针对圆底盘系船柱锚栓拉应力的计算方法探讨

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1、圆底盘系船柱锚栓拉应力的计算方法探讨肖志建，莫秋荣，朱子平（中交第一航务工程勘察设计院有限公司，天津300022）摘要：本文对现圆底盘系船柱和钢结构外露整体式矩形柱脚的锚栓拉应力计算理论进行介绍。以基于平截面假定的静力平衡法为基础推导出了圆底盘系船柱锚栓拉应力计算方程组，同时给出了利用迭代方法对方程组求解的计算步骤。得出了一套方便可行的圆底盘系船柱锚栓拉应力的计算方法，为今后圆底盘系船柱设计提供了可参考的理论依据。关键词：系船柱；圆底盘；锚栓；平截面；静力平衡；迭代；求解中图分类号：U653.2文献标识码：A文章编号：1004-9592（2015）06-0051-06DOI:10.16403/

2、j.cnki.ggjs20150613CalculationMethodaboutAnchorBoltTensileStressofRound-chassisBollardXiaoZhijian,MoQiurong,ZhuZiping(CCCCFirstHarborConsultantsCo.,Ltd.,Tianjin300022,China)Abstract:Anintroductionhasbeengiventothetheoryofcalculatingtheanchorbolttensilestressofround-chassisbollardandtheexposedrectang

3、ularsteelpost.Basedontheassumptionofplanecross-section,thestaticequilibriummethodhasbeenadoptedtodeducetheequationsfortheanchorbolttensilestressofround-chassisbollard,andthecalculationstepsforsolvingtheequationsbyusinganiterativemethod.Theaboveanalysisleadstoaconvenientandfeasiblewaytocalculatethean

4、chorbolttensilestressofround-chassisbollard,whichwillserveasatheoreticalbasisforthedesignofround-chassisbollardinfuture.Keywords:bollard;roundchassis;anchorbolt;planecross-section;staticequilibrium;iterative;solution引言相似，其锚栓计算理论可以作为参考。本文经过比较研究通用图锚栓的计算方法并目前设计所采用的系船柱基本上为《系船柱通借鉴工民建行业外露整体式柱脚锚栓计算理论，以[1]用

5、图》（以下简称通用图）提供的设计成果，其基于平截面假定的静力平衡法为基础推导出了圆最大的系船柱等级为2000kN。虽然该通用图经过底盘系船柱锚栓拉应力计算方程组，给出了其求解了不断完善，但由于通用图执行的规范已被现行规步骤。范取代，需按照现行规范对通用图进行复核。在通用图编制说明[2]锚栓计算公式中，直接给出不同锚1通用图采用的计算方法栓数目圆底盘锚栓计算确定的表达方程式，忽略了受拉锚栓的根数随系船柱的受力变化的影响。钢结构外露整体式柱脚锚栓的受力状态与系船柱锚栓收稿日期：2015-04-14作者简介：肖志建(1982-)，男，工程师，注册土木工程师（港口与航道工程），主要从事港口航道结构设计

6、工作。图1系船柱底面计算示意52通用图编制说明对圆底盘锚栓拉应力的计算置的变化。思路为：以刚性底板为假定，利用力系平衡条件及2钢结构外露整体式柱脚锚栓的计算方法平截面变形条件，首先求解出混凝土受压区高度，再利用力系平衡求解出混凝土压应力，最后求解出工民建行业钢结构外露整体式柱脚锚栓的计锚栓拉应力，计算过程如下。算方法主要有弯矩平衡法、力与弯矩平衡法、基于由图1（2）可知受压区合力：平截面假定的静力平衡法等。以矩形柱脚为例对各zhz22h种计算方法给予介绍。在介绍中仅考虑弯矩作用平P2RzydzW（1）vh0X1Xh面与矩形柱脚边平行，且矩形柱脚设置单排受拉锚由平截面变形条件可

7、以推出锚栓拉合力：栓的情况。n2.1弯矩平衡法hPW（2）vmm该计算方法以刚性柱脚为假设，同时认为截面X注：公式（2）的W在文献[2]中为W，在此的应力为线性分布，在最小应力出现负值时认为锚mh给予修正。栓承担全部拉力。先求出截面最大最小应力，再计由力系平衡条件—对缆绳拉力与底盘平面交算受压区长度，而后由弯矩平衡得出锚栓拉力。计点取力矩导出：算示意见图2。nWWeyInI（3