水中墩雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)與計(jì)算

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1、甬臺(tái)溫鐵路靈江特大橋41#、42#、43#水中墩雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)與計(jì)算中鐵十八局集團(tuán)甬臺(tái)溫項(xiàng)目部二OO六年十一月雙壁鋼圍堰各部分設(shè)計(jì)與計(jì)算（一）雙壁圍堰壁腔（隔倉(cāng)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(shí)的驗(yàn)算：①側(cè)土壓力強(qiáng)度計(jì)算：主動(dòng)土壓力：（內(nèi)摩擦角=10）（偏于安全）被動(dòng)土壓力系數(shù)：將圍堰內(nèi)外土壓力對(duì)圍堰內(nèi)支點(diǎn)處取力矩得出圍堰壁腔懸臂狀態(tài)時(shí)總彎距值：=0.704×0.7×7×10=34.5=1.42（1.7－1）×3.0×10=29.8主動(dòng)力壓力支撐點(diǎn)“O”取力矩②每個(gè)隔倉(cāng)的抗彎能力計(jì)算：1.243.0隔艙板補(bǔ)強(qiáng)板69.6t=1.2X13

2、6.8X隔艙板1.243.0隔艙板補(bǔ)強(qiáng)板①豎向隔倉(cāng)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(cāng)板）的局部穩(wěn)定性，驗(yàn)算腹板上的隔倉(cāng)板加勁肋配置：按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》§4.1.1條得知—鋼材的屈服強(qiáng)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(cè)成對(duì)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(cè)成對(duì)配置的鋼板橫向加勁肋，其截面尺寸應(yīng)符合下列公式要求：外伸寬度：本圖隔倉(cāng)板加勁肋為：□10×100100>85.6厚度：本圖取故隔倉(cāng)板經(jīng)橫向加勁肋局部穩(wěn)定無(wú)問(wèn)題。隔倉(cāng)板豎向工字型組焊的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算依照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》§4.2.1

3、條符合下列情況之一時(shí)，可不計(jì)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(cè)向位移時(shí)。本設(shè)計(jì)受壓翼緣板號(hào)是與內(nèi)壁板（）牢固相連。二、工字形截面簡(jiǎn)支粱受壓翼緣的自由長(zhǎng)度與其寬度之比不超過(guò)表4.2.1所規(guī)定的數(shù)值時(shí)。跨中有側(cè)向支承點(diǎn)的梁，不論荷載作用在何處3號(hào)鋼本設(shè)計(jì)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(jié)論：組焊工字型梁整體穩(wěn)定性無(wú)問(wèn)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(tái)以前將下一層內(nèi)支撐拆除掉，驗(yàn)算此種情形下豎向隔倉(cāng)工字型組合梁的上下翼緣應(yīng)力：（三）計(jì)算上述荷載情形下，上支撐所承載的軸向壓力及截面應(yīng)力檢算：水壓力計(jì)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(jì)算截面的回轉(zhuǎn)半徑：3581321Y400長(zhǎng)細(xì)比：由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(lái)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(jì)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(jì)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(jì)算：計(jì)算桁架節(jié)點(diǎn)上的荷載力：斜桿（角鋼）的角度計(jì)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(jié)論：水平桁架桿件本身受力無(wú)問(wèn)題主要是焊接接頭上的焊縫長(zhǎng)度及質(zhì)量比較重要。110KN（三）壁板豎向加勁角鋼受力驗(yàn)算：計(jì)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(duì)角鋼∠100×63×6至圍堰計(jì)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(gè)懸壁梁檢算支撐點(diǎn)截面的應(yīng)力：水壓力計(jì)算：（計(jì)算圍堰三角形水壓，在懸臂梁上產(chǎn)生的變距值）砼承臺(tái)澆注完畢后，上層內(nèi)支撐是可以拆除掉：承臺(tái)頂面水壓力計(jì)算：結(jié)論：承臺(tái)砼澆注完成后，圍驗(yàn)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(diǎn)上的外荷計(jì)算：上層內(nèi)支撐外荷計(jì)算：選用[40-a②下層內(nèi)支撐外荷計(jì)算：橫向內(nèi)支撐桿（支撐負(fù)責(zé)的范圍）支撐軸向力合計(jì)：選用工45-a選用工45-a（三）圍堰內(nèi)支撐力作用在隔倉(cāng)內(nèi)壁上的檢算：內(nèi)支撐反作用力計(jì)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(shí)的最大剪力當(dāng)梁彎曲時(shí)發(fā)生在翼緣和腹板

7、之間單位長(zhǎng)度上（1）的剪力按下式計(jì)算（移動(dòng)部分的截面積對(duì)中性軸的靜力距）設(shè)腹板與翼板焊縫長(zhǎng)12，中間間距50進(jìn)行驗(yàn)算：雙面焊縫，焊縫高10圍堰下沉系數(shù)計(jì)算①鋼圍堰自重：②圍堰隔艙內(nèi)填筑河卵石（隔倉(cāng)內(nèi)卵石滿填到頂計(jì)）刃腳體積：206圍堰厚：1.35圍堰平均周長(zhǎng)：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(jì)算：③圍堰所受的水浮力；圍堰下沉施工時(shí)在低水位：+1.0（刃角底高程：—12.0）（81.6×1.4）×（1+12-