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文檔簡介

附件一:柬埔寨寨寨洞里薩薩河大大橋8#墩承臺鋼鋼套套箱施工過程結(jié)構(gòu)分分分析委托單位:杭交交交工集團團柬埔埔寨大橋橋工程程項目部部承擔(dān)單位:浙江江江大學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)研研究所編寫:王金昌昌審核:汪建竹竹PAGE101工程概況柬埔寨洞里薩大大大橋主墩墩為梭梭形,平平面尺尺寸11.33mm×10.33m,承臺高6m,底標高高為-5.33m。承臺施施工工擬采用用鋼套套箱方案案,鋼鋼套箱外外圍尺尺度為11.33mm×10.33mm×6m。2工況描述2.1水文條件件件(1)水位和流流速速該橋所處河流的的的水位及及流速速見2.1所示。表2.1潮位特特特征值項目特征值最高水位10.5m設(shè)計水位6.5m最大流速0.70m2.2計算工況況況根據(jù)鋼套箱的施施施工方案案,在在實際施施工過過程中遇遇到的的各種荷荷載組組合,總總結(jié)了了以下四四種不不利荷載載工況況:1、階段一、套套箱箱起吊結(jié)構(gòu)組成:底板板板及底板板主次次梁、吊架架、內(nèi)內(nèi)部桁架架梁。作用荷載:結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)自重。2、階段二、套套箱箱安裝結(jié)束束束尚未澆澆封底底砼(加加固已已結(jié)束)結(jié)構(gòu)組成:底板板板及底板板主次次梁、內(nèi)部部桁桁架梁、吊吊架、樁。作用荷載:結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)自重、波波流流力。3、階段三、澆澆注注封底砼,但但砼尚未有強強度結(jié)構(gòu)組成:底板板板及底板板主次次梁、內(nèi)部部桁桁架梁、吊吊架、樁。 作用荷載:結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)自重、封封底砼自重、封封底砼側(cè)壓力力、波流力、靜水浮力。4、階段四、澆澆注注下層砼,但但砼尚未有強強度結(jié)構(gòu)組成:封底底底砼、內(nèi)部部桁桁架梁、吊吊架、樁。 作用荷載:結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)自重、封封底砼自重、下下層砼自重、下下層砼側(cè)壓力力、波流力、靜靜水浮力、靜靜水側(cè)壓力。3計算參數(shù)鋼套箱箱箱鋼結(jié)構(gòu)構(gòu),描描述其本本構(gòu)行行為采用用彈性性模型進進行模模擬,彈彈性本本構(gòu)模型型的材材料參數(shù)數(shù)為::彈性模模模量E=2.00××10111Pa泊松比μ=0...3質(zhì)量密度ρ=7778500kgg/m3混凝土材料作為為為荷載施施加于于鋼套箱箱上,混混凝土材材料的的質(zhì)量密密度取取為25000kkg/mm3。4計算模型4.1計算方法法法1、承臺套箱、樁樁樁基的波波流力力計算根據(jù)水力學(xué)動量量量計算公公式,流流體與固固體邊邊界的相相互作作用力可可以按按下式計計算。式中,i為111,2,3方向;——初始水流速速度度修正系數(shù)數(shù)數(shù),取值值為1;——初始水流速速度度(m/s);——與結(jié)構(gòu)物碰碰撞撞后水流速速速度修正正系數(shù)數(shù),取值值為1;——與結(jié)構(gòu)物碰碰撞撞后水流速速速度(m/s)。——水的密度(kgg/m3);,面積A上單位位位時間通通過的的水流量量(m3/s)。計算時,取最不不不利情況況,即即假定水水流與與套箱接接觸后后速度為0,從而有有(N)2、計算模型的的尺尺寸根據(jù)設(shè)計資料可可可得數(shù)模分分析析的鋼套箱箱外外圍尺度度為11.33m××10.33m××6m的鋼套箱箱。分析方法法為為三維有有限單單元法,具具體體分析時時采用用空間梁梁單元元和殼單單元對對物理模模型進進行離散散。4.2模型參數(shù)數(shù)數(shù) 主要構(gòu)件模型型型類型及參參數(shù)數(shù)詳見表4.1。表4.1主要構(gòu)構(gòu)構(gòu)件模型參參數(shù)數(shù)表 序號構(gòu)件名稱材料構(gòu)件尺寸單元類型1底板主、次梁鋼材Ⅰ56a[16梁2套箱側(cè)板鋼材厚6mm板殼3吊架鋼材口600×40000梁板殼4套箱豎向肋梁鋼材[16梁5水平肋鋼材[16梁6封底砼砼C25厚800mm板殼7下層砼砼C25厚3500mmmm8鋼管樁鋼材直徑2700mmmm,厚100mmmm梁9內(nèi)部桁架梁主梁梁梁鋼材φ299@8梁10內(nèi)部桁架梁聯(lián)系系系鋼材φ299@8梁鋼套箱的材料遵遵遵循彈性性變形形規(guī)律,彈彈性性本構(gòu)模模型基基本力學(xué)學(xué)參數(shù)數(shù)為彈性性模量量和泊松松比,鋼鋼的彈性性模量量取為2.0××1105MPa,泊松比比為0.3。完成鋼套箱各個個個階段的的計算算后,要要判斷斷鋼材是是否達達到屈服服應(yīng)力力,鋼的的屈服服應(yīng)力為195MMPPa。5鋼套箱計算結(jié)結(jié)結(jié)果 現(xiàn)將鋼套箱結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)的主要要構(gòu)構(gòu)件在各個個階階段計算荷荷載載作用下下的內(nèi)內(nèi)力結(jié)果果及位位移結(jié)果果匯總總整理如如下。內(nèi)容容包括每一一階段中,鋼鋼套箱各構(gòu)構(gòu)件的具體體內(nèi)力數(shù)值值及內(nèi)力分分布情況。5.1階段一一一:起吊吊階段段起吊階段,鋼套套套箱和鋼鋼內(nèi)支支撐的有有限元元模型見見圖5.1..1所示,其其中中鋼套箱箱側(cè)板板采用四四結(jié)點點縮減積積分殼殼單元進進行網(wǎng)網(wǎng)格劃分分,其其余的加加勁肋肋和底部部縱橫橫向梁采采用空空間兩結(jié)結(jié)點梁梁單元進進行網(wǎng)網(wǎng)格劃分分。起起吊階段段受到到的荷載載為結(jié)結(jié)構(gòu)自重重,通通過定義義質(zhì)量量密度和和激活活豎向重重力加加速度即即可。根根據(jù)試算算,在在八根I56a縱梁端部部設(shè)設(shè)置鉸結(jié)結(jié)約束束外,在在外側(cè)側(cè)兩根I56a工字鋼中中部部設(shè)置吊吊點,提提供豎向向約束束條件。圖5.1.2給給給出了在自自重重荷載作作用下下的Misees等效應(yīng)力力分分布,鋼鋼套箱箱底部靠靠近中中間位置置應(yīng)力力較大,Misees等效應(yīng)力力達69.2233MPa,這是由由于于在此處處施加加吊點約約束的的緣故,最最小小Misees等效應(yīng)力力為19.5599kPa,但是這這些些值都還還在工工字鋼極極限應(yīng)應(yīng)力范圍圍之內(nèi)內(nèi)。在起起吊階階段,結(jié)結(jié)構(gòu)雖雖然在工工字鋼鋼和套箱箱側(cè)壁壁的一些些部位位產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力集集中現(xiàn)象象,但但是集中中的應(yīng)應(yīng)力值都都不是是很大。圖5.1.3為為為整個結(jié)構(gòu)構(gòu)豎豎向最大大位移移分布圖圖,由由圖可知知,鋼鋼套箱的的最大大豎向位位移為為7.633mmm。圖5.1..4為水流方方向向(2方向)位位移移分布,位位移移較小。圖5.1.1起吊階階段段鋼套模模型圖5.1.2Misees應(yīng)力云圖圖圖5.1.3豎豎豎向位移云云圖圖圖5.1.4水流方向向(2方向)水水平平位移云云圖5.2階段二二二:套箱箱安裝裝結(jié)束尚尚未澆澆封底砼起吊安裝好,但但但未澆注注混凝凝土?xí)r結(jié)結(jié)構(gòu)計計算結(jié)果果。受受到的荷荷載有有:結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重,波流流力。在在這些荷荷載作作用下,套套箱箱受到重重力方方向與水水平荷荷載作用用下的的應(yīng)力及及位移移分布如如圖5.2..11~圖5.2..3所示,與與圖5.1..22~圖5.1..4對比可知知,考考慮波流流力作作用后,套套箱箱應(yīng)力有有所增增加,集集中力力的位置置基本本上沒有有變化化,波流流力影影響有限限。圖5.2.1Misees應(yīng)力分布布圖5.2.2豎向位移移方方分布圖5.2.3水流方向向(2方向)水水平平位移云云圖5.3階段三三三:澆注注封底底砼,但但砼尚尚未有強強度澆注下層混凝土土土,但此此時還還未有強強度達達到70%。受到的的荷荷載有::結(jié)構(gòu)構(gòu)自重,波波流流力,未未達到到70%的平臺混混凝凝土自重重,浮浮力。因因設(shè)計計時在每每根工工程樁頂頂部設(shè)設(shè)置套箍箍,從從而底部部縱橫橫向梁受受到豎豎向約束束作用用,采用用有限限元進行行分析析時,將將該約約束簡化化為彈彈簧,彈彈簧剛剛度取為2.0××1109N/m,見圖5.3..1所示。激激活活這些彈彈簧約約束后,施施加加澆注的的下層層混凝土土形成成的荷載載。圖5.3.1設(shè)置豎向向彈彈簧示意意計算得到的Miiises等效應(yīng)力力見見圖5.3..2所示,最最大Misees等效應(yīng)力力達147..77MPa,有典型型的的應(yīng)力集集中現(xiàn)現(xiàn)象,但但鋼材材尚未達達到屈屈服應(yīng)力力。豎豎向位移移分布布見圖5.1..3所示,最最大大豎向位位移為為1.255ccm。圖5.3.2Misees應(yīng)力云圖圖圖5.3.3豎向位移移方方分布5.4階段四四四:澆注注下層層砼,但但砼尚尚未有強強度平臺混凝土澆注注注完成,同同時時澆注上上層混混凝土,受受到到的荷載載有::結(jié)構(gòu)自自重,波波流力,套套箱箱靜水壓壓力,浮浮力,平平臺混混凝土自自重,強強度未達達到70%的上層混混凝凝土自重重。在平臺混凝土強強強度達到70%以后,可可以以在上部部澆注注厚度為3.5m為上層混混凝凝土。在在澆注注上層混混凝土土之前,需需要要將套箱箱內(nèi)部部的水排排出。在在上層混混凝土土強度未未達到到70%時,混凝凝土土對套箱箱側(cè)壁壁還有側(cè)側(cè)向壓壓力作用用。同同時,由由于套套箱內(nèi)部部水排排出,套套箱側(cè)側(cè)壁內(nèi)外外受到到靜水壓壓力也也不一樣樣。下下部平臺臺混凝凝土起作作用后后,下部部相當(dāng)當(dāng)于密閉閉,套套箱還受受到水水的浮力力作用用。此時80cm下下層層混凝土已已已達到設(shè)設(shè)計強強度,形形成板板體,此此有限限元分析析步中中激活底底板殼殼,整體體受力力好。計計算得得到的Misees等效應(yīng)力力見見圖5.4..1,最大等等效效應(yīng)力為153..00MPa,最大豎豎向向位移為1.26699cm。圖5.4.1Misees等效應(yīng)力力分分布圖5.4.2豎向位移移分分布5.5割除鋼鋼鋼護筒內(nèi)內(nèi)支撐撐澆筑完成承臺混混混凝土且且混凝凝土強度度達到到70%后,割除除內(nèi)內(nèi)支撐。拆拆撐撐后等效Misees應(yīng)力分布布見見圖5.5..1所示,最最大大等效應(yīng)應(yīng)力為為132..33MPa,因為應(yīng)應(yīng)力力重新分分配,最最大等效效應(yīng)力力有所減減小。圖5.5.1Misees等效應(yīng)力力分分布豎向位移分布如如如圖5.5..2所示,與與拆拆撐前相相差不不大,說說明拆拆撐對豎豎向位位移分布布影響響較小。圖5.5.2豎向位移移分分布圖5.5.3~~~圖5.5..6分別為拆拆撐撐前后兩兩個水水平方向向的位位移分布布,1方向最大大位位移增加加較多多,拆撐撐后最最大位移移為1.68833cm。圖5.5.3拆撐前1方向位移移分分布圖5.5..44拆撐后1方向位移移分分布圖5.5.5拆撐前2方向位移移分分布圖5.5..66拆撐后2方向位移移分分布雖然應(yīng)力滿足要要要求,但但為了了增加鋼鋼套箱箱的良好好受力力,應(yīng)在在承臺臺混凝土土與鋼鋼套箱間間增設(shè)設(shè)水平或或斜向向支撐。7吊桿內(nèi)力復(fù)復(fù)核核吊桿內(nèi)力由最不不不利工況況決定定,作用用于吊吊桿上的的力為為鋼套箱箱上約約束節(jié)點點的反反力。澆澆筑封封底混凝凝土且且混凝土土未達達到強度度時對對應(yīng)的支支反力力最大,如如圖圖6.1所示(非非框框中數(shù)字字單位位為kN)。由《公公公路鋼筋筋混凝凝土及預(yù)預(yù)應(yīng)力力混凝土土橋涵涵設(shè)計規(guī)規(guī)范》(JTGD62--20044)可知,φ32精軋螺紋紋鋼筋抗拉拉強度設(shè)計計值為770MMPa,標準值值為930MMPa,所以單單根φ32精軋螺紋紋鋼筋抗拉拉力設(shè)計值值為單根φ32精軋軋螺紋鋼筋抗抗抗拉力標準準值值為從而雙根φ3222精軋螺紋紋鋼鋼筋抗拉拉力設(shè)設(shè)計值為12388..54kkN。所以采用φ3222精軋螺紋紋鋼鋼筋作為為吊桿桿時,采采用設(shè)設(shè)計值時時定義義安全系系數(shù)時時,安全全系數(shù)數(shù)為采用標準值定義義義安全系系數(shù)時時,安全全系數(shù)數(shù)為圖7.1所有有有工況中反反力力分布7結(jié)論雖然整個鋼平臺臺臺高度較較大,但但是整體體剛度度很大,所所以以整個平平臺在在重力、水水流流力、水水浮力力以及套套箱外外靜水壓壓力作作用下,應(yīng)應(yīng)力力都在極極限允允許值范范圍內(nèi)內(nèi)。在底底板(工工字鋼和和槽鋼鋼)與套套箱側(cè)側(cè)壁接觸觸的區(qū)區(qū)域以及及兩個個側(cè)壁面面連接接的附近近有應(yīng)應(yīng)力集中中現(xiàn)象象,但是是這些些應(yīng)力集集中值值都不是是很大大,結(jié)構(gòu)構(gòu)在安安裝、澆澆注底底部混凝凝土,澆澆注上層層混凝凝土的過過程中中都在應(yīng)應(yīng)力控控制范圍圍之內(nèi)內(nèi)。在澆注底部混凝凝凝土結(jié)束束后,由由于混凝凝土自自重,上上部套套箱重量量和本本身自重重作用用,底板板中部部在豎向向位移移有些偏偏大。但但在下層層混凝凝土強度度達到到要求,套套箱箱中水體體排出出后,受受到下下部浮力力作用用,底板板(工工字鋼和和槽鋼鋼)豎向向位移移又有較較大恢恢復(fù)。對對于這這些位移移較大大的位置置,需需要關(guān)注注,可可以在中中部加加固,提提高底底板剛度度,減減小位移移。保保證平臺臺施工工時的穩(wěn)穩(wěn)定性性。整個結(jié)構(gòu)在整個個個施工階階段中中強度均均能滿滿足要求求。附件二:柬柬埔埔寨洞里薩薩薩河大橋橋便橋橋的計算算委托單位:杭交交交工集團團柬埔埔寨大橋橋工程程項目部部承擔(dān)單位:浙江江江大學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)研研究所編寫:王金昌審核:汪建竹1.便橋的基基基本概況況(1)便橋基礎(chǔ)礎(chǔ)便橋基礎(chǔ)采用φφφ609,壁厚為10mm的鋼管樁樁,鋼鋼管入土土至強強風(fēng)化巖巖頂面面,長度度根據(jù)據(jù)相應(yīng)的的地質(zhì)質(zhì)勘察資資料而而定。橫橫向兩兩根樁,縱縱向向樁間距距為11.55mm+4××122.0mm+11.5m(支點中中心心間距)。(2)便橋上部部結(jié)結(jié)構(gòu)采用I5556a作為便橋橋上上橫梁,在在其其上擱置“321”軍用貝雷雷片2組,兩組組間間距為6.600m,每組兩兩片片,兩片片間距距為45cm,貝雷梁梁上上擱置I40a橫向分配配梁梁,間距距為150ccm,其上擱擱置I25a縱向分配配梁梁,間距30cm,橋面8mm厚鋼板鋪鋪設(shè)設(shè)。(3)便橋荷載載::履帶吊25t,加最大大吊吊重25t,共計50t。2.計算時材料料料參數(shù)和幾幾何何參數(shù)(1)力學(xué)參數(shù)數(shù)本次計計計算對象象為鋼鋼結(jié)構(gòu),采采用用彈性本本構(gòu)模模型,所所以涉涉及的材材料參參數(shù)為::彈性模模模量E=2.00××10111Pa泊松比μ=0...3質(zhì)量密度ρ=7778500kgg/m3(2)貝雷片貝雷片主要由主主主弦桿和和斜豎豎桿構(gòu)成成,其其中主弦桿桿:4[10槽鋼

1166MN錳鋼;斜豎桿:1[8槽鋼

1166MN錳鋼。主弦桿中心距:::1.500MM,每片有效效長長度:3.000MM,每片有自自重重:275㎏。主方向抗彎剛度度度I1=25005000cm4,次方向向抗抗彎剛度度I2=219..66cm4。主方向的允許彎彎彎矩[M]]==7888.22

kN..m,剪力[QQ]]=2445..2

kkN。3.上部結(jié)構(gòu)分分分配梁的受受力力計算根據(jù)設(shè)計資料可可可知,不不論是是履帶車車還是是汽車,荷荷載載均直接接作用用于鋼板板,這這8mm厚的鋼板板將將荷載分分攤到到I25a縱梁上,而而I25a縱梁由I40a梁支撐,本本本次計算算時偏偏于保守守將I40a和I25a分別簡化化為為簡支梁梁。I40a的計算簡簡圖圖如圖3.1所示,其其中中在跨中中施加加的荷載載集度度為12.55t,計算結(jié)結(jié)果果見圖3.2所示和圖3.3所示,鋼鋼材材尚未屈屈服。圖3.1III40a鋼計算簡簡圖圖圖3.2III40a鋼Misees應(yīng)力圖3.3III40a鋼豎向撓撓度度I25a鋼縱向向向支撐于I40a,支撐間間距距為150ccm,偏于保保守守計算時時簡化化為150跨徑的簡簡支支梁,I25a鋼橫向間間距距為30cm,考慮12.55t由三根I25a承擔(dān),所所以以作用于I25a上的集中中荷荷載為46666..7N,計算簡簡圖圖如圖3.4所示,計計算算結(jié)果見見圖3.5和圖3.6所示,工工字字鋼尚未未屈服服。圖3.4III25a鋼計算簡簡圖圖圖3.5III25a鋼Misees應(yīng)力圖3.6III25a鋼豎向撓撓度度實際上分配梁縱縱縱橫交錯錯,且且上面鋪鋪設(shè)了了8mm鋼板,所所以以對于I40a和I25a鋼的承載載能能夠滿足足使用用要求。4.有限元分析析析模型的建建立立和荷載載場的的確定對上下部結(jié)構(gòu)共共共同作用用進行行分析時時,主主要考慮慮了鋼鋼管樁、I56a橫梁、貝貝雷雷片構(gòu)成成的梁梁和地基基(側(cè)側(cè)向簡化化為彈彈簧)。上上部部其余部部分換換算為荷荷載施施加于I56a橫梁和貝貝雷雷梁上。4.1荷載場場場的計算算(1)自重荷載載的的計算I56a橫梁和和和I56a橫向分配配梁梁,共9根,每根根長7m,每延米米重106..3316kkg,共重:66977..8kg;I25a縱梁,每每跨31根,每根根長12.00m,每延米米重38.11005kg,共重:1417755.1kkg;橋面鋼板厚8mmmm,長12m,寬6m,共重:56522..0kg;貝雷片,每片22275kkg,每跨16片,共重重:44000kkg。總共重:3099924..9kkg。(2)水流力在有水水水流作用用范圍圍內(nèi),水水流力力集度為615..88N/m。4.2有限限限元分析析模型型的建立立采用空間梁單元元元和彈簧簧單元元對便橋橋上下下部結(jié)構(gòu)構(gòu)共同同作用進進行模模擬,其其中彈彈簧用來來模擬擬土對樁樁的作作用,樁樁可能能發(fā)生兩兩個平平面上兩兩個方方向的變變形,所所以設(shè)置置了雙雙向彈簧簧,其其中彈簧簧的剛剛度通過過”m”法確定,即即即k=mZ式中,m為抗力力力系數(shù),粘粘土土取為6×1006N/m,淤泥取取為6×1006N/m。Z為自地表向下下下深度。I5666a、鋼管樁樁和和貝雷梁梁采用用兩結(jié)點點空間間單元進進行離離散,為為了更更符合實實際工工況,梁梁與梁梁之間采采用鉸鉸接耦合合(如如圖中的的圓圈圈所示),即即約束三個平平動自由度,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角自由度放放松。有限元元模型如圖4.1所示。圖4.1有限限限元模型邊界條件:樁底底底施加豎豎向約約束,土土彈簧簧另一端端(未未與樁相相連的的端點)施施加加三個方方向的的平動自自由度度約束。荷載的施加:自重荷載平均分分分布作用用于貝貝雷梁上上,線線荷載集集度為為1288855.4N//m。將履帶吊荷載均均均勻分布布到貝貝雷梁上上。將水流力以均布布布荷載的的形式式施加于于每側(cè)側(cè)的迎水水面?zhèn)葌?cè)。具體見圖4.222所示。圖4.2荷載載載及邊界條條件件5.計算結(jié)果及及及分析通過鋼鋼鋼板的分分散作作用,所所以將將履帶等等荷載載平均傳傳遞至至兩側(cè)貝貝雷片片上,線線荷載載集度為2180000N/m。通過有限元計算算算,可得得到應(yīng)應(yīng)力場和和位移移場。圖5.1為Misees等效應(yīng)力力分分布,最最大應(yīng)應(yīng)力為4.088MMPa,圖5.1Miiises應(yīng)力分布布主方向的剪力和和和彎矩分分布分分別見圖5.2和圖5.3所示,由由圖圖可知,最最大大剪力為230..55kN,最大彎彎矩矩為357..88kN..m,遠小于于兩兩片貝雷雷片的的允許彎彎矩和和剪力。圖5.2主方方方向的剪力力分分布圖5.3主方方方向的彎矩矩分分布便橋的豎向位移移移和水流流方向向的水平平位移移分布分分別見見圖5.4和圖5.5所示。最最大大豎向位位移為為5.82244mm,最大水水平平位移為0.37766mm,說明側(cè)側(cè)向向水流力力對變變形的影影響不不大。圖5.4豎向向向位移等值值線線圖5.5水流方方方向側(cè)向位位移移等值線線圖5...6給出了豎豎向向反力分分布,由由圖可知知,最最大豎向向支反反力為328..88kN,將由樁樁側(cè)側(cè)摩阻力力和樁樁端支承承反力力承擔(dān)。圖5.6樁底豎豎豎向反力分分布布6.單樁承載載載力的計計算6.1單樁承承承載力計計算公公式參照《公路橋梁梁梁地基與與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)規(guī)范》(JJTJ0224-19985)鉆鉆孔灌注樁樁的極限承承載力可按按下式計算算:式中——單樁軸向受受壓壓容許承載載載力(kN);——樁的周長(m);;——樁在局部沖沖刷刷線以下的的的有效長長度(m);——樁底橫截面面面面積(m2);——樁壁土的平平均均極限摩阻阻阻力(kPa),可按按下下式計算算:——土層層數(shù);;-承臺底面或局局局部沖刷刷線以以下各土土層的的厚度(m);——與對應(yīng)的各各土層層與樁壁壁的極限限摩阻阻力(kPa);——樁尖處土的的極極限承載力力力(kPa),可按按下下式計算算:——樁尖處土的的容容許承載力力力(kPa);——樁尖的埋置置深深度(m);——地面土容許許承承載力隨深深深度的修修正系系數(shù),取1.0;——樁尖以上土土的的容重(kN/m3);——修正系數(shù),取取取0.85;——清底系數(shù),取取取1.0。鋼管樁樁底均位位位于好的的下臥臥層,本本次計計算所涉涉及的的土層或或巖層層的參數(shù)數(shù)見表表7.1所示,其其余余指標如如厚度度見地質(zhì)質(zhì)報告告。表6.1巖土土土參數(shù)分層代號巖土名稱地基土允許承載載載力(kPa))鉆孔灌注樁樁側(cè)側(cè)側(cè)土極限限摩阻阻力(kPa))①1淤泥408①2粘土14040①3亞粘土16045②3淤泥質(zhì)亞粘土6015③1中砂、粗砂20055③2礫砂25060④1全風(fēng)化砂巖4001006.2單樁承承承載計算算對于樁端未進入入入巖層的的鋼管管樁,不不考慮慮端承力力。(1)樁周長::(2)鋼管樁截截面面積:(3)鋼管樁內(nèi)內(nèi)芯芯中空面積積積:(4)樁樁側(cè)平均均摩阻阻力的計計算::(5)單單樁豎向向極限限承載力力從7#墩至8##墩,至巖層層頂頂面上覆土土土層厚度度在13.77~~24..3mm。所以僅僅考考慮側(cè)摩摩阻力力時單樁樁承載載力為(7)單樁計算算自自重根據(jù)JTJ02244-198885,位于局局部部沖刷線線以下下部分的的樁身身自重的的一半半作為外外力考考慮,地地面以以上樁長4.4m,地面以以下下至樁端端長24.33m,所以單單樁樁計算自自重為為(8)單樁豎向向承承載的安全全全系數(shù)7.結(jié)論由以上分析結(jié)果果果可知,便便橋橋滿足施施工中中使用要要求。對于鋼管樁插入入入深度不不足,應(yīng)應(yīng)根據(jù)相相應(yīng)的的地質(zhì)土土層分分布重新新進行行計算,再再決決定是否否要加加打鋼管管樁。附件三:柬埔埔埔寨洞里薩薩河河大橋棧棧橋的的計算委托單位:杭交交交工集團團柬埔埔寨大橋橋工程程項目部部承擔(dān)單位:浙江江江大學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)研研究所編寫:王金金昌審核:汪建建竹1.棧橋的基基基本概況況(1)棧基礎(chǔ)棧橋采用φ29999,壁厚為5mm的鋼管拼拼接接而成,鋼鋼管管長度等等定。拼拼接的形形式詳詳見相關(guān)關(guān)的設(shè)設(shè)計圖紙紙。(2)棧橋上部部結(jié)結(jié)構(gòu)采用兩片片片貝雷片片,貝貝雷片的的間距距為180ccm,橫向通通過過桿件連連接在在一下,整整體體受力。棧棧橋橋的導(dǎo)管管架縱縱向間距距為21m。在貝雷雷片片頂面鋪鋪設(shè)8mm厚鋼板。(3)棧橋上的的輸輸送混凝土土土導(dǎo)管棧橋主主主要是用用來輸輸送混凝凝土,考考慮兩根根輸送送混凝土土的導(dǎo)導(dǎo)管,導(dǎo)導(dǎo)管直直徑為20cm,壁厚為5mm,考慮兩兩根根導(dǎo)管滿滿充混混凝土。2.計算時材料料料參數(shù)和幾幾何何參數(shù)(1)力學(xué)參數(shù)數(shù)本次計計計算對象象為鋼鋼結(jié)構(gòu),采采用用彈性本本構(gòu)模模型,所所以涉涉及的材材料參參數(shù)為::彈性模模模量E=2.00××10111Pa泊松比μ=0...3質(zhì)量密度ρ=7778500kgg/m3(2)貝雷片貝雷片主要由主主主弦桿和和斜豎豎桿構(gòu)成成,其其中主弦桿桿:4[10槽鋼

1166MN錳鋼;斜豎桿:1[8槽鋼

1166MN錳鋼。主弦桿中心距:::1.500MM,每片有效效長長度:3.000MM,每片有自自重重:275㎏。主方向抗彎剛度度度I1=25005000cm4,次方向向抗抗彎剛度度I2=219..66cm4。主方向的允許彎彎彎矩[M]]==7888.22

kN..m,剪力[QQ]]=2445..2

kkN。3.荷載場的計計計算以單跨為單位進進進行計算算。(1)輸運混凝凝土土導(dǎo)管的重重重量:15488..5kg;(2)輸運混凝凝土土的最大重重重量:73722..6kg;(3)鋪設(shè)鋼板板的的重量:19788kg;(4)貝雷片總總重重量:38500kkg。(5)在有水流流作作用范圍內(nèi)內(nèi)內(nèi),水流流力集集度為615..88N/m。4.貝雷梁承載載載能力的計計算算考慮到鋼板分攤攤攤作用,兩兩片片貝雷片片平均均分擔(dān)荷荷載,均均布荷載載集度度為42844..0N。偏于安安全全和計算算簡介介,將貝貝雷梁梁簡化為為簡支支梁,計計算結(jié)結(jié)果見圖4.1和圖4.2所示,由由圖圖可知最最大彎彎矩為425..11kN..m,最大剪剪力力為40.4488kN,最大撓撓度度為2.09977cm。滿足貝貝雷雷片允許許彎矩矩和剪力力要求求。圖4.1主彎彎彎矩分布圖4.2剪力力力分布圖4.3撓度度度等值線5.導(dǎo)管架的計計計算導(dǎo)管架兩側(cè)受到到到偏載作作用時時,即一一側(cè)混混凝土輸輸運管管運輸混混凝土土,同時時受到到水流力力的作作用。有限元計算模型型型見圖4.1所示,鋼鋼管管架底部部為三三個方向向的鉸鉸接約束束,貝貝雷片兩兩端受受到鉸接接約束束作用,從從而而使棧橋橋水平平向受到到三個個位置的的約束束,從而而增加加了抗水水平的的變形能能力。由圖可知,最大大大Misees等效應(yīng)力力為65.2299MPa,最大豎豎向向位移為1.24444cm,最大水水平平位移為3.37777cm。同時由計算結(jié)果果果得到約約束反反力,豎豎向約約束反力力在-3.8833kN~~1118.88kNN,僅在局局部部位置出出現(xiàn),影影響不大大。水水平向約約束反反力在-28..335kNN~88.977kNN之間,為為了了增加水水平向向抗滑能能力,應(yīng)應(yīng)在中間間導(dǎo)管管架及貝貝雷片片兩端采采取一一些加固固措施施。圖4.1有限限限元計算模模型型圖5.5鋼管管管架Misees等效應(yīng)力力圖5.6鋼管管管架豎向位位移移分布圖5.7鋼管管管架水流方方向向水平位位移分分布圖5.8鋼管管管架豎向反反力力分布圖5.9鋼管管管架水流方方向向反力分分布6.結(jié)論與建議議議如果導(dǎo)管架底部部部置于力力學(xué)性性能參數(shù)數(shù)好的的砂粒層層或巖巖層頂上上,此此時導(dǎo)管管架不不會出現(xiàn)現(xiàn)因為為水流力力作用用而產(chǎn)生生傾覆覆,這部部分水水平力由由底部部摩擦力力提供供,底部部能提提供多大大摩擦擦力,有有待于于進一步步驗證證,否則則為了了限制導(dǎo)導(dǎo)管架架的側(cè)向向移位位,應(yīng)采采用一一些附加加措施施。由地地質(zhì)資資料可知知,一一些導(dǎo)管管架底底部為淤淤泥或或淤泥質(zhì)質(zhì)亞粘粘土,由由最大大豎向荷荷載高高達75kN,由設(shè)計計圖圖紙可知知,在在導(dǎo)管架架底部部設(shè)計了了三角角形墊板板,墊墊板面積積為2.000mm2,如果導(dǎo)導(dǎo)管管架底部部直接接支承于于淤泥泥層頂,而而淤淤泥的地地基允允許承載載力為為50kPPa,所以由由墊墊板大小小的淤淤泥提供供的支支反力為100kkN,因淤泥泥頂頂受到一一定厚厚度水流流作用用,地基基承載載力會有有所提提高,所所以導(dǎo)導(dǎo)管架的的豎向向承載能能夠滿滿足要求求,但但為了抵抵抗水水平力的的作用用,導(dǎo)管管架豎豎向鋼管管應(yīng)插插入下覆覆土層層一定的的深度度,至少2.000m。附件四:柬埔寨寨寨洞里薩薩河大大橋8#墩施工平平臺臺的計算算委托單位:杭交交交工集團團柬埔埔寨大橋橋工程程項目部部承擔(dān)單位:浙江江江大學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)研研究所編寫:王金金昌審核:汪建建竹1.8#墩施工工平臺基基本概概況平臺基礎(chǔ)采用鋼鋼鋼管樁排排架式式,鋼管管樁直直徑φ609,壁厚為8mm,鋼管入入土土至強風(fēng)風(fēng)化巖巖頂面,長長度度根據(jù)相相應(yīng)的的地質(zhì)勘勘察資資料而定定。2.計算時材料料料參數(shù)和幾幾何何參數(shù)(1)力學(xué)參數(shù)數(shù)本次計計計算對象象為鋼鋼結(jié)構(gòu),采采用用彈性本本構(gòu)模模型,所所以涉涉及的材材料參參數(shù)為::彈性模模模量E=2.00××10111Pa泊松比μ=0...3質(zhì)量密度ρ=7778500kgg/m3(2)貝雷片貝雷片主要由主主主弦桿和和斜豎豎桿構(gòu)成成,其其中主弦桿桿:4[10槽鋼

1166MN錳鋼;斜豎桿:1[8槽鋼

1166MN錳鋼。主弦桿中心距:::1.500MM,每片有效效長長度:3.000MM,每片有自自重重:275㎏。主方向抗彎剛度度度I1=25005000cm4,次方向向抗抗彎剛度度I2=219..66cm4。單片貝雷片主方方方向的允允許彎彎矩[M]]==7888.22

kN..m,剪力[QQ]]=2445..2

kkN,兩片貝貝雷雷片主方方向的的允許彎彎矩[[M]==15576..4kkN.m,剪力[QQ]]=4900..4

kN。3.荷載的確定定定(1)上部自重重荷荷載的計算算算[36C槽鋼每每每延米重重量為為75.3311kg,共有25根,每根根長長度為20.55m,共重3885596..4kkg。I56a每延米米米重量為106..3316kkg,共有10根,每根根長長度為13.55m,共重1443352..7kkg。甲板的鋼板厚為為為8mm,重量為1570088.8kkg。貝雷片,共有5556片,重量量為1540000kg。所以上部荷載自自自重總共共為8405577.9kkg。(2)人群荷載載,考考慮在平平臺上同同時有有20個人,每每個個人重量量考慮慮為100kkg,共重20000kkg。(3)考慮兩臺臺鉆鉆機同時施施施工,每每臺鉆鉆機重量量考慮慮為15t,附屬設(shè)設(shè)備備為15t,共45t。(4)在有水流流作用用范圍內(nèi)內(nèi),水流流力集集度為615..88N/m。(5)船只撞擊擊力力,順橋向向向為400kkN,橫橋向向為550kkN。4.平臺施工工工時計算算結(jié)果果及分析析4.1有限元元元模型的的建立立采用空間梁單元元元和彈簧簧單元元對便橋橋上下下部結(jié)構(gòu)構(gòu)共同同作用進進行模模擬,其其中彈彈簧用來來模擬擬土對樁樁的作作用,樁樁可能能發(fā)生兩兩個平平面上兩兩個方方向的變變形,所所以設(shè)置置了雙雙向彈簧簧,其其中彈簧簧的剛剛度通過過”m”法確定,即即即k=mZ式中,m為抗力力力系數(shù),粘粘土土取為6×1006N/m,淤泥取取為6×1006N/m。Z為自地表向下下下深度。I5666a、鋼管樁樁和和貝雷梁梁采用用兩結(jié)點點空間間單元進進行離離散,為為了更更符合實實際工工況,梁梁與梁梁之間采采用鉸鉸接耦合合(如如圖中的的圓圈圈所示),即即約束三個平平動自由度,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角自由度放放松。有限元元模型如圖4.1所示。圖4.1有限限限元模型邊界條件:樁底底底施加豎豎向約約束,土土彈簧簧另一端端(未未與樁相相連的的端點)施施加加三個方方向的的平動自自由度度約束。荷載的施加:自重荷載(包括括括人群荷荷載)平平均分布布作用用于貝雷雷梁上上,線荷荷載集集度為1303399N/m。鉆機及附屬設(shè)備備備按不利利情況況布置于于平臺臺中央,以以集集中荷載載的形形式施加加于四四個結(jié)點點上。將水流力以均布布布荷載的的形式式施加于于每側(cè)側(cè)的迎水水面?zhèn)葌?cè)。具體見圖4.222所示。圖4.2荷載載載及邊界條條件件4.2計算結(jié)結(jié)結(jié)果及分分析通過有有有限元計計算,可可得到應(yīng)應(yīng)力場場和位移移場。圖4.3為Misees等效應(yīng)力力分布,最最大應(yīng)力為為41.669MPaa。圖4.3Miiises應(yīng)力分布布主方向的剪力和和和彎矩分分布分分別見圖4.4和圖4.5所示,由由圖圖可知,最最大大剪力為219..77kN,最大彎彎矩矩為439..33kN..m,遠小于于兩兩片貝雷雷片的的允許彎彎矩和和剪力。圖4.4主方方方向的剪力力分分布圖4.4主方方方向的彎矩矩分分布平臺的豎向位移移移和水流流方向向的水平平位移移分布分分別見見圖4.5和圖4.6所示。最最大大豎向位位移為為2.11133cm,最大水水平平位移為1.66699mm,說明側(cè)側(cè)向向水流力力對變變形的影影響不不容忽視視。圖4.5豎向向向位移等值值線線圖4.6水流流流方向側(cè)向向位位移等值值線圖4.7為樁底底底反力分布布,由由圖可知知,最最大樁底底反力力為225..77kN,實際上上這這部分力力由樁樁側(cè)摩阻阻力和和樁端支支承力力承擔(dān)。圖4.7樁底底底支承反力力考慮材料、浮吊吊吊、交通通船的的靠泊等等因素素,作用用于樁樁頂最外外側(cè)位位置處,施施工工平臺結(jié)結(jié)構(gòu)的的Misees等效應(yīng)力力分分布見圖4.8所示和圖4.9所示。由由圖圖可知,在在平平臺分別別受到到橫橋向向和順順橋向撞撞擊荷荷載作用用時,最最大Misees等效應(yīng)力力分分別達到377..33MPa和238..99MPa,已超過過鋼鋼材的屈屈服應(yīng)應(yīng)力,結(jié)結(jié)構(gòu)可可能發(fā)生生破壞壞,所以以為了了應(yīng)對該該橫橋橋向和順順橋向向碰撞力力的作作用,應(yīng)應(yīng)采取取一些附附加防防撞措施施。圖4.8施工工工平臺受到到橫橫橋向水水平撞撞擊力作作用下下的等效效應(yīng)力力分布圖4.9施工工工平臺受到到順順橋向水水平撞撞擊力作作用下下的等效效應(yīng)力力分布5.采用鋼套套套箱進行8#承臺施工工時時的計算算結(jié)果果及分析析根據(jù)鋼套箱部分分分的數(shù)值值模擬擬分析結(jié)結(jié)果顯顯示,澆澆筑承承臺封底底混凝凝土?xí)r為為最不不利加載載工況況,此時時封底底混凝土土自身身強度尚尚沒有有發(fā)揮出出來,所所以自重重荷載載通過鋼鋼套箱箱傳到吊吊點上上。5.1荷載場場場的確定定(1)鋼套箱的的自自重鋼套箱部分包括括括槽鋼、I字型鋼、圓圓圓鋼和鋼鋼板,這這部分重重量共共:5066006.66kg;封底混凝土和承承承臺共重重:1126220550kg。所以鋼套箱部分分分作用于于平臺臺上自重重荷載載總共為為1331266566.6kg。水的浮力力力向上,該該種種工況下下對鋼鋼套箱受受力有有利,浮浮力為為:70444000kg。(2)水的浮力力向向上,該種種種工況下下對鋼鋼套箱受受力有有利,浮浮力為為:70444000kg。所以作作作用于每每個吊吊點上的的作用用力為::(131265556.6--770444000)×10.//116=38011660.4kkgg5.2計算結(jié)結(jié)結(jié)果及分分析采用第四節(jié)的分分分析模型型,除除了將鉆鉆機荷荷載移除除外,其其余條件件不變變。計算算結(jié)果果見下面面圖所所示。由圖5.1~圖圖55.3可知,最最大Misees等效應(yīng)力力為56.3355MPa,最大剪剪力力為170..11MPa,最大彎彎矩矩為320..66MPa,滿足強強度度要求。由圖5.4和圖圖55.5可知,最最大大豎向位位移為為1.75577cm,最大水水平平位移為1.66699cm。圖5.1Miiises等效應(yīng)力力分分布圖5.2主剪剪剪力分布圖5.3主彎彎彎矩分布圖5.4豎向向向位移分布布圖5.5水平平平位移分布布圖5.6為樁底底底反力分布布,由由圖可知知,最最大樁底底反力力為498..88kN,實際上上這這部分力力由樁樁側(cè)摩阻阻力和和樁端支支承力力承擔(dān)。但但此此處計算算時未未考慮七七根工工程樁的的豎向向支承作作用,所所以計算算得到到的樁底底反力力較大。圖5.6樁底底底支承反力力在澆筑承臺時,工工程樁對鋼套套箱已能提供供豎向支承作作用,在澆筑筑承臺工況將將工程樁的作作用簡化為豎豎向彈簧,彈彈簧的剛度為為2.5×1109N/m,如圖5.7給出的考慮慮工程樁(等等效為彈簧作作用時)的有有限元網(wǎng)格劃劃分圖。最不不利工況下的的約束反力如如圖5.8所示,每側(cè)側(cè)總反力分別別為82.899kN和87.422kN,彈簧軸向向應(yīng)力分布如如圖5.9所示,最大大為0.9911MPa。圖5.7樁底底底支承反力力圖5.7考慮慮慮彈簧作用用時時約束

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