特大橋水中雙壁鋼圍堰結構受力計算書

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1、XXXX大橋雙壁鋼圍堰計算單目錄一、基本資料2二、荷載及計算工況3（一）荷載分類3（二）各工況荷載分析3三、封底砼的計算3四、鋼圍堰下沉計算4五、圍堰側壁計算6（一）、荷載6（二）、圍堰荷載組合7（三）、主要計算結果8（四）、計算結果分析9六、圍堰穩(wěn)定性檢算11（一）、荷載11（二）、抗滑移穩(wěn)定11（三）、抗傾覆檢算:11一、基本資料1、設計潮水水位按+7.85m考慮，實際+8.5m，鋼圍堰頂標高按+9.0m設計，承臺底標高-3.222m，圍堰底標高-7.222m，最大水頭差15.7m。2、圍堰豎向布置施工水位：＋6.08m，設計高潮位：＋7.85m，根據實際調查取8.5m計算。綜

2、合擬定:圍堰頂標高:+9.0m,承臺底標高:-3.222m,假定封底砼的厚度為4.0m,則:圍堰底標高:-7.222m,故圍堰的總高度為:9.0+7.222=16.222m3、圍堰的壁厚及結構布置圍堰壁厚1.4m。圍堰抽水后水頭差+8.5+7.22=15.72m。圍堰結構見下圖。二、荷載及計算工況（一）荷載分類圍堰主要受到水的浮力、水的側壓力、土側壓力等荷載作用。（二）各工況荷載分析工況1，圍堰下沉。工況2，圍堰抽水。三、封底砼的計算圍堰水下封底后，施工抽水時，封底砼需承受基底的向上浮力，初擬封底砼標號為C30，其容重γ砼=24KN/m2，厚度為4m，施工時對圍堰清理保證封底混凝土

3、有效厚度4，取4m混凝土計算。1、混凝土設計強度值水下C30混凝土按照C25取其設計值，根據《鐵路橋涵混凝土和砌體結構設計規(guī)范》(T10002.4-99)中表3.0.3混凝土的容許彎拉允許應力[σ]=0.50（ＭＰａ），簡切應力〔τｃ〕=0.99(MPa)。2、封底混凝土所受荷載q=γ水h水－γ砼h砼=10×15.72-24×4=61.2KN/m23、按照周邊固結單向板計算Mx=0.0833qlx2=0.0833×61.2×14.82=1116.7KN·m取單寬進行驗算:Wx=1/6bh2=1/6×1×342=2.67(m3)σmax=Mx/Wx=1116.7/2.67=418.8

4、Kpa=0.419MPa<[σ]=0.5MPa,滿足規(guī)范要求。4、周邊剪切計算直邊受剪面：A＝(22+22)×4=176m2圓弧段受剪面：F＝3.14×7.1×2×4=185.89m2單寬直邊剪力：Q＝22×14.2×61.2＝19926.7KN。單寬直邊剪應力：τ=Q/A=19926.7/176=113KN/m=0.113Mpa<[τ]=0.99Mpa兩圓弧段剪應力比直線段剪應力小故不驗算。四、鋼圍堰下沉計算1、圍堰自重1）、首節(jié)下沉重量根據初步計算及估算，圍堰自重鋼結構重6000KN（16.3m），首節(jié)高10.3m總重3600KN。加強立柱填充混凝土112m3，重2693KN。

5、首節(jié)圍堰下沉共重6293KN。2）、下沉到位時重量Q=6000+2693=8693KN。2、分節(jié)下沉計算首節(jié)下沉時，保證圍堰頂標高在+8.5m，滿足圍堰頂不備大潮淹沒且便于接高圍堰焊接。48＃墩河床最低為-1.05m，圍堰浮力最大按此種情況進行下沉計算。1）48＃墩首節(jié)下沉計算首節(jié)圍堰下沉至河床（-1.05m）時頂標高+9.25m；施工水位按6.0m考慮，浮力計算高度為7.05m。浮力F?。溅谩1=10×（22.1×1.4×2）×7.05＋10×3.14×(8.82-7.42)×7.05=9383KN自重Q1=6293KN比較得知：F?。綫1故需在井壁內填混凝土保證圍堰下沉。圍堰

6、壁內體積V=116m3/m，填充混凝土重Qh=2788KN/m，填充2.5m（扣除刃角后相當于2m高）混凝土，總重為Q1’=6293+2788×2＝11869KN。取土層2（2）粉土，灰色，潮濕，稍密；土層2（3）粉砂，灰色，飽和，稍～中密，極限摩阻力12～25KPa。圍堰下沉計算表見表1。表1圍堰下沉表序號土層編號土層名稱土的極限摩阻力48＃墩地質資料下限(Kpa)上限(Kpa)土層厚度下沉最小摩阻力KN下沉最大摩阻　力KN1（2）2粉土，灰色，潮濕，稍密12250.71416866(2)-2粉土飽和σo=100KPa2（2）3粉砂，灰色，飽和，稍～中密12255.4820914

7、355(2)-3粉砂飽和σo=100KPaA、當圍堰下沉到第一層土（土層編號（2）2）底時。圍堰入土0.71m。取最小摩阻力時:取最大摩阻力時:故井壁填充2m混凝土后適當掏空刃角及可下沉。2）48＃墩下沉到位計算首節(jié)圍堰下沉至河床（-7.222m）時頂標高+9m；最高水位按8.5m考慮，浮力計算高度為15.722m。浮力F?。溅谩1=10×（22.1×1.4×2）×15.722＋10×3.14×(8.82-7.42)×15.722=20516.4KN自重Q=8693