计算书2钻孔平台计算书Word格式.docx

1、4.5.9 钢管桩平联组合应力 - 8 -4.5.10 钢管桩组合应力 - 9 -4.5.11 钢管桩支撑反力 - 9 -4.5.12 钢管桩稳定性分析 - 10 -4.5.13 钢管桩入土深度计算 - 12 -5 过渡墩钻孔平台计算 - 13 -5.1 结构形式 - 13 -5.2 荷载工况 - 13 -5.3 荷载组合 - 13 -5.4 建立模型 - 14 -5.4.1 模型单元 - 14 -5.4.2 边界条件 - 14 -5.4.3 过渡墩钻孔平台整体模型 - 14 -5.5 过渡墩钻孔平台计算分析 - 15 -5.5.1 钻孔平台整体变形 - 15 -5.5.2 面板组合应力 -

2、15 -5.5.3 面板分配梁组合应力 - 16 -5.5.4 贝雷梁支撑花架组合应力 - 16 -5.5.5 贝雷片主桁腹杆组合应力 - 17 -5.5.6 贝雷片主桁上弦杆组合应力 - 17 -5.5.7 贝雷片主桁下弦杆组合应力 - 18 -5.5.8 钢管桩桩顶分配梁组合应力 - 18 -5.5.9 钢管桩平联组合应力 - 19 -5.5.10 钢管桩组合应力 - 19 -5.5.11 钢管桩支撑反力 - 20 -5.5.12 钢管桩稳定性分析 - 20 -5.5.13 钢管桩入土深度计算 - 22 -钻孔平台设计计算书1 工程概况五峰山过江通道南北公路接线工程是江苏省“五纵九横五联”

3、高速公路网规划中“纵三”组成部分，北接京沪高速公路（G2），南联沪宁高速公路（G42），是京津地区和长三角地区间南北向最便捷的过江通道。五峰山过江通道南北公路接线工程2标段起讫桩号K6+846.280K8+821.680，位于江都区滨江新城和广陵区头桥镇，主要施工内容为特大桥一座，即芒稻河特大桥，全长1975.4米。芒稻河特大桥32#墩37#墩为水中墩，为便于施工生产，保证施工进度，在线路左侧搭设贝雷梁栈桥，北栈桥长约138m，南栈桥长约387m，总长525m。为便于钻孔桩施工，每个水中墩均设置一个钻孔平台，钻孔平台两侧设置支栈桥，本桥钻孔平台按主墩、过渡墩分为两种，平面布置见图1-1所示。图

4、1-1 主栈桥、支栈桥及钻孔平台平面布置示意图2 编制依据五峰山过江通道南北公路接线工程施工图；WFS-2标栈桥、平台施工方案；钢结构设计规范（GB500017-2003）； 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；公路工程技术标准（JTG B01-2014）；Midas civil使用手册。3 钻孔平台施工方案支栈桥及钻孔平台主要采用“钓鱼法”施工，主栈桥施工完成后，履带吊先停放在主栈桥上，起吊、安装、固定悬臂导向支架，插打支栈桥钢管桩，安装横梁、贝雷片、桥面系，支栈桥施工完成后再将履带吊停放在支栈桥上施工钻孔平台，最后施工桥面附属设施，安装防护栏杆，钻孔平台预留的孔位应采用钢板覆盖或防护

5、栏杆防护。钢管桩的加工与制造在工厂内进行，用汽车运输到现场，现场接桩。钢管桩采用装配式悬臂定位导向架定位，履带式起重机配合液压振动桩锤施打，贝雷桁架、桥面板在后场先加工成半成品，水运至前场拼装施工，逐孔向前推进。栈桥施工流程见图3-1所示。图3-1 栈桥施工流程图4 主墩钻孔平台计算4.1 结构形式主墩钻孔平台采用贝雷梁+钢管桩结构形式，上部结构从上到下依次是8mm花纹钢板、I12.6纵向分配梁、I25横向分配梁、贝雷主纵梁。I12.6纵向分配梁间距0.3m，I25横向分配梁间距0.75m，贝雷梁横向共布置20排，最大间距2.8m。下部结构承重梁采用2I40工字钢，承重梁支撑在6308mm钢管

6、桩上，桩间距2.75m3m，钢管桩间采用20槽钢平联、斜撑连接。主墩钻孔平台横断面布置形式见图4.1-1所示。图4.1-1 主墩钻孔平台横断面布置示意图4.2 荷载工况恒载为结构自重，活载由混凝土罐车（50t）、全液压钻机（ZJD2300）及履带吊（含吊重按100t考虑）组成，根据各施工阶段实际情况，可分为以下三种荷载工况。静力荷载工况：结构自重（恒载）D；移动荷载工况1：履带吊插打钢护筒；移动荷载工况2：钻机钻孔的同时灌注混凝土（模型仅2跨，按平台左侧2台钻机钻孔，右侧罐车行车考虑）。4.3 荷载组合按公路工程技术标准（JTG B01-2014）进行荷载组合，荷载组合如下：组合一：1.2D+

7、1.4M1组合二：1.2D+1.4M2刚度验算取最不利组合如下：组合三：D+M1组合四：D+M24.4 建立模型4.4.1 模型单元采用Midas civil对结构进行空间仿真分析，计算模型取2个标准跨（210.5m）建模计算。贝雷片主桁采用梁单元，销接释放绕单元截面y-y轴的旋转自由度；支撑架及分配梁用梁单元，面板采用板单元。4.4.2 边界条件钢管桩底部采用一般支撑：Dx、Dy、Dz；钢管桩与桩顶分配梁之间采用共节点连接；桩顶分配梁与贝雷片主桁之间采用弹性一般连接；贝雷片与面板横向分配梁之间采用弹性一般连接；面板纵、横向分配梁之间采用弹性刚性连接；面板横向分配梁与面板采用共节点连接。4.4

8、.3 主墩钻孔平台整体模型主墩钻孔平台整体模型中梁单元9257个，板单元1848个，整体模型见图4.4.3-1所示。4.4.3-1 主墩钻孔平台计算模型4.5 主墩钻孔平台计算分析4.5.1 钻孔平台整体变形钻孔平台最大整体变形见图4.5.1-1所示。图4.5.1-1 钻孔平台整体变形图最大变形值：f=7.3mm f=10500/400=26.3mm 满足要求！工况工况一工况二主墩钻孔平台变形（mm）5.97.34.5.2 面板组合应力面板最大组合应力见图4.5.2-1所示。图4.5.2-1 面板组合应力图最大组合应力：=46.0Pa =215 MPa 满足要求！最大组合应力（MPa）22.0

9、46.04.5.3 面板分配梁组合应力面板分配梁最大组合应力见图4.5.3-1所示。图4.5.3-1 面板分配梁组合应力图最大组合拉应力：=95.0MPa f=215 MPa 满足要求！最大组合压应力：=87.1MPa最大拉应力（MPa）73.795.0最大压应力（MPa）76.087.14.5.4 贝雷梁支撑花架组合应力贝雷梁支撑花架最大组合应力见图4.5.4-1所示。图4.5.4-1 贝雷梁支撑花架组合应力图=146.9MPa=190.3MPa146.9104.6156.0190.34.5.5 贝雷片主桁腹杆组合应力贝雷片主桁腹杆最大组合应力见图4.5.5-1所示。图4.5.5-1 贝雷片

10、主桁腹杆组合应力图=111.3MPa f=310MPa 满足要求！=285.7MPa f=310 MPa 满足要求！106.9111.3165.7285.74.5.6 贝雷片主桁上弦杆组合应力贝雷片主桁上弦杆最大组合应力见图4.5.6-1所示。图4.5.6-1 贝雷片主桁上弦杆组合应力图=60.1MPa=77.4MPa57.960.168.477.44.5.7 贝雷片主桁下弦杆组合应力贝雷片主桁下弦杆最大组合应力见图4.5.7-1所示。图4.5.7-1 贝雷片主桁下弦杆组合应力图=96.4MPa=141.9MPa95.196.471.4141.94.5.8 钢管桩桩顶分配梁组合应力钢管桩桩顶分

11、配梁最大组合应力见图4.5.8-1所示。图4.5.8-1 钢管桩桩顶分配梁组合应力图=59.2MPa=106.0MPa f=215MPa 满足要求！54.759.272.4106.04.5.9 钢管桩平联组合应力钢管桩平联最大组合应力见图4.5.9-1所示。图4.5.9-1 钢管桩平联组合应力图=46.3MPa=33.3MPa46.322.233.34.5.10 钢管桩组合应力钢管桩最大组合应力见图4.5.10-1所示。图4.5.10-1 钢管桩组合应力图=74.9MPa44.274.94.5.11 钢管桩支撑反力钢管桩最大支撑反力见图4.5.11-1所示。图4.5.11-1 钢管桩支撑反力图钢管桩最大支撑反力Fz=590.9kN最大支撑反力（kN）366.0590.94.5.12 钢管桩稳定性分析钢管稳定性分析考虑车辆正常行驶荷载、车辆制动荷载、安装误差及动水压力荷载。钢管桩稳定系数计算钢管桩采用6308mm螺旋钢管：取单根最大轴力590.9kN，最大水深按16m考虑，并考虑2m冲刷及穿透淤泥质粉质粘土，长度计算系数取=1.0，则计算长度L=18