深水桥梁施工中的钢吊箱设计计算书

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1、中国桥梁网深水桥梁施工中的钢吊箱设计计算书一、设计条件1、钢吊箱顶标高+437.341m2、钢吊箱底标高+428.841m3、承台底标高+430.341m4、承台顶标高+434.341m5、施工最高水位+437.50m6、施工一般水位+436.00m7、浇筑第一层承台时水位+436.00m8、抽水水位+437.00m9、施工最大流速+0.0m/s10、施工时风速+0.0m/s11、第一节高度5.0m12、第二节高度3.5m13、封底砼C25干容重24kN/m314、护筒顶标高+438.00m15、护筒直径2.2m16、承台直径D=20m17、护筒与封底砼间的粘结力f=100kN/

2、m219中国桥梁网二、设计依据1、《港口工程荷载规范》（JTJ215－98）2、《港口工程钢结构设计规范》（JTJ283－99）3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）4、《港口工程混凝土结构设计规范》（JTJ267－98）5、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)6、《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5039—95）三、钢吊箱基本尺寸及布置1、基本尺寸：壁体厚度：1.0m壁体外周长：69.429m壁体内周长：63.146m吊箱外面积：383.596m2吊箱内面积：317.309m2夹壁内面积：66.287m2护筒的总面积：护筒的总周长：2、吊箱重量：

3、a.第一节自重：19中国桥梁网壁体高度：5.0m壁体自重：58.5t底板自重：63.9t连通器：0.7t拉压杆：20.1t第一节总重：143.2tb.第二节自重：壁体高度：3.5m壁体自重：38.2t第二节总重：38.2tc.吊箱结构布置图如下：19中国桥梁网四、钢吊箱下沉计算1、第一节下沉吊箱第一节下沉时，夹壁排水面积，自浮时下沉，则底板自重排开水的体积为得干舷3.1m2、第二节接高拼装后下沉19中国桥梁网下沉，则得干舷2.60m为保证1.20m干舷，须注水1.40m。第二节拼接完后，注水使钢吊箱下沉设计标高，需再注水4.7m，因此钢吊箱内共需注水6.1m。19中国桥梁网五、钢

4、吊箱工况分析工况一、钢吊箱浮运工况二、钢吊箱下沉到位工况三、浇筑水下封底混凝土1.5m19中国桥梁网工况四、在+437.341m水位下抽水抽水前应先将夹壁内抽水1.6m，再抽钢吊箱内的水。工况五、在+436.0m水位下浇筑2.0m承台19中国桥梁网七、封底混凝土计算1、抽水时封底砼所受力:q=85(浮力)×1.3-24×1.5×1.0=74.5kN/m22、封底砼底板抗弯计算：为简化计算，封底砼板按最不利位置，采用四点支撑砼板(4.40m×5.20m)。查得根据《港口工程砼结构设计规范》JTJ267-98附录F，素砼结构构件计算，对素砼受弯构件的正截面承载力按下式计算：19中国桥

5、梁网Mu——构件受弯承载力设计值，γd——素砼结构系数，对受弯计算，取2.0；γm——截面抵抗矩的塑性影响系数，取1.55ft——砼抗拉强度设计值，对水下砼，取混凝土轴心抗拉强度；按C25混凝土计算，；b——混凝土单位宽度，b=1000mm经计算：h=1.34<1.50m取封底砼厚度为1.50m，抗弯强度满足八、封底混凝土与钢护筒握裹力计算钢套箱自重：1814kN夹壁内水重：混凝土自重：浮力：混凝土与钢护筒的握裹力：(封底混凝土有效高度取1.40m)九、壁体结构计算1、壁体材料面板：t=6mm19中国桥梁网次梁：L75×50×6A=7.26cm2Ix=41.1cm4z0=24.4

6、mm环板：t=10~12mm水平撑杆：L75×6A=8.80cm22、荷载计算计算工况四（抽水完毕）外壁最大面荷载：内壁最大面荷载：3、纵向次梁计算次梁间距542mm，最不利布置如下图示：次梁线荷载：按五跨连续梁计算19中国桥梁网面板参与次梁工作，其有效宽度按《水利水电工程钢闸门设计规程》DL/T5039-95G.0.2条规定查表又，取二者中较小值B=256mmL75×50×6：A=7.26cm2Ix=41.1cm4z0=24.4mm4、面板计算按《水利水电工程钢闸门设计规程》DL/T5039-95G.0.1条规定：19中国桥梁网，或面板长边方向与主梁轴线垂直时，需按下式验算面板

7、A点的折算应力。故5、壁体结构：抽水时，外壁水压：40kPa内壁水压：30kPa水平横撑：19中国桥梁网L75×6A=8.80cm2应用ANSYS程序计算：最大位移：9.4水平横撑最大应力：65.8环板最大应力：84.8十、底板结构计算采用ANSYS9.0对底板进行整体计算，底板各构件的应力详见“各工况下各构件应力图”。十一、拉压杆计算1、查设计手册得知I20a：A＝35.55cm2又由ANSYS计算工况三知：T＝35t则19中国桥梁网2、a)销轴计算（双剪）b)耳板计算（按孔壁