2.0翱10靶5艾MPa，泊松岸比為0.3。拜完成鋼套箱各艾個(gè)階段的計(jì)算傲后，要判斷鋼搬材是否達(dá)到屈盎服應(yīng)力，鋼的胺屈服應(yīng)力為1盎95MPa。安5鋼套箱計(jì)算暗結(jié)果按般現(xiàn)將鋼套箱結(jié)白構(gòu)的主要構(gòu)件按在柏各個(gè)階段捌計(jì)算荷載作用百下的內(nèi)力結(jié)果安及位移結(jié)果匯絆總整理如下。敖內(nèi)容包括每一稗階段中哀，鋼套箱各構(gòu)爸件的具體內(nèi)力哎數(shù)值及內(nèi)力分凹布情況凹。邦5.1俺 階段一：起骯吊階段扒靶起吊階段，鋼皚套箱和鋼內(nèi)支斑撐的有限元模背型見(jiàn)圖5.1爸.1所示，其辦中鋼套箱側(cè)板襖采用四

7、結(jié)點(diǎn)縮阿減積分殼單元八進(jìn)行網(wǎng)格劃分扒，其余的加勁柏肋和底部縱橫疤向梁采用空間班兩結(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧檫M(jìn)行網(wǎng)格劃分骯。起吊階段受氨到的荷載為結(jié)瓣構(gòu)自重，通過(guò)按定義質(zhì)量密度啊和激活豎向重翱力加速度即可叭。根據(jù)試算，挨在八根I56扳a縱梁端部設(shè)阿置鉸結(jié)約束外癌，在外側(cè)兩根艾I56a工字隘鋼中部設(shè)置吊頒點(diǎn)，提供豎向壩約束條件。扒圖5.1.2安給出了在自重芭荷載作用下的把Mises等芭效應(yīng)力分布，佰鋼套箱底部靠靶近中間位置應(yīng)白力較大，Mi埃ses等效應(yīng)稗力達(dá)69.2瓣3MPa，這吧是由于在此處八施加吊點(diǎn)約束捌的緣故，最小氨Mises等跋效應(yīng)力為19板.59kPa擺，但是這些值暗都還在工字鋼霸極限應(yīng)力范圍半之內(nèi)。

8、在起吊氨階段，結(jié)構(gòu)雖隘然在工字鋼和熬套箱側(cè)壁的一耙些部位產(chǎn)生應(yīng)稗力集中現(xiàn)象，瓣但是集中的應(yīng)癌力值都不是很跋大。敗圖5.1.3半為整個(gè)結(jié)構(gòu)豎拔向最大位移分礙布圖，由圖可昂知，鋼套箱的拌最大豎向位移班為7.63m阿m。圖5.1芭.4為水流方佰向（2方向）按位移分布，位藹移較小。俺圖5.1.1哎 靶起吊階段鋼套把模型拜圖5.1.2班 礙Mises應(yīng)搬力云圖芭圖5.1.3氨豎向位移云圖扮圖5.1.4芭 搬水流方向（2礙方向）水平位案移云圖啊5.2 階段盎二：套箱安裝鞍結(jié)束尚未澆封吧底砼 罷起吊安裝好，胺但未澆注混凝澳土?xí)r結(jié)構(gòu)計(jì)算霸結(jié)果。受到的澳荷載有：結(jié)構(gòu)壩自重，波流力吧。在這些荷載疤作用下，套箱皚受

9、到重力方向奧與水平荷載作埃用下的應(yīng)力及背位移分布如圖瓣5.2.1翱圖5.2.3艾所示，與圖5案.1.2圖斑5.1.4對(duì)頒比可知，考慮岸波流力作用后笆，套箱應(yīng)力有奧所增加，集中扳力的位置基本百上沒(méi)有變化，絆波流力影響有拌限。巴圖5.2.1壩 跋Mises應(yīng)辦力分布扳圖5.2.2矮 襖豎向位移方分伴布拜圖5.2.3拌 稗水流方向（2挨方向）水平位巴移云圖昂5.3 階段疤三：澆注封底百砼，但砼尚未壩有強(qiáng)度笆澆注下層混凝暗土，但此時(shí)還半未有強(qiáng)度達(dá)到熬70%。受到疤的荷載有：結(jié)阿構(gòu)自重，波流扮力，未達(dá)到7板0%的平臺(tái)混案凝土自重，浮耙力。因設(shè)計(jì)時(shí)半在每根工程樁捌頂部設(shè)置套箍礙，從而底部縱澳橫向梁受到豎笆

10、向約束作用，暗采用有限元進(jìn)拔行分析時(shí)，將白該約束簡(jiǎn)化為爸彈簧，彈簧剛絆度取為2.0斑10埃9斑N/m，見(jiàn)圖隘5.3.1所敖示。激活這些哀彈簧約束后，挨施加澆注的下捌層混凝土形成阿的荷載。哀圖5.3.1斑 拌設(shè)置豎向彈簧盎示意芭計(jì)算得到的M岸ises等效斑應(yīng)力見(jiàn)圖5.背3.2所示，艾最大Mise芭s等效應(yīng)力達(dá)懊147.7M藹Pa，有典型八的應(yīng)力集中現(xiàn)頒象，但鋼材尚傲未達(dá)到屈服應(yīng)靶力。豎向位移拔分布見(jiàn)圖5.俺1.3所示，邦最大豎向位移壩為1.25c藹m。瓣圖5.3.2稗 隘Mises應(yīng)把力云圖阿圖5.3.3跋 礙豎向位移方分埃布疤5.4 階段俺四：澆注下層邦砼，但砼尚未疤有強(qiáng)度八平臺(tái)混凝土澆板注完

11、成，同時(shí)跋澆注上層混凝安土，受到的荷疤載有：結(jié)構(gòu)自耙重，波流力，澳套箱靜水壓力靶，浮力，平臺(tái)版混凝土自重，唉強(qiáng)度未達(dá)到7捌0%的上層混吧凝土自重。拔在平臺(tái)混凝土敖強(qiáng)度達(dá)到70罷%以后，可以阿在上部澆注厚骯度為3.5m鞍為上層混凝土耙。在澆注上層?；炷林?，安需要將套箱內(nèi)襖部的水排出。捌在上層混凝土皚強(qiáng)度未達(dá)到7礙0%時(shí)，混凝阿土對(duì)套箱側(cè)壁擺還有側(cè)向壓力擺作用。同時(shí)，唉由于套箱內(nèi)部邦水排出，套箱礙側(cè)壁內(nèi)外受到翱靜水壓力也不傲一樣。下部平拔臺(tái)混凝土起作捌用后，下部相佰當(dāng)于密閉，套拜箱還受到水的稗浮力作用。巴此時(shí)80cm哎下層混凝土已把達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度艾，形成板體，芭此有限元分析癌步中激活底板奧殼，整

12、體受力胺好。計(jì)算得到艾的Mises暗等效應(yīng)力見(jiàn)圖昂5.4.1，阿最大等效應(yīng)力暗為153.0擺MPa，最大礙豎向位移為1巴.269cm疤。板圖5.4.1凹 佰Mises等澳效應(yīng)力分布艾圖5.4.2凹 豎向位移分懊布啊5.5 割除艾鋼護(hù)筒內(nèi)支撐奧澆筑完成承臺(tái)百混凝土且混凝搬土強(qiáng)度達(dá)到7岸0%后，割除背內(nèi)支撐。拆撐搬后等效Mis頒es應(yīng)力分布啊見(jiàn)圖5.5.癌1所示，最大唉等效應(yīng)力為1佰32.3MP捌a，因?yàn)閼?yīng)力凹重新分配，最按大等效應(yīng)力有巴所減小。哎圖5.5.1扳 阿Mises等拜效應(yīng)力分布拔豎向位移分布佰如圖5.5.藹2所示，與拆阿撐前相差不大扮，說(shuō)明拆撐對(duì)拜豎向位移分布案影響較小。柏圖5.5.2

13、阿 豎向位移分瓣布八圖5.5.3爸圖5.5.拌6分別為拆撐唉前后兩個(gè)水平芭方向的位移分按布，1方向最拔大位移增加較阿多，拆撐后最安大位移為1.癌683cm。 埃圖5.5.3耙 拆撐前1方骯向位移分布 唉 斑 案 澳圖5.5.4啊 拆撐后1方凹向位移分布 俺圖5.5.5爸 拆撐前2方暗向位移分布 板 皚 笆 奧圖5.5.6皚 拆撐后2方瓣向位移分布靶雖然應(yīng)力滿足敗要求，但為了骯增加鋼套箱的皚良好受力，應(yīng)艾在承臺(tái)混凝土隘與鋼套箱間增佰設(shè)水平或斜向安支撐。白7 吊桿內(nèi)力邦復(fù)核艾吊桿內(nèi)力由最拌不利工況決定氨，作用于吊桿敖上的力為鋼套半箱上約束節(jié)點(diǎn)白的反力。澆筑頒封底混凝土且斑混凝土未達(dá)到背強(qiáng)度時(shí)對(duì)應(yīng)的

14、百支反力最大，瓣如圖6.1所柏示（非框中數(shù)柏字單位為kN把）。由公路哀鋼筋混凝土及扮預(yù)應(yīng)力混凝土半橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范澳（JTG 哎D62-20俺04）可知，靶32精軋螺昂紋鋼筋抗拉強(qiáng)胺度設(shè)計(jì)值為7百70MPa，骯標(biāo)準(zhǔn)值為93凹0MPa，所板以單根32凹精軋螺紋鋼筋暗抗拉力設(shè)計(jì)值跋為哀單根32精鞍軋螺紋鋼筋抗疤拉力標(biāo)準(zhǔn)值為按從而雙根3跋2精軋螺紋鋼稗筋抗拉力設(shè)計(jì)挨值為1238耙.54kN。背所以采用3唉2精軋螺紋鋼瓣筋作為吊桿時(shí)跋，采用設(shè)計(jì)值翱時(shí)定義安全系俺數(shù)時(shí)，安全系唉數(shù)為按采用標(biāo)準(zhǔn)值定案義安全系數(shù)時(shí)礙，安全系數(shù)為 柏圖7.1 阿所有工況中反暗力分布7 結(jié)論百雖然整個(gè)鋼平哎臺(tái)高度較大，藹但是整體剛度

15、疤很大，所以整扒個(gè)平臺(tái)在重力耙、水流力、水熬浮力以及套箱叭外靜水壓力作藹用下，應(yīng)力都扮在扳極限允許值范邦圍內(nèi)。在底板挨（工字鋼和槽哎鋼）與套箱側(cè)隘壁接觸的區(qū)域翱以及兩個(gè)側(cè)壁笆面連接的附近半有應(yīng)力集中現(xiàn)傲象，但是這些隘應(yīng)力集中值都叭不是很大，結(jié)捌構(gòu)在安裝、澆跋注底部混凝土絆，澆注上層混哎凝土的過(guò)程中扮都在應(yīng)力控制哎范圍之內(nèi)。凹在澆注底部混捌凝土結(jié)束后，鞍由于混凝土自辦重，上部套箱阿重量和本身自拜重作用，底板安中部在豎向位頒移有些偏大。案但在下層混凝爸土強(qiáng)度達(dá)到要唉求，套箱中水皚體排出后，受昂到下部浮力作芭用，底板（工霸字鋼和槽鋼）埃豎向位移又有案較大恢復(fù)。對(duì)叭于這些位移較澳大的位置，需扮要關(guān)注，

16、可以半在中部加固，藹提高底板剛度霸，減小位移。八保證平臺(tái)施工板時(shí)的穩(wěn)定性。懊整個(gè)結(jié)構(gòu)在整盎個(gè)施工階段中笆強(qiáng)度均能滿足矮要求。 埃 附件二：頒柬埔寨洞里薩瓣河大橋便橋的按計(jì)算岸委托單位：杭鞍交工集團(tuán)柬埔懊寨大橋工程項(xiàng)擺目部藹承擔(dān)單位：浙柏江大學(xué)結(jié)構(gòu)研暗究所編寫：王金昌審核：汪建竹扮1. 便橋的扮基本概況暗（1）便橋基捌礎(chǔ)半便橋基礎(chǔ)采用奧609，壁耙厚為10mm叭的鋼管樁，鋼芭管入土至強(qiáng)風(fēng)敖化巖頂面，長(zhǎng)礙度根據(jù)相應(yīng)的敗地質(zhì)勘察資料笆而定。橫向兩柏根樁，縱向樁版間距為11.百5m+41罷2.0m+1拔.5m（支點(diǎn)唉中心間距）。班（2）便橋上凹部結(jié)構(gòu)氨 采用I半56a作為便疤橋上橫梁，在板其上擱置“3

17、骯21”軍用貝矮雷片2組，兩白組間距為6.礙60m，每組阿兩片，兩片間班距為45cm絆，貝雷梁上擱敗置I40a橫翱向分配梁，間扒距為150c澳m，其上擱置鞍I25a縱向氨分配梁，間距皚30cm，橋襖面 8mm厚伴鋼板鋪設(shè)。隘（3）便橋荷百載：履帶吊2班5t，加最大叭吊重25t，百共計(jì)50t。胺2計(jì)算時(shí)材白料參數(shù)和幾何柏參數(shù)巴（1）力學(xué)參瓣數(shù)叭 本次絆計(jì)算對(duì)象為鋼昂結(jié)構(gòu)，采用彈熬性本構(gòu)模型，昂所以涉及的材般料參數(shù)為：矮 彈性盎模量鞍E矮=2.01扮0挨11熬Pa擺泊松比擺佰=0.3拜質(zhì)量密度鞍昂=7850k爸g/m啊3（2）貝雷片澳貝雷片主要由安主弦桿和斜豎拜桿構(gòu)成，其中扒主弦桿：4埃10槽鋼翱

18、16MN錳跋鋼奧；哀斜豎桿：1矮8槽鋼背16MN錳鋼版。搬主弦桿中心距霸：1.50M搬，瓣每片有效長(zhǎng)度壩：百3.00M般，罷每片有自重叭：藹275鞍。疤主方向抗彎剛俺度按I昂1辦=250班500敗cm辦4阿，次方向抗彎柏剛度澳I背2唉219.6熬 cm襖4阿。按主方向的允許耙彎矩半M=78版8.2k邦N.熬m傲，剪力阿Q=24邦5.2k拌N。辦3上部結(jié)構(gòu)礙分配梁的受力唉計(jì)算挨根據(jù)設(shè)計(jì)資料澳可知，不論是按履帶車還是汽班車，荷載均直辦接作用于鋼板擺，這8mm厚礙的鋼板將荷載把分?jǐn)偟絀25懊a縱梁上，而隘I25a縱梁礙由I40a梁襖支撐，本次計(jì)柏算時(shí)偏于保守暗將I40a和敗I25a分別斑簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁

19、跋。I40a的襖計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖笆3.1所示，哎其中在跨中施柏加的荷載集度癌為12.5t鞍，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)按圖3.2所示半和圖3.3所暗示，鋼材尚未白屈服。芭圖3.1懊 I40a吧鋼計(jì)算簡(jiǎn)圖哎圖3.2八 I40a翱鋼Mises拜應(yīng)力頒圖3.3吧 I40a胺鋼豎向撓度唉I25a鋼縱敗向支撐于I4背0a，支撐間矮距為150c骯m，偏于保守辦計(jì)算時(shí)簡(jiǎn)化為斑150跨徑的巴簡(jiǎn)支梁，I2霸5a鋼橫向間哎距為30cm芭，考慮12.巴5t由三根I鞍25a承擔(dān)，佰所以作用于I耙25a上的集耙中荷載為46懊66.7N，靶計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖襖3.4所示，叭計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖八3.5和圖3藹.6所示，工藹字鋼尚未屈服擺。哎圖3.4耙 I

20、25a鞍鋼計(jì)算簡(jiǎn)圖白圖3.5暗 I25a安鋼Mises耙應(yīng)力八圖3.6氨 I25a絆鋼豎向撓度耙實(shí)際上分配梁熬縱橫交錯(cuò)，且敖上面鋪設(shè)了8盎mm鋼板，所爸以對(duì)于I40哀a和I25a骯鋼的承載能夠挨滿足使用要求懊。板4有限元分盎析模型的建立昂和荷載場(chǎng)的確扳定板對(duì)上下部結(jié)構(gòu)凹共同作用進(jìn)行挨分析時(shí)，主要翱考慮了鋼管樁擺、I56a橫百梁、貝雷片構(gòu)氨成的梁和地基昂（側(cè)向簡(jiǎn)化為岸彈簧）。上部邦其余部分換算擺為荷載施加于柏I56a橫梁背和貝雷梁上。絆4.1 荷載盎場(chǎng)的計(jì)算熬（1）自重荷俺載的計(jì)算藹I56a橫梁扒和I56a橫凹向分配梁，共啊9根，每根長(zhǎng)阿7m，每延米阿重106.3背16kg，共拜重：6697瓣.

21、8kg；拜I25a縱梁板，每跨31根敗，每根長(zhǎng)12瓣.0m，每延翱米重38.1拜05kg，共辦重：1417耙5.1kg；奧橋面鋼板厚8胺mm，長(zhǎng)12扒m，寬6m，伴共重：565哎2.0kg；罷貝雷片，每片柏275kg，扳每跨16片，背共重：440霸0kg。班總共重：30佰924.9k岸g。（2）水流力扮 在有暗水流作用范圍艾內(nèi)，水流力集翱度為615.啊8N/m。頒4.2 有盎限元分析模型疤的建立吧采用空間梁?jiǎn)伟}元和彈簧單元佰對(duì)便橋上下部挨結(jié)構(gòu)共同作用岸進(jìn)行模擬，其癌中彈簧用來(lái)模捌擬土對(duì)樁的作案用，樁可能發(fā)芭生兩個(gè)平面上敖兩個(gè)方向的變半形，所以設(shè)置暗了雙向彈簧，柏其中彈簧的剛艾度通過(guò)吧”翱m白”

22、邦法確定，即k=mZ拔式中，耙m昂為抗力系數(shù)，佰粘土取為6哀10敖6昂N/m，淤泥鞍取為610啊6癌N/m。安 埃Z矮為自地表向下耙深度。佰 I5柏6a、鋼管樁岸和貝雷梁采用絆兩結(jié)點(diǎn)空間單安元進(jìn)行離散，敖為了更符合實(shí)扮際工況，梁與佰梁之間采用鉸辦接耦合（如圖胺中的圓圈所示拜），即約束三癌個(gè)平動(dòng)自由度俺，轉(zhuǎn)角自由度哀放松。有限元伴模型如圖4.疤1所示。傲圖4.1盎 有限元模型案邊界條件：凹樁底施加豎向罷約束，土彈簧罷另一端（未與盎樁相連的端點(diǎn)懊）施加三個(gè)方翱向的平動(dòng)自由艾度約束。荷載的施加：懊自重荷載平均俺分布作用于貝昂雷梁上，線荷白載集度為唉12885.般4拜N/m。氨將履帶吊荷載瓣均勻分布到

23、貝哀雷梁上。盎將水流力以均壩布荷載的形式搬施加于每側(cè)的鞍迎水面?zhèn)?。礙具體見(jiàn)圖4.按2所示。絆圖4.2骯 荷載及邊界岸條件藹5計(jì)算結(jié)果矮及分析安 通過(guò)稗鋼板的分散作罷用，所以將履邦帶等荷載平均安傳遞至兩側(cè)貝按雷片上，線荷版載集度為21把800N/m捌。拔通過(guò)有限元計(jì)哎算，可得到應(yīng)版力場(chǎng)和位移場(chǎng)澳。圖5.1為啊Mises等搬效應(yīng)力分布，扮最大應(yīng)力為4奧.08MPa暗，版圖5.1斑 Mises矮應(yīng)力分布隘主方向的剪力氨和彎矩分布分柏別見(jiàn)圖5.2敖和圖5.3所唉示，由圖可知胺，最大剪力為艾230.5k扳N，最大彎矩稗為357.8吧kN.m，遠(yuǎn)巴小于兩片貝雷吧片的允許彎矩凹和剪力。氨圖5.2 俺主方向的

24、剪力案分布按圖5.3癌 主方向的彎澳矩分布敖便橋的豎向位扳移和水流方向佰的水平位移分安布分別見(jiàn)圖5案.4和圖5.班5所示。最大盎豎向位移為5扳.824mm瓣，最大水平位拜移為0.37半6mm，說(shuō)明擺側(cè)向水流力對(duì)昂變形的影響不拜大。皚圖5.4矮 豎向位移等暗值線澳圖5.5擺水流方向側(cè)向盎位移等值線安 圖5百.6給出了豎霸向反力分布，白由圖可知，最百大豎向支反力拌為328.8艾kN，將由樁叭側(cè)摩阻力和樁吧端支承反力承礙擔(dān)。捌圖5.6把樁底豎向反力白分布阿6. 單樁承扮載力的計(jì)算拔6.1 單樁耙承載力計(jì)算公巴式版參照公路橋把梁地基與基礎(chǔ)板設(shè)計(jì)規(guī)范（邦JTJ024敖-1985叭）鉆孔灌注樁半的極限承載

25、力跋可按下式計(jì)算斑：式中礙單樁軸向伴受壓容許承載頒力（kN）；板樁的周長(zhǎng)藹（m）；岸樁在局部哀沖刷線以下的罷有效長(zhǎng)度（m百）；挨樁底橫截埃面面積（m跋2搬）；把樁壁土的跋平均極限摩阻耙力（kPa）鞍，可按下式計(jì)暗算：胺土層層數(shù)靶；笆承臺(tái)底面或白局部沖刷線以凹下各土層的厚半度（m）；罷與吧對(duì)應(yīng)的各土層艾與樁壁的極限八摩阻力（kP八a）；般樁尖處土案的極限承載力胺（kPa），笆可按下式計(jì)算礙：疤樁尖處土擺的容許承載力扳（kPa）；扮樁尖的埋搬置深度（m）皚；佰地面土容拜許承載力隨深搬度的修正系數(shù)班，取1.0；拜樁尖以上版土的容重（k拜N盎/m敗3八）埃;盎修正系數(shù)岸，取0.85翱；吧清底系數(shù)瓣，取

26、1.0。骯鋼管樁樁底均皚位于好的下臥奧層，本次計(jì)算艾所涉及的土層巴或巖層的參數(shù)盎見(jiàn)表7.1所靶示，其余指標(biāo)壩如厚度見(jiàn)地質(zhì)按報(bào)告。佰表6.1 骯巖土參數(shù)礙分層代號(hào)背巖土名稱搬地基土允許承熬載力(kPa昂)吧鉆孔灌注樁樁伴側(cè)土極限摩阻佰力(kPa)氨敗1暗淤泥伴40芭8藹邦2巴粘土芭140皚40襖皚3氨亞粘土敗160拌45靶半3暗淤泥質(zhì)亞粘土拜60絆15芭胺1阿中砂、粗砂暗200搬55壩昂2胺礫砂胺250氨60哀挨1阿全風(fēng)化砂巖稗400奧100奧6.2 單樁氨承載計(jì)算柏 斑對(duì)于樁端未進(jìn)叭入巖層的鋼管唉樁，不考慮端捌承力。藹（1）樁周長(zhǎng)捌：半（2）鋼管樁跋截面積：斑（3）鋼管樁背內(nèi)芯中空面積扒：斑

27、（4?。秱?cè)平均摩扳阻力的計(jì)算：阿 （5矮）單樁豎向極傲限承載力凹從7#墩至8扒#墩，至巖層叭頂面上覆土層拌厚度在13.叭724.3盎m。所以僅考拌慮側(cè)摩阻力時(shí)辦單樁承載力為襖（7）單樁計(jì)罷算自重搬根據(jù)JTJ0板24-198拔5，位于局部跋沖刷線以下部胺分的樁身自重班的一半作為外骯力考慮，地面拌以上樁長(zhǎng)4.疤4m，地面以班下至樁端長(zhǎng)2佰4.3m，所澳以單樁計(jì)算自罷重為礙（8）單樁豎案向承載的安全瓣系數(shù)7. 結(jié)論傲由以上分析結(jié)佰果可知，便橋疤滿足施工中使靶用要求。邦對(duì)于鋼管樁插皚入深度不足，案應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的稗地質(zhì)土層分布案重新進(jìn)行計(jì)算礙，再?zèng)Q定是否柏要加打鋼管樁耙。辦 附件三：柬搬埔寨洞里薩河案大

28、橋棧橋的計(jì)傲算般委托單位：杭把交工集團(tuán)柬埔拔寨大橋工程項(xiàng)霸目部柏承擔(dān)單位：浙氨江大學(xué)結(jié)構(gòu)研白究所奧編 寫：王稗金昌熬審 核：汪皚建竹拔1. 棧橋的拜基本概況（1）?；A(chǔ)矮棧橋采用2癌99，壁厚為背5mm的鋼管隘拼接而成，鋼案管長(zhǎng)度等定。按拼接的形式詳半見(jiàn)相關(guān)的設(shè)計(jì)絆圖紙。頒（2）棧橋上敖部結(jié)構(gòu)藹 采用兩案片貝雷片，貝斑雷片的間距為霸180cm，叭橫向通過(guò)桿件凹連接在一下，懊整體受力。棧翱橋的導(dǎo)管架縱阿向間距為21哎m。在貝雷片暗頂面鋪設(shè)8m案m厚鋼板。耙（3）棧橋上爸的輸送混凝土傲導(dǎo)管癌 棧橋扒主要是用來(lái)輸澳送混凝土，考拌慮兩根輸送混鞍凝土的導(dǎo)管，俺導(dǎo)管直徑為2疤0cm，壁厚癌為5mm，考哎慮

29、兩根導(dǎo)管滿凹充混凝土。藹2計(jì)算時(shí)材疤料參數(shù)和幾何唉參數(shù)骯（1）力學(xué)參俺數(shù)跋 本次昂計(jì)算對(duì)象為鋼百結(jié)構(gòu)，采用彈案性本構(gòu)模型，扳所以涉及的材百料參數(shù)為：百 彈性靶模量哀E凹=2.01盎0隘11耙Pa般泊松比胺邦=0.3半質(zhì)量密度般爸=7850k巴g/m疤3（2）貝雷片胺貝雷片主要由安主弦桿和斜豎扮桿構(gòu)成，其中昂主弦桿：4拌10槽鋼跋16MN錳班鋼翱；爸斜豎桿：1藹8槽鋼跋16MN錳鋼啊。安主弦桿中心距斑：1.50M版，百每片有效長(zhǎng)度埃：敖3.00M白，扳每片有自重芭：唉275敖。半主方向抗彎剛挨度礙I暗1百=250敖500襖cm芭4邦，次方向抗彎八剛度胺I氨2芭219.6氨 cm跋4艾。扳主方向的

30、允許拌彎矩敖M=78昂8.2k板N.芭m阿，剪力岸Q=24挨5.2k稗N。頒3荷載場(chǎng)的啊計(jì)算壩以單跨為單位安進(jìn)行計(jì)算。熬（1）輸運(yùn)混安凝土導(dǎo)管的重哎量：1548藹.5kg；敖（2）輸運(yùn)混鞍凝土的最大重哀量：7372邦.6kg；拌（3）鋪設(shè)鋼稗板的重量：1壩978 kg翱；?。?）貝雷片扮總重量：38拜50kg。奧（5）在有水霸流作用范圍內(nèi)罷，水流力集度安為615.8熬N/m。罷4貝雷梁承暗載能力的計(jì)算按考慮到鋼板分壩攤作用，兩片罷貝雷片平均分懊擔(dān)荷載，均布敗荷載集度為4絆284.0N鞍。偏于安全和版計(jì)算簡(jiǎn)介，將叭貝雷梁簡(jiǎn)化為案簡(jiǎn)支梁，計(jì)算岸結(jié)果見(jiàn)圖4.搬1和圖4.2稗所示，由圖可白知最大彎矩為

31、岸425.1k翱N.m，最大疤剪力為40.般48kN，最胺大撓度為2.胺097cm。拜滿足貝雷片允稗許彎矩和剪力把要求。皚圖4.1 疤主彎矩分布敖圖4.2懊 剪力分布把圖4.3疤 撓度等值線安5導(dǎo)管架的凹計(jì)算百導(dǎo)管架兩側(cè)受把到偏載作用時(shí)澳，即一側(cè)混凝芭土輸運(yùn)管運(yùn)輸芭混凝土，同時(shí)襖受到水流力的斑作用。扒有限元計(jì)算模凹型見(jiàn)圖4.1版所示，鋼管架百底部為三個(gè)方耙向的鉸接約束辦，貝雷片兩端矮受到鉸接約束皚作用，從而使熬棧橋水平向受啊到三個(gè)位置的班約束，從而增敖加了抗水平的搬變形能力。扒由圖可知，最般大Mises鞍等效應(yīng)力為6安5.29MP八a，最大豎向邦位移為1.2背44cm，最搬大水平位移為罷3.3

32、77c爸m。艾同時(shí)由計(jì)算結(jié)奧果得到約束反艾力，豎向約束岸反力在-3.霸83kN1壩18.8kN傲，僅在局部位艾置出現(xiàn)，影響扒不大。水平向岸約束反力在-哎28.35k般N8.97班kN之間，為懊了增加水平向邦抗滑能力，應(yīng)扒在中間導(dǎo)管架伴及貝雷片兩端拜采取一些加固啊措施。罷圖4.1 霸有限元計(jì)算模搬型矮圖5.5八 鋼管架Mi頒ses等效應(yīng)胺力扒圖5.6 芭鋼管架豎向位拔移分布邦圖5.7笆 鋼管架水流傲方向水平位移拌分布暗圖5.8斑 鋼管架豎向板反力分布礙圖5.9耙 鋼管架水流澳方向反力分布搬6結(jié)論與建八議吧如果導(dǎo)管架底捌部置于力學(xué)性爸能參數(shù)好的砂昂粒層或巖層頂爸上，此時(shí)導(dǎo)管翱架不會(huì)出現(xiàn)因敗為水流力

33、作用澳而產(chǎn)生傾覆，挨這部分水平力辦由底部摩擦力叭提供，底部能靶提供多大摩擦吧力，有待于進(jìn)拜一步驗(yàn)證，否癌則為了限制導(dǎo)翱管架的側(cè)向移版位，應(yīng)采用一啊些附加措施。頒由地質(zhì)資料可氨知，一些導(dǎo)管般架底部為淤泥稗或淤泥質(zhì)亞粘背土，由最大豎把向荷載高達(dá)7暗5kN，由設(shè)八計(jì)圖紙可知，搬在導(dǎo)管架底部傲設(shè)計(jì)了三角形般墊板，墊板面疤積為2.00隘m辦2板，如果導(dǎo)管架艾底部直接支承熬于淤泥層頂，敖而淤泥的地基頒允許承載力為般50kPa，辦所以由墊板大哎小的淤泥提供叭的支反力為1凹00kN，因扳淤泥頂受到一埃定厚度水流作埃用，地基承載班力會(huì)有所提高襖，所以導(dǎo)管架百的豎向承載能敖夠滿足要求，鞍但為了抵抗水暗平力的作用，

34、笆導(dǎo)管架豎向鋼啊管應(yīng)插入下覆唉土層一定的深扳度，至少2.板00m。敖附件四：柬埔哎寨洞里薩河大安橋8#墩施工爸平臺(tái)的計(jì)算扮委托單位：杭半交工集團(tuán)柬埔敖寨大橋工程項(xiàng)百目部奧承擔(dān)單位：浙疤江大學(xué)結(jié)構(gòu)研板究所挨編 寫：王埃金昌案審 核：汪吧建竹辦18#墩施半工平臺(tái)基本概安況霸平臺(tái)基礎(chǔ)采用襖鋼管樁排架式吧，鋼管樁直徑俺609，壁捌厚為8mm，岸鋼管入土至強(qiáng)霸風(fēng)化巖頂面，靶長(zhǎng)度根據(jù)相應(yīng)按的地質(zhì)勘察資扒料而定。 半2計(jì)算時(shí)材板料參數(shù)和幾何懊參數(shù)八（1）力學(xué)參半數(shù)隘 本次罷計(jì)算對(duì)象為鋼班結(jié)構(gòu)，采用彈背性本構(gòu)模型，隘所以涉及的材胺料參數(shù)為：伴 彈性唉模量哎E霸=2.01版0隘11阿Pa捌泊松比半背=0.3按質(zhì)

35、量密度鞍敖=7850k擺g/m隘3（2）貝雷片扒貝雷片主要由靶主弦桿和斜豎啊桿構(gòu)成，其中芭主弦桿：4案10槽鋼絆16MN錳安鋼藹；靶斜豎桿：1半8槽鋼阿16MN錳鋼伴。啊主弦桿中心距擺：1.50M哎，芭每片有效長(zhǎng)度斑：案3.00M奧，案每片有自重盎：稗275吧。八主方向抗彎剛氨度挨I艾1熬=250案500敗cm靶4矮，次方向抗彎岸剛度鞍I澳2吧219.6昂 cm襖4安。笆單片貝雷片主柏方向的允許彎班矩氨M=78佰8.2k阿N.鞍m隘，剪力佰Q=24巴5.2k懊N，兩片貝雷敗片主方向的允隘許彎矩耙M=安1576.4奧k跋N.芭m壩，剪力奧Q=版490.4哎k辦N。氨3荷載的確癌定?。?）上部自板

36、重荷載的計(jì)算襖36C槽鋼扳每延米重量為敗75.31k安g，共有25暗根，每根長(zhǎng)度隘為20.5m奧，共重安38596.佰4kg。啊I56a每延扳米重量為10案6.316k扮g，共有10搬根，每根長(zhǎng)度敗為13.5m熬，共重骯14352.隘7kg。阿甲板的鋼板厚埃為8mm，重百量為1570吧8.8kg。昂貝雷片，共有矮56片，重量隘為15400藹kg。疤所以上部荷載岸自重總共為8佰4057.9啊kg。澳（2）人群荷班載，考慮在平安臺(tái)上同時(shí)有2頒0個(gè)人，每個(gè)澳人重量考慮為拜100kg，俺共重2000稗kg。扮（3）考慮兩背臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)施凹工，每臺(tái)鉆機(jī)佰重量考慮為1爸5t，附屬設(shè)八備為15t，瓣共45t。

37、白（4）傲在有水流作用伴范圍內(nèi)，水流襖力集度為61邦5.8N/m罷。百（5）船只撞絆擊力，順橋向礙為400kN白，橫橋向?yàn)?皚50kN。挨4. 平臺(tái)施按工時(shí)計(jì)算結(jié)果皚及分析安4.1 有限半元模型的建立案采用空間梁?jiǎn)翁@元和彈簧單元爸對(duì)便橋上下部骯結(jié)構(gòu)共同作用埃進(jìn)行模擬，其絆中彈簧用來(lái)模哀擬土對(duì)樁的作翱用，樁可能發(fā)叭生兩個(gè)平面上白兩個(gè)方向的變辦形，所以設(shè)置昂了雙向彈簧，靶其中彈簧的剛哀度通過(guò)傲”頒m拔”阿法確定，即k=mZ捌式中，把m八為抗力系數(shù)，爸粘土取為6頒10頒6搬N/m，淤泥耙取為610盎6捌N/m。傲 拔Z癌為自地表向下矮深度。藹 I5百6a、鋼管樁阿和貝雷梁采用骯兩結(jié)點(diǎn)空間單伴元進(jìn)行離

38、散，俺為了更符合實(shí)懊際工況，梁與爸梁之間采用鉸哎接耦合（如圖班中的圓圈所示靶），即約束三扒個(gè)平動(dòng)自由度礙，轉(zhuǎn)角自由度霸放松。有限元盎模型如圖4.背1所示。埃圖4.1爸 有限元模型背邊界條件：擺樁底施加豎向氨約束，土彈簧靶另一端（未與把樁相連的端點(diǎn)拔）施加三個(gè)方辦向的平動(dòng)自由絆度約束。荷載的施加：伴自重荷載（包拔括人群荷載）搬平均分布作用般于貝雷梁上，背線荷載集度為疤13039N擺/m。笆鉆機(jī)及附屬設(shè)氨備按不利情況矮布置于平臺(tái)中翱央，以集中荷霸載的形式施加皚于四個(gè)結(jié)點(diǎn)上邦。 鞍將水流力以均罷布荷載的形式奧施加于每側(cè)的扒迎水面?zhèn)?。瓣具體見(jiàn)圖4.靶2所示。搬圖4.2罷 荷載及邊界巴條件班4.2 計(jì)算

39、扒結(jié)果及分析叭 通過(guò)澳有限元計(jì)算，澳可得到應(yīng)力場(chǎng)擺和位移場(chǎng)。圖翱4.3為Mi扳ses等效應(yīng)耙力分布，最大艾應(yīng)力為41.皚69MPa。唉圖4.3暗 Mises板應(yīng)力分布礙主方向的剪力捌和彎矩分布分澳別見(jiàn)圖4.4般和圖4.5所八示，由圖可知佰，最大剪力為唉219.7k瓣N，最大彎矩昂為439.3背kN.m，遠(yuǎn)霸小于兩片貝雷把片的允許彎矩扳和剪力。把圖4.4奧 主方向的剪辦力分布唉圖4.4澳 主方向的彎斑矩分布俺平臺(tái)的豎向位罷移和水流方向柏的水平位移分柏布分別見(jiàn)圖4瓣.5和圖4.伴6所示。最大百豎向位移為2礙.113 c骯m，最大水平懊位移為1.6擺69mm，說(shuō)挨明側(cè)向水流力吧對(duì)變形的影響擺不容忽視

40、。拔圖4.5扳 豎向位移等敖值線按圖4.6瓣 水流方向側(cè)半向位移等值線昂 奧圖4.7為樁爸底反力分布，艾由圖可知，最柏大樁底反力為暗225.7k岸N，實(shí)際上這敗部分力由樁側(cè)敗摩阻力和樁端擺支承力承擔(dān)。挨圖4.7霸 樁底支承反般力案考慮材料、浮叭吊、交通船的艾靠泊等因素，佰作用于樁頂最捌外側(cè)位置處，稗施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)敗的Mises邦等效應(yīng)力分布凹見(jiàn)圖4.8所安示和圖4.9頒所示。由圖可爸知，在平臺(tái)分般別受到橫橋向矮和順橋向撞擊搬荷載作用時(shí)，按最大Mise斑s等效應(yīng)力分艾別達(dá)到377般.3MPa和班238.9M艾Pa，已超過(guò)安鋼材的屈服應(yīng)礙力，結(jié)構(gòu)可能柏發(fā)生破壞，所俺以為了應(yīng)對(duì)該扮橫橋向和順橋斑向碰撞

41、力的作拔用，應(yīng)采取一八些附加防撞措班施。柏圖4.8頒 施工平臺(tái)受霸到橫橋向水平挨撞擊力作用下皚的等效應(yīng)力分靶布唉圖4.9按 施工平臺(tái)受百到順橋向水平白撞擊力作用下埃的等效應(yīng)力分稗布癌5. 采用鋼懊套箱進(jìn)行8#半承臺(tái)施工時(shí)的靶計(jì)算結(jié)果及分吧析奧根據(jù)鋼套箱部啊分的數(shù)值模擬搬分析結(jié)果顯示巴，澆筑承臺(tái)封芭底混凝土?xí)r為般最不利加載工斑況，此時(shí)封底隘混凝土自身強(qiáng)扒度尚沒(méi)有發(fā)揮案出來(lái)，所以自板重荷載通過(guò)鋼伴套箱傳到吊點(diǎn)拌上。疤5.1 荷載叭場(chǎng)的確定瓣（1）鋼套箱爸的自重癌鋼套箱部分包埃括槽鋼、I字八型鋼、圓鋼和半鋼板，這部分叭重量共：斑50606.百6巴kg；般封底混凝土和矮承臺(tái)共重：耙126205辦0艾k

42、g。壩所以鋼套箱部按分作用于平臺(tái)扳上自重荷載總熬共為敖131265搬6.6翱kg。艾 水的浮傲力向上，該種搬工況下對(duì)鋼套暗箱受力有利，瓣浮力為：70藹4400kg啊。跋（2）水的浮襖力向上，該種白工況下對(duì)鋼套俺箱受力有利，岸浮力為：70阿4400kg絆。耙 所以霸作用于每個(gè)吊按點(diǎn)上的作用力挨為：把(13126柏56.6-7隘04400)俺凹10./16鞍=扳380160翱.絆4kg背5.2 計(jì)算隘結(jié)果及分析懊采用第四節(jié)的瓣分析模型，除挨了將鉆機(jī)荷載昂移除外，其余罷條件不變。計(jì)哎算結(jié)果見(jiàn)下面罷圖所示。岸由圖5.1佰圖5.3可知瓣，最大Mis擺es等效應(yīng)力版為56.35哀MPa，最大哎剪力為170

43、襖.1MPa，八最大彎矩為3白20.6MP八a，滿足強(qiáng)度斑要求。搬由圖5.4和班圖5.5可知頒，最大豎向位板移為1.75敗7cm，最大百水平位移為1拔.669cm盎。哀圖5.1柏 Mises稗等效應(yīng)力分布斑圖5.2癌 主剪力分布絆圖5.3絆 主彎矩分布巴圖5.4氨 豎向位移分敖布罷圖5.5敖 水平位移分翱布辦 懊圖5.6為樁頒底反力分布，敖由圖可知，最辦大樁底反力為按498.8k叭N，實(shí)際上這芭部分力由樁側(cè)皚摩阻力和樁端稗支承力承擔(dān)。背但此處計(jì)算時(shí)懊未考慮七根工半程樁的豎向支癌承作用，所以芭計(jì)算得到的樁把底反力較大。班圖5.6 昂樁底支承反力懊在澆筑承臺(tái)時(shí)礙，工程樁對(duì)鋼頒套箱已能提供安豎向支承作用盎，在澆筑承臺(tái)百工況將工程樁阿的作用簡(jiǎn)化為板豎向彈簧，彈懊簧的剛度為2班.510靶9藹N/m，如圖百5.7給出的把考慮工程樁（襖等效為彈簧作巴用時(shí)）的有限礙元網(wǎng)格劃分圖爸。最不利工況擺下的約束反力哀如圖5.8所奧示，每側(cè)總反佰力分別為82拔.89kN和澳87.42k哀N，彈簧軸向罷應(yīng)力分布如圖癌5.9所示，暗最大為0.9芭91MPa。疤圖5.7 藹樁底支承反力拜圖5.7 扮考慮彈簧作用傲?xí)r約束反力疤圖5.8 癌彈簧中的應(yīng)力伴分布拔將集中荷載集