文档介绍：大沽河航道桥双壁套箱钢围堰计算(一) 、总说明大沽河航道桥索塔所处位置河床面高程- ,表层为淤泥质亚粘土,厚约 20m 。承台顶标高+ ,承台四周设计有环形箱式削能缓冲防撞钢结构装置,可在其上甲板上增加挡水板,下甲板上增设钢刃脚作为钢套箱围堰。(二)、设计依据《建筑结构静力计算手册》; 《钢结构设计手册》; 《钢结构设计规范》(GB17-88 ); 《土力学和基础工程》; 青岛海湾大桥招标设计图。(三) 、基本资料⒈原始资料: 米, 米。承台平面尺寸见大沽河航道桥主塔承台套箱围堰施工方案图,承台厚 。围堰封底混凝土厚度为 米。设计潮位+ 。⒉围堰总体结构: 围堰净空尺寸为 × m ,外轮廓尺寸 × m ;围堰到位后堰顶标高+ 米,围堰底标高- 米,围堰高度设计为 米。在围堰内部设有圈梁和内支撑(万能杆件) ,内支撑通过圈梁与围堰连在一起,内支撑底面标高+ 米。围堰下沉采用注水、吸泥下沉。(四)、计算工况及内容⒈围堰内支撑检算⑴工况一:围堰下沉到位,水封前内支撑检算。在围堰下沉过程中,在水平方向始终承受着四周的水压力和土压力,最不利情况是:围堰已沉至设计标高,此时刃脚下的土已挖空,在封底砼施工前围堰承受最大水平力。围堰土面开挖至高程- 0米,水头差以2米计(外部比内部高2米), 米宽、 米高计算: 水压力计算: Q 1= 2土压力计算:取容重γ= 3,内摩擦角φ=35 ○,土压高度 米。浮容重γ b= - = 3 Q 2=γ bh wtan 2(45 ○-φ/2) = × × = 2围堰受力见下图:利用 algor12 有限元通用程序建立围堰立体有限元模型,模型中包括杆单元、梁单元、面单元、实体单元。计算立体模型见下图: 通过 algor12 有限元通用程序对围堰立体模型的计算,各单元的计算结果如下: ①围堰双壁内支撑杆为杆单元(型钢为[8,最长杆为 1350mm ) 最大轴力为:拉力 ,压力 A=1020mm2 Iy= 刚度计算:λx=L/ ix=1350/= <[λ]=150 稳定计算:λx= 查表得φ= N/ΦA=80200/ ( ×1020 )= N/mm 2 ②围堰双壁板为 5mm 厚钢板,计算模块为面单元。计算后可知面板最大应力为: σmax= N/mm 2 ③围堰横竖肋为槽钢,主竖肋为[14b ,副竖肋为[ ,横肋为[, 计算模块为梁单元。计算后最大应力为: σmax= N/mm 2 ④围堰双壁内水封砼为 C30, 计算模块为实体单元,在围堰内形成砼圈梁,厚 米, 米。计算后最大压应力为: σmax= N/mm 2 ⑵工况二: 围堰封底抽水后围堰内支撑检算。围堰封底抽水后产生水压力,水压力作用在围堰四周外壁板上,作用力形式为正三角。围堰内外最大水头差以 米计,取围堰 米宽