C无套管穿越公路应力计算2019-5-17.xls

1、套管允许顶力计算套管允许顶力计算钢筋混凝土管(d=？mm)内径1400 钢筋混凝土管(d=？mm)1650计算公式8582107计算公式9860423式中：Fde混凝土管道允许顶力N式中：Fde混凝土管道允许顶力N1混凝土材料受压强度折减系数0.91混凝土材料受压强度折减系数0.92偏心受压强度提高系数1.052偏心受压强度提高系数1.053材料脆性系数0.853材料脆性系数0.855混凝土强度标准调整系数0.795混凝土强度标准调整系数0.79fc混凝土受压强度设计值pafc混凝土受压强度设计值paAp管道的最小有效传力面积mm2Ap管道的最小有效传力面积mm2Qd顶力分享系数1.3Qd顶力

2、分享系数1.3基本数值基本数值1235fc1235fc0.91.050.850.7932.40.91.050.850.7926.8Ap677327.36Qd1.3Ap940828.44Qd1.3Fde=8582KN =858tFde=9860KN =986t顶力计算顶力计算钢筋混凝土管(d=？mm)钢筋混凝土管(d=？mm)计算公式2226计算公式3414式中：F0总顶力标准值KN式中：F0总顶力标准值KND1管道外径mD1管道外径mL管道设计顶进长度mL管道设计顶进长度mfk管道外壁和土的平均摩阻力kN/m2fk管道外壁和土的平均摩阻力kN/m2NF顶管机的迎面阻力kNNF顶管机的迎面阻力k

3、N基本数值基本数值D1LfkNFD1LfkNF1.683811211.98491163F02226KN =223tF03414KN =341t顶管机迎面阻力计算顶管机迎面阻力计算钢筋混凝土管(d=？mm)钢筋混凝土管(d=？mm)计算公式21.31计算公式63.02式中：NF顶管机的迎面阻力kN式中：NF顶管机的迎面阻力kNDg顶管机外径mDg顶管机外径mg土的重度kN/m3g土的重度kN/m3Hg覆土层厚度mHg覆土层厚度m基本数值基本数值DggHgDggHg1.681.85.341.981.811.37F021.31KN =2.13tF063.02KN =6.30tpcQddeAfF532

4、15.0pcQddeAfF53215.0ggFHDN2g4ggFHDN2g4FkNLfDF10FkNLfDF10强强度度校校核核计算公式式中：se当量应力，MPa；MPash管内压引起的环向应力；h=Pd/(2)，MPa；MPaP设计压力，MPa；0.4d管子内径，mm；147管子壁厚，mm；6sL内压和温度引起的轴向应力，MPa，MPaL=h+E（t1-t2），泊桑比，=0.3；0.3E钢材的弹性模量，MPa；取E=2.01105 MPa；201000钢材的线膨胀系数，-1；取=1.210-5-1；0.000012t1管道下沟回填时温度，；35t2管道的工作温度，；15ss管子规定的最小屈服

5、强度，MPa。245无无套套管管穿穿越越公公路路土土压压力力产产生生的的管管道道应应力力计计算算计算公式2038.66式中：sHe土压力产生的管道环向应力，kPa;2038.6598KHe钻孔方式土压力产生管道环向应力的刚度系数,见表F.0.2；1260/D管道壁厚与外直径比值；0.038Be土压力埋深影响系数，见表F.0.3；0.64H管道埋深，m；0.3H/Bd管道埋深与钻孔直径（管道直径）的比值；1.89Ee土压力挖掘系数，见F.0.4；1.0土壤的容重，一般取15.9kN/m3；15.9D穿越管道外直径，m0.159she9.0LDEBKeeHeHe无无套套管管穿穿越越公公路路车车辆辆

6、荷荷载载产产生生的的管管道道循循环环应应力力计计算算计算公式21155.90式中：sHh车辆荷载产生的管道环向循环应力，kPa；21155.90KHh公路车辆荷载产生环向循环应力的刚度系数，见G.1.1-1；9/D管道壁厚与外直径比值；0.038GHh公路环向循环应力的几何因素，见G.1.1-2；1.4R公路路面类型系数，见G.1.1-3；1.2L公路车辆车轴类型系数，见G.1.1-3；0.8Fi冲击系数，见G.1.1-4；3车轮均布荷载标准值，取双轴583kPa583车车辆辆产产生生的的管管道道轴轴向向循循环环应应力力计计算算计算公式20736.14式中：sLh车辆荷载产生的管道轴向循环应力

7、，kPa；20736.14KLh公路车辆荷载产生轴向循环应力的刚度系数，见G.2.1-1；9.5ihRLFGKHhHhHihRLFGKLhLhL/D管道壁厚与外直径比值；0.038GLh公路环向循环应力的几何因素，见G.2.1-2；1.3R公路路面类型系数，见G.1.1-3；1.2L公路车辆车轴类型系数，见G.1.1-3；0.8Fi冲击系数，见G.1.1-4；3车轮均布荷载标准值，取双轴583kPa583管管道道环环向向焊焊缝缝疲疲劳劳复复核核计算公式式中：sLh车辆荷载产生的管道轴向循环应力，kPa；20736.14sFG钢管环向焊缝疲劳极限值，kPa，见7.2.8；83000F设计系数；0

8、.3sFGFkPa；24900判定式OK管管道道轴轴向向焊焊缝缝疲疲劳劳复复核核计算公式式中：sHh车辆荷载产生的管道环向循环应力，kPa；21155.90sFL.钢管纵向焊缝疲劳极限值，kPa，见7.2.8；83000F设计系数；0.3sFLFkPa；24900判定式OK无无内内压压状状态态下下，管管段段径径向向变变形形计计算算计算公式OKFFGLhFFLHhDX03.033mx061.08msDEEIZKWD式中：x钢管水平方向最大变形量，m；0.001787D钢管外径，m；0.159Z钢管变形滞后系数，取1.5；1.5K基床系数，按附录D取值；0.103W作用在单位管长上的总竖向荷载，N

9、/m；85270.6W1单位管长上的竖向永久荷载，N/m；901.53W2地面可变荷载传递到管道上的荷载，N/m；84369.0Dm钢管平均直径，m；0.158994E钢材弹性模量，N/m2；2.01E+11I单位管长截面惯性矩，m4/m；1.8E-08Es土壤弹性模量，N/m2；实测或按附录D取值；2800000n钢管公称壁厚，m；0.0060.03D0.00477判定式OK12/3nI21WWW计算公式33mx061.08msDEEIZKWD计算结果设计压力钢管外径钢管壁厚环向应力总轴向力当量应力0.9sP（MPa）D（mm）S（mm）h（MPa）L（MPa）e（MPa）（MPa）0.41

10、5964.949.71-44.81220.5强强度度校校核核无无套套管管穿穿越越公公路路土土压压力力产产生生的的管管道道应应力力计计算算无无套套管管穿穿越越公公路路车车辆辆荷荷载载产产生生的的管管道道循循环环应应力力计计算算车车辆辆产产生生的的管管道道轴轴向向循循环环应应力力计计算算无无内内压压状状态态下下，管管段段径径向向变变形形计计算算OK输输气气管管道道径径向向稳稳定定校校核核 按输气管道工程设计规范GB50251-2015中5.1.4条计算 当管道埋设较深或外荷载较大时，应按无内压状态校核其稳定性计算公式：式中-x-钢管水平方向最大变型量(m)；Dm-钢管平均直径(m)；W-作用在单位

11、管长上的总竖向荷载(N/m)；W1-单位管长上竖向永久荷载(N/m)；W2-地面可变荷载传递到管道上的荷载(N/m)；Z-钢管变形滞后系数，宜取1.5；K-基床系数，宜按规范附录D规定选取；如取0.103E-钢材弹性模量(N/m2)；对碳钢2.11011I-单位管长截面惯性矩(m4/m)；n-钢管公称壁厚(m)；Es-土壤变形模量(N/m2)；按附录D取值，如取2.8*106管道直径（m）单位土重(Kg/m3)管道埋深(m)0.15918900.30.3W1=901.53右侧2开挖计算W2=8436984369右侧3计算管管道道径径向向稳稳定定性性校校核核计计算算表表Dn(m)nIEsKWZx

12、0.1590.0061.80E-0828000000.103852711.50.0017123Dx0 3.033061.08msmDEEIZKWDx21WWW123nI管管顶顶荷荷载载计计算算1 1、（未未破破坏坏，顶顶管管）土土壤壤垂垂直直荷荷载载（静静荷荷载载）取值/计算值1212.062431212.0624318909.8（或管道外径，m m）0.159600.72 2、（破破坏坏，开开挖挖）土土壤壤垂垂直直荷荷载载（静静荷荷载载）取值/计算值5670567018900.30.33 3、车车辆辆荷荷载载计计算算（动动荷荷载载）取值/计算值530622.847530622.847可可按按表表3 3取取重重量量27440010.20.60.03D0.30.30.00477303 3、套套管管（管管道道）总总垂垂直直荷荷载载套管外径mq=qv+qc ,kN/m2(顶顶管管时时)531.834909531.83490984.56175q=qv+qc ,kN/m2(开开挖挖时时)536.292847536.29284785.27056黄底黑字为输入区域绿绿地地红红字字为为输输出出区区域域1t=9800N0.159kN/mkN/m