宁夏永宁特大桥计算书1118.docx

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宁夏永宁特大桥计算书1118

宁夏永宁特大桥计算书

钢栈桥受力计算

因为是施工临时设施，具体计算荷载根据实际施工的情况进行考虑，按70T履带自行式起重吊车吊重不超过30吨,按1.1系数来计算，荷载布置分2种工况：

工况1：

跨中处偏载70T履带吊，负载30t。

工况2：

偏载，履带中心经过墩顶位置，同时后侧跨中负载22吨重车。

栈桥控制应力选用

栈桥计算采用MIDAS软件进行，采用空间梁单元模拟平台纵梁、分配梁等，各杆件控制应力按其名义强度如下：

即σ＝140MPa。

纵梁采用贝雷梁搭设，其控制应力按σ＝273MPa

２、计算工况

栈桥根据受力实际情况，按70T履带吊在栈桥上打钢管桩及平台自重工况计算。

栈桥采用单跨跨径12m、宽9m的平面布置。

栈桥桩基采用直径为630mm、厚度为10mm的钢管桩支撑，横梁长9米的双支45b工字钢（最大间距9m），纵梁为贝雷梁（单层8排）拼接而成，在贝雷片上面铺设2×9m的10mm组合模板，加劲肋（分配梁——长为9米的I18工字钢）为7根间距为0.3米。

根据履带吊工作与非工作的履带间距，按前述最不利荷载进行验算。

70T履带吊自重70T,每条履带着地长4.69米、宽0.76米。

1、栈桥计算结果

电算模型

A．工况一

工况1栈桥构件位移计算结果

计算结果表明杆件位移达到规范要求，最大位移为6.65mm，满足施工要求。

工况1应力状况

计算结果表明杆件梁应力达到规范要求，最大应力为195.88MP，出现在贝雷片的腹杆上，小于容许应力[σ]＝273MPa，满足施工要求。

B、工况2：

工况2栈桥构件位移计算结果

计算结果表明结构最大位移量为4.56毫米，可以满足施工要求。

工况2应力状况

计算结果表明杆件梁应力达到规范要求，最大应力为261.96MP，出现在贝雷片的竖腹杆端，小于容许应力[σ]＝273MPa，满足施工要求。

施工平台受力计算

因为是施工临时设施，具体计算荷载根据实际施工的情况进行考虑，

工况按：

施工平台上，10台冲击钻机进行施工，每台钻机工作时最大荷载为20吨来进行计算

施工平台控制应力选用

栈桥计算采用MIDAS软件进行，采用空间梁单元模拟平台纵梁、分配梁等，各杆件控制应力按其名义抗压强度如下：

即σ＝140MPa。

纵梁采用贝雷梁搭设，其控制应力按σ＝273MPa

２、计算工况

施工平台根据受力实际情况，按20T冲击钻机在平台上打桩基础及平台自重工况计算。

平台采用单跨跨径分别为2.28m、2.275m、3.325m、2.275m、3.325m、2.275m、3.325m、2.275m、3.325m、2.275m、2.259m、宽18.28m的平面布置，基础采用围堰中的直径为630×10mm的钢管桩，横梁长20米的45b工字钢，纵梁为贝雷梁（单层8排）拼接而成，在贝雷片上面铺设2×20m的10mm模板，加劲肋（分配梁——长为20米的I18工字钢）为7根间距为0.3米。

根据施工平台上10台冲击钻机进行同时施工荷载进行验算。

2、施工平台计算结果

电算模型

A．工况

工况施工平台构件位移计算结果

计算结果表明杆件位移达到规范要求，最大位移为31.85mm，满足施工要求。

工况1应力状况

计算结果表明杆件梁应力达到规范要求，最大应力为193.71MP，出现在贝雷片的竖腹杆端上，小于容许应力[σ]＝273MPa，满足施工要求。

本方案电算未考虑钢护筒的支撑作用，偏保守的计算，实际施工中将在钢护筒两侧设置牛腿辅助支撑H50型钢，因此结构应力水平及变形量将大幅下降。

因此结构安全可靠。

围堰受力计算

根据地质资料（由于没有收到详细的地质资料，以下主动土压力计算均按经验值进行估算），基底以下土层基本为淤泥质土砂砾土和强风化泥岩，淤泥容重安全考虑取

，内摩擦角（饱和）

=4°，粘聚力（饱和）c=6KPa，水位标高暂定为90.0。

主动土压力系数

。

根据已知条件可计算主动土压力分布的控制值。

图1

（1）

求距基坑顶面14.8m处的水压力+水平土应力

=143KN

由此可以绘出基坑外侧的主动土压力分布情况，如图1所示。

四、结构内力与变形、支点力计算

结构内力与变形计算值根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）进行计算。

计算采用通用有限元分析软件MIDASCIVIL进行内力计算。

3、有限元分析

（1）力学模型：

结构的几何模型如图2所示。

围檩、管桩（忽略锁扣的刚度）内支撑均采用梁单元模拟。

。

（2）边界条件：

桩底须进入强风化泥质砂岩1米，基坑底采用素混凝土封底，假定为平面内位移约束，即约束Dx、Dy。

桩底节点因嵌入强风化泥岩中，可假定为固定，即六个自由度全部约束。

（3）荷载：

作用于桩身上的外荷载为基坑外侧水压力+主动土压力，水压力按92m水位高程假定，超出实际施工水位约6m，以防因意外爆发反季节洪水或来年度汛结构失效。

主动土压力计算忽略淤泥层本身的粘聚力，偏安全的按流体压力计算。

具体情况见图2。

图2围堰正里面受力图

4、计算结果

（1）桩身变形、应力分布如图3～4所示。

图3桩身变形（㎜）

图4应力分布（N/㎜²）

由图5～6所示，桩身最大变形（水平位移）为△max=13.51㎜，最大组合应力σmax=160.64MPa。

临时工程钢结构容许应力适当提高，通常取永久结构的1.3倍可视为安全，即[σ]=1.3×140=192MPa＞σmax=160.4MPa，因此能满足施工要求。

因此能满足施工要求。

（2）围檩变形及应力情况如图5图6所示

图5围檩变形（㎜）

图6围檩应力（MPa）

由图7～8所示，围檩最大变形（水平位移）为△max=5.21㎜，出现在第二层两根内支撑之间，最大组合应力σmax=120.01MPa。

因此能满足施工要求。

（3）内支撑的应力及变形情况如图7、8所示。

图7内支撑应力（MPa）

图8内支撑变形（㎜）

由图9～10所示，内支撑最大变形（挠度位移）为△max=7.2㎜，最大组合应力σmax=104.33MPa。

均出现在第二层支撑。

因此能满足施工要求。