炮台桥承台计算书Word格式.docx
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├每延米截面面积A(cm2)
236.00
├每延米惯性矩I(cm4)
39600.00
└每延米抗弯模量W(cm3)
2200.00
└抗弯f(Mpa)
215
有无冠梁
无
放坡级数
超载个数
支护结构上的水平集中力
[附加水平力信息]
水平力
作用类型
水平力值
作用深度
是否参与
序号
(kN)
(m)
倾覆稳定
整体稳定
[土层信息]
土层数
4
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
外侧水位深度(m)
0.500
内侧水位是否随开挖过程变化
是
内侧水位距开挖面距离(m)
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
基坑外侧土压力计算方法
主动
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
素填土
3.97
18.0
10.1
12.00
15.00
2
淤泥质土
16.40
17.0
7.0
7.50
7.30
3
粘性土
1.10
18.7
8.7
---
中砂
2.90
19.0
9.0
与锚固体摩
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
20.0
26.00
13.00
分算
4.68
6.20
6.10
合算
0.75
50.0
17.60
17.00
5.84
35.0
0.00
35.00
21.00
[支锚信息]
支锚道数
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(°
)
长度(m)
内撑
5.000
1.500
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
(MN/m)
直径(mm)
号
调整系数
256.80
2~
1141.00
4~
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
土类
水压力
外侧土压力
内侧土压力
名称
调整系数1
调整系数2
最大值(kPa)
1.000
10000.000
[工况信息]
深度
类型
开挖
加撑
1.内撑
2.500
2.内撑
5
[设计结果]
[结构计算]
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
[截面计算]
[截面参数]
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
荷载分项系数
1.25
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
计算值
设计值
实用值
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
323.67
5.13
343.90
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
226.55
1.64
240.71
最大剪力(kN)
204.05
13.33
255.06
[截面验算]
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
σnei=Mn/Wx
=343.904/(2200.000*10-6)
=156.320(MPa)<
f=215.000(MPa)满足
基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)
σwai=Mw/Wx
=240.709/(2200.000*10-6)
=109.413(MPa)<
式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);
σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);
Mw———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);
Mn———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);
Wx———钢材对x轴的净截面模量(m3);
f———钢材的抗弯强度设计值(Mpa);
[整体稳定验算]
计算方法:
瑞典条分法
应力状态:
有效应力法
条分法中的土条宽度:
0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=0.770
圆弧半径(m)R=12.894
圆心坐标X(m)X=-1.872
圆心坐标Y(m)Y=7.057
[抗倾覆稳定性验算]
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力
决定;
对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1:
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1内撑0.000---
2内撑0.000---
Ks=2.193>
=1.200,满足规范要求。
工况2:
1内撑228.200---
Ks=2.958>
工况3:
Ks=2.083>
工况4:
2内撑228.200---
Ks=2.748>
工况5:
Ks=1.685>
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号:
工况5。
最小安全Ks=1.685>
[流土稳定性验算]
其中:
K———流土稳定性计算安全系数;
Kf———流土稳定性安全系数;
安全等级为一、二、三级的基坑支护,流土稳定性
安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4;
ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m);
D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m);
γ'
———土的浮重度(kN/m3);
Δh———基坑内外的水头差(m);
γw———地下水重度(kN/m3);
K=(2.00*5.70+0.80*5.80)*7.00/5.80*10.00
K=1.936>
=1.5,满足规范要求。
承台施工完第二道支撑后带水开挖,开挖到位后采用80cm厚C25水下混凝土封底,待混凝土强度达到80%以上时抽水施工钢筋。
抗隆起验算:
Kb
——
抗隆起安全系数;
安全等级为一级、二级、三级的支护结构,Kb分别不应小于1.8、1.6、1.4;
Nc、Nq
地基承载力系数;
γm1
基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m3);
对多层土取各层土按厚度加权的平均重度;
γm2
基坑内挡土构件底面以上土的重度(kN/m3);
ld
挡土构件的嵌固深度(m);
h
基坑深度(m);
c
支护结构底部滑裂面深度内土的加权粘聚力(kPa);
φ
支护结构底部滑裂面深度内土的加权摩擦角(度);
q0
地面均布荷载(kPa)。
Nq=tan2(45+17/2)e3.14*tan17=4.768
Nc=(4.768-1)/tan17=12.33
rm1=(3.97*18+8.03*17)/12=17.33
rm2=(0.8*24+5.7*17)/6.5=17.86
ld=6.5;
h=5.5;
C=17.6
K=(17.86*6.5*4.768+17.6*12.33)/[17.33*(5.5+6.5)]
=3.7>Kb=1.6
满足规范要求
二、承台顶钢板围堰计算
承台浇筑时预埋D16mm地脚螺栓,间距80cm布置,浇筑后安装L80*8mm角钢与地脚螺栓连接,用于固定套箱模板,套箱模板与角钢间采用D16mm螺栓连接,间距25cm布置,并设置3mm厚橡胶片用于止水。
套箱模板面板采用5mm厚Q235钢板;
橫肋采用80*8mm扁钢,间距30cm布置;
竖肋采用[8#槽钢,间距30cm布置;
内撑及腰梁采用I16b工字钢,位于底部往上1.5米处设置1道,两内撑最大水平间距为4.5m具体见图纸。
采用Midascivil2012建模,角钢采用梁单元,间距80cm边界设置为固结,钢模板面板及橫肋采用板单元建模,竖肋采用梁单元建模,竖肋与面板连接采用刚性连接、面板与承台上角钢连接采用刚性连接。
水压力按最不利荷载:
满水情况下,2.5m水深静水压力及水流压力组合进行验算。
查地质资料可知本项目区域河水平均流速为0.6~0.8米,洪水期流速为1.2米/秒。
取1.2m/s进行验算:
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG+D60-2004)流水压力:
Fw:
流水压力标准值(KN/m2)
r:
水的重力密度(KN/m3)
v:
水的流速(m/s)
A:
阻水面积
K:
形状系数(方形取1)
g:
重力加速度(9.8m/s2)
围堰模板阻水面积A=3*2.5=7.5m2
Fw=1*7.5*10*1.2*1.2/(2*9.8)=5.5KN/m2
具体分析如下:
1、底部L80*8mm角钢
最大应力为40.9MPa<215MPa(符合要求)如下图所示:
最大位移为0.09mm,如下图所示:
2、橫肋
最大应力为26.5MPa<215MPa(符合要求)如下图所示:
最大位移为1.68mm<2mm,如下图所示:
3、竖肋
最大应力为97.3MPa<215MPa(符合要求)如下图所示
4、腰梁及内撑
最大应力为29.9MPa<215MPa(符合要求)如下图所示
最大位移为0.76mm<2mm,如下图所示:
5、面板
最大应力为11.6MPa<215MPa(符合要求)如下图所示
故该套箱围堰满足强度及刚度要求。