钢套箱计算书.doc

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1、2#主墩钢套箱计算书1设计参数取值1)承台底标高：83.5m2)套箱底板顶面标高：82.5m3)壁板顶标高：87.7m4)壁板底标高：82.5m5)封底混凝土厚：1.0m6)设计高水位：86.22m（10年一遇）7)设计低水位：84.57m2材料容许应力值（1）Q235钢：容许弯应力[σw]=145MPa容许轴向力[σ]=140MPa容许剪应力[τ]=85MPa。参考《路桥施工计算手册》，临时结构钢材容许应力可提高1.3倍。本计算中Q235钢材容许弯应力取1.3×145=188.5MPa，容许轴向应力取1.3×140=182MPa，容许剪应力取1.3×85=110MPa。（

2、2）C25混凝土：弹性模量Ec=2.8×104MPa轴心抗压强度fcd=11.5MPa轴心抗拉强度ftd=1.23MPa（3）钢护筒与混凝土之间握裹力：取经验值150KN/m2153荷载取值3.1静水压力桥位处设计最高水位86.22m，钢套箱壁板底部高程为82.5m。则壁板底部最大静水压强为：，从水面至套箱底部呈线性分布，如下图所示。图1静水压力图3.2混凝土荷载承台分两次浇注，第一次浇注1.5m，第二次浇注2.7m，则第一次浇注混凝土侧压力为：则第二次浇注混凝土侧压力为：154钢套箱结构工况分析4.1吊杆计算4.1.1整体下放阶段采用Φ32精轧螺纹钢筋吊杆，共计4根。钢套

3、箱重：60t每根吊杆承受拉力为15t，满足要求。4.1.2封底混凝土浇注阶段采用Φ32精轧螺纹钢筋吊杆，共计16根。1m封底混凝土重：87.8×2.4=211t钢套箱重：60t每根拉压杆受力为：（211+60）/（4×4）=17t4.2底板计算底板承受封底混凝土荷载，封底混凝土重24×1=24KPa，均匀作用在底板上。底板面板采用δ=6mmQ235B钢板，主梁采用2[28b型钢，次梁采用12.6工钢。4.2.1面板计算取1cm宽板条计算，Wx=b×h2/6=0.01×0.0062/6=6×10-8m3Ix=b×h3/12=0.01×0.0063/12=1.8×10-10m4

4、M允=145000×6×10-8=0.0087KN.mQ允=85000×(0.01×0.006)=5.1KN计算模型如下：15杆件单元受力如下：最大弯矩为-0.007KN.m，最大剪力为0.078KN，满足要求。4.2.2工12.6计算工12.6：Wx=77.5cm3,Ix=488cm4M允=145000×77.5×10-6=11.237KN.mQ允=85000×(0.126×0.005)×10-4=53.55KNEA=380478KN；EI=1024.8KN.m2计算模型如下：弯矩图：最大弯矩为5.45KN.m，满足要求。剪力图：15最大剪力为11.91KN，满足要求。4

5、.2.3主梁2[28b计算2[28b：Wx=732cm3,Ix=10260cm4M允=145000×732×10-6=106KN.mQ允=85000×(0.28×0.0095×2)=452.2KNEA=1916628KN；EI=21546KN.m2计算模型如下：弯矩图：最大弯矩为109.65KN.m＜1.3×106=137.8KN.m，满足要求。剪力图：最大剪力为181.07KN，满足要求。154.3壁板计算计算采用MidasCivil2006整体建模分析：面板采用面单元，小肋、大肋、背枋、内支撑等采用梁单元建立模型。工况一：1m封底混凝土浇注阶段荷载：1m高封底混凝土荷载

6、受力模型如下（2#-1）：面单元（面板）最大组合应力为32.7MPa，应力图如下：梁单元最大应力为148.5MPa，应力图如下：15结构总体变形图如下：X轴方向（横桥向）最大变形5mm，Y轴方向（顺桥向）最大变形为5mm，Z轴方向（竖向）最大变形7mm。工况二：封底混凝土达到设计强度后抽水阶段荷载：静水压力受力模型如下（2#-2）：15面板最大组合应力为79MPa，应力图如下：梁单元最大应力为158.9MPa，应力图如下：15结构总体变形图如下：X轴方向（横桥向）最大变形4mm，Y轴方向（顺桥向）最大变形为4mm，Z轴方向（竖向）最大变形4.5mm。工况三：第一层承台混凝土

7、浇注阶段（1.5m）荷载组合：静水压力+1.5m高混凝土荷载面单元最大应力为18.4MPa，应力图如下：15梁单元最大应力为81.7MPa，应力图如下：工况四：内支撑割除，第二层承台混凝土浇注阶段荷载组合：静水压力+第二层2.7m高混凝土荷载面板最大应力为71.9MPa，应力图如下：15梁单元最大应力为135.8MPa，应力图如下：4.4内支撑计算内支撑钢管为φ273×6mm，A=50cm2，Ix=44.8cm4。根据以上计算，工况二内支撑受力为最不利，如下所示。钢管内支撑所受最大组合应力-18.8，即轴向力9.4