无土质覆盖层水上钢便桥抗水毁探究

《无土质覆盖层水上钢便桥抗水毁探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、无土质覆盖层水上钢便桥抗水毁探究摘要：本论文主要对汛期水流速度大，江底无土质覆盖层，水上钢便桥抗水毁研究，总结出了比较经济、便捷的施工方案，可为类似的工程提供借鉴。关键词：无土质覆盖层；钢便桥；抗水毁Abstract:Thispapermainlyonfloodseasonwaterflowspeed,theriverwithoutsoilcover,watersteeltemporarybridgeantiwashoutstudy,summedupthecomparisonofeconomy,convenientconstructionscheme,forsi

2、milarengineeringreference.Keywords:withoutsoilcoverlayer;steelbridge;resistancetowaterdamage中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）07-0020-021桥位地质概况桥址处于山区峡谷，水量随季节变化大，河水流速快，河底为岩石，无土质覆盖层。2便桥整体结构6钢便桥总宽4m，桥梁全长100m，共10跨，跨径10m，便桥结构自下而上分别为：φ630×10mm钢管桩、Ⅰ20b型工字钢斜撑（2根交叉），2I45b型打孖工字钢、I56a型工字钢（2组

3、，每组四排，间距0.36m）、10mm花纹钢板。构件用材均为Q235钢材，钢便桥横截面见图1（单位:cm）。图1便桥结构图3便桥防水毁方案钢便桥所处位置河水流速快，对桩基的冲刷产生的不利作用大，为确保便桥能抵抗更大的洪水冲击，采取如下措施：3.1水中钢管桩底部埋设混凝土管涵（Φ1500，C25），砼管涵内浇注混凝土；3.2便桥搭设时请钻孔队伍从钢管桩旁（混凝土管涵内）钻孔（孔钻入河底深3m），植入I14型钢，在孔内灌满混凝土；每个墩上游2个孔，下游1个孔。3.3时常观测便桥钢管桩的冲刷情况，对于冲刷过大的位置采用抛砂袋、片石等方法进行维护。4抗水毁理论计算建模计

4、算水压力时，考虑最不利情况：钢管桩采用Φ63cm，长度取河床最低位置到钢便桥桥面的距离8.6m，按照最高洪水位来计算便桥受力情况；考虑构件自重；水的容重取1t，（有记载的）最高洪水位169.45m，漫过桥面7.45m，水流速度取大暴雨流速5m/s。4.1计算荷载6流水压力：桥墩上的流水压力计算公式如下：其中：—水的重力密度()—桥墩阻水面积（m2）—桥墩形状系数，圆形桥墩—设计流速，本桥以5计g—重力加速度，取值9.81m/s2；钢管桩阻水面积：A钢管桩=A1+A2=6.6×0.63+2×1.5=7.158m2，计算得：Fw钢管桩=0.8×7.158×1×52÷

5、2÷9.81=7.296t，取7.3t；合力作用点为设计水位线以下0.3倍水深处，考虑最不利情况，本文流水压力作用点设置在钢管桩顶部；I56a型工字钢阻水面积：AI56a=0.56×10=5.6m，计算得：FwI56a=0.8×5.6×1×52÷2÷9.81=5.708t，取5.71t；I56a型工字钢的流水压力以均布荷载的方式全长布置：qI56a=5.71÷10=0.571t/m。荷载组合：自重+流水压力4.2计算模型6根据以上计算，利用有限元分析软件Mdias建立流水压力作用下钢便桥的计算模型，各构件流水压力的布载方式见图2。图2流水压力的布载图4.3I14

6、抗剪验算钢管桩水流作用下的桩底上游水平剪力为5.08t，下游为5.07t，见图3。上游砼管涵有两根I14,下游一根I14,考虑不利情况，验算下游砼管涵中I14抗剪切能力。图3水流作用下钢管桩桩底剪力4.4抗倾覆计算抗倾覆这里按保守计算，只考虑孔钻埋入河底深3m的I14型钢，每个墩上游2根，通过经验公式计算单桩竖向抗拔承载力特征值，新广东规程推荐公式如下：Rta=Up∑λiξsiqsiali+0.9Gp式中：Rta—单桩竖向抗拔承载力特征值；Up—管桩桩身外周长，这里按钻孔直径16cm算；λi—抗拔摩阻力折减系数，岩石取0.7；ξsi—管桩第i层岩土侧阻力修正中系

7、数值，一般取1.0；qsia—管桩第i层岩土侧阻力特征值，风化砂岩取值100kPa；li—管桩穿越第i层的厚度，入岩3m；6Gp—管桩自重，水位以下部分扣除水的浮力；取值0.1t。单根：Rta=3.14×0.16×0.7×1.0×10×3+0.9×0.1=10.64tM抗=10.64×2×4.35=92.6t/mM倾=7.3×8.6/2+5.71×8.6=80.5t/m抗倾覆系数K：K=M抗/M倾=92.6/80.5=1.15＞1满足要求；5结论通过计算武江钢便桥各种汽车荷载工况、流水压力和抗倾覆能力的计算，便桥各构件满足力学要求，便桥整体稳定。现在已经经过2年

8、，渡过2个汛期，未出现任