水中墩雙壁鋼圍堰設計與計算

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1、甬臺溫鐵路靈江特大橋41#、42#、43#水中墩雙壁鋼圍堰設計與計算中鐵十八局集團甬臺溫項目部二OO六年十一月雙壁鋼圍堰各部分設計與計算（一）雙壁圍堰壁腔（隔倉厚1.4m）在水下封底砼層未灌注前（不抽水）堰內(nèi)泥土清理到封底砼的底層時的驗算：①側土壓力強度計算：主動土壓力：（內(nèi)摩擦角=10）（偏于安全）被動土壓力系數(shù)：將圍堰內(nèi)外土壓力對圍堰內(nèi)支點處取力矩得出圍堰壁腔懸臂狀態(tài)時總彎距值：=0.704×0.7×7×10=34.5=1.42（1.7－1）×3.0×10=29.8主動力壓力支撐點“O”取力矩②每個隔倉的抗彎能力計算：1.243.0隔艙板補強板69.6t=1.2X13

2、6.8X隔艙板1.243.0隔艙板補強板①豎向隔倉鋼板工字型組合梁是豎向壁板的主受力骨架，為保證組合型鋼梁腹板（隔倉板）的局部穩(wěn)定性，驗算腹板上的隔倉板加勁肋配置：按《鋼結構設計規(guī)范》§4.1.1條得知—鋼材的屈服強度需要配置橫向加勁肋。依照§第4.3.7條加勁肋宜在腹板兩側成對配置。橫向加勁肋的最小間距為：本組合梁橫向加勁肋的間距取腹板兩側成對配置的鋼板橫向加勁肋，其截面尺寸應符合下列公式要求：外伸寬度：本圖隔倉板加勁肋為：□10×100100>85.6厚度：本圖取故隔倉板經(jīng)橫向加勁肋局部穩(wěn)定無問題。隔倉板豎向工字型組焊的整體穩(wěn)定性驗算依照《鋼結構設計規(guī)范》§4.2.1

3、條符合下列情況之一時，可不計算梁的整體穩(wěn)定性一、有鋪板（各種鋼筋砼板和鋼板）密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連，能阻止梁受壓翼緣的側向位移時。本設計受壓翼緣板號是與內(nèi)壁板（）牢固相連。二、工字形截面簡支粱受壓翼緣的自由長度與其寬度之比不超過表4.2.1所規(guī)定的數(shù)值時。跨中有側向支承點的梁，不論荷載作用在何處3號鋼本設計的隔艙豎向工字型組焊梁跨度4.5～5.0隔艙刃角有2.0～3.0插入泥土內(nèi)，另外工字型每隔0.8有22水平弦板與上下翼緣板牢固相連，0.4處還有壁板水平加勁板□6×70同樣與上下翼板牢固相連。結論：組焊工字型梁整體穩(wěn)定性無問題。（二）雙壁圍堰壁腔在水下封底砼

4、層灌注完后在澆注承臺以前將下一層內(nèi)支撐拆除掉，驗算此種情形下豎向隔倉工字型組合梁的上下翼緣應力：（三）計算上述荷載情形下，上支撐所承載的軸向壓力及截面應力檢算：水壓力計算：上支撐單寬上承受的軸向壓力選用400×400H型鋼X21由于內(nèi)支撐桿是受壓桿要計算截面的回轉半徑：3581321Y400長細比：由鋼結構設計規(guī)范附錄三（b類）y—y軸方向容易失穩(wěn)采取辦法，上層內(nèi)支撐頂用兩根400H型鋼重疊羅起來雙壁圍堰壁腔在砼封底前圍堰刃角插入土中如只有2.0計算這種最不利情形（三）水平桁架弦板受力檢算：水壓力（取H=11.0深處）桁架的計算跨度：水平桁架弦板□10×220水平桁架弦板

5、在桁架中是受拉壓桿件的形式出現(xiàn)的水平桁架弦板重心至重心距離（即桁架的高度）水平桁架弦板的軸向拉壓力：（四）水平桁架的斜桿及直桿受力計算：計算桁架節(jié)點上的荷載力：斜桿（角鋼）的角度計算：豎桿力=斜桿力豎桿選用角鋼∠75×75×8斜桿選用角鋼∠100×100×10結論：水平桁架桿件本身受力無問題主要是焊接接頭上的焊縫長度及質量比較重要。110KN（三）壁板豎向加勁角鋼受力驗算：計算封底砼面以上外壁水壓力，取1100.8m豎向角鋼外壁∠100×63×66對角鋼∠100×63×6至圍堰計算Y01610063XX（三）雙壁圍堰壁腔（厚度1.4m）在上層內(nèi)支撐作用下，上層圍堰壁可看成

6、是一個懸壁梁檢算支撐點截面的應力：水壓力計算：（計算圍堰三角形水壓，在懸臂梁上產(chǎn)生的變距值）砼承臺澆注完畢后，上層內(nèi)支撐是可以拆除掉：承臺頂面水壓力計算：結論：承臺砼澆注完成后，圍驗內(nèi)支撐可以全部拆除。（四）雙壁鋼圍堰內(nèi)支撐力檢算：①上、下層內(nèi)支撐點上的外荷計算：上層內(nèi)支撐外荷計算：選用[40-a②下層內(nèi)支撐外荷計算：橫向內(nèi)支撐桿（支撐負責的范圍）支撐軸向力合計：選用工45-a選用工45-a（三）圍堰內(nèi)支撐力作用在隔倉內(nèi)壁上的檢算：內(nèi)支撐反作用力計算：4根∠125×125×10角鋼（十）圍堰壁腔工字型組焊梁翼緣和腹板的焊接連接求40跨時的最大剪力當梁彎曲時發(fā)生在翼緣和腹板

7、之間單位長度上（1）的剪力按下式計算（移動部分的截面積對中性軸的靜力距）設腹板與翼板焊縫長12，中間間距50進行驗算：雙面焊縫，焊縫高10圍堰下沉系數(shù)計算①鋼圍堰自重：②圍堰隔艙內(nèi)填筑河卵石（隔倉內(nèi)卵石滿填到頂計）刃腳體積：206圍堰厚：1.35圍堰平均周長：81.681.6×1.35×（16.6-1.7）=1641.4（1641.4+206）×2.0（卵石比重）=3695圍堰周邊的摩阻力及刃角所受阻力，水浮力計算：③圍堰所受的水浮力；圍堰下沉施工時在低水位：+1.0（刃角底高程：—12.0）（81.6×1.4）×（1+12-