钢板桩受力分析及围堰验算(定)

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1、大桥主墩钢板桩围堰计算书一、基坑在开挖完成后，砼垫层浇筑前钢板桩验算钢板桩被主动压力强度相等处与锚Ah4=0.9m固点（E点）位置相近，则：Bh3=2.1my=γHKa/γ（KKp-Ka）Ch2=3.5mγ：粘性土容重，γ=18KN/m3;基坑底Dh1=1.5myH：主动土压高度，H=h1+h2+h3+h4=8mEKp：被动土压力系数，为1.761，OxKp=tg-2（45。+φ/2），内摩擦角φ=16。。图1Ka：主动土压力系数，为0.568，Ka=tg2（45。-φ/2），内摩擦角φ=16。。K：被动土压力修正系数，K=1.4；y=2.4m1、钢

2、板桩弯矩验算把CE段看作简支梁来计算，偏于安全，受力土如下：qcqdC1.5m2.4mE图2钢板桩上C点的主动土压力强度为：PC=γHKaγ：粘性土容重，γ=18KN/m3;H：主动土压高度，H=h2+h3+h4=6.5mKa：土的压力系数，为0.568，Ka=tg2（45。-φ/2），内摩擦角φ=16。。则：PC=66.5KN/m2;分布在1延米(2.5块)钢板桩上的压力为:qC=1*PC=66.5KN/m;同理：qD=81.8KN/m;为方便计算，将CE段分解成如下受力情况：qCqD-qCqDC1EC2EC3E图3Mmax1=qCa2（2l-a）

3、2/8l2=66.5×1.52×（2×3.9-1.5）2/8×3.92=48.8KN.mMmax2=（qC-qD）a2（3-2a/l-1）/6=15.3×1.52×（2-2×1.5/2.9）/6=5.5KN.mMmax3=qDa2（3-2a/l-1）/6=81.8×2.42×（2-2×2.4/3.9）/6=60.4KN.m则在CE段钢板桩墙上的最大弯矩不大于:MmaxCE=Mmax1+Mmax2+Mmax3=114.7KN.m拉森Ⅳ型钢板桩1米宽截面抵抗矩为2037cm3,则最大抗压强度为:σ=MmaxCE/W=114.7KN.m/2037cm3=5

4、6.3Mpa＜[σ]=145Mpa安全1、钢板桩入土深度计算由图1可知E点为锚固点，即为弯矩零点，则E点的支撑力RE和墙前被动土压力对板桩底端的力矩相等，由此可求得x：RE*x=γ（KKp-Ka）x3由图3可求得RE：RE=RE1+RE2+RE3RE1=qCa2/2l=66.5×1.52/2×3.9=19.2KNRE2=（qC-qD）a2/3l=15.3×1.52/（3×3.9）=2.9KNRE2=qDb（3-2*b/l）/6=81.8×2.4×（3-2×2.4/3.9）/6=57.9KNRE=19.2+2.9+57.9=80KNx=6*RE/18*

5、（KKp-Ka）=3.7m则板桩的入土深度为：T=1.1×（y+x）=6.7m3、C点横梁（纵桥向19.5m）验算C点处横梁承受相邻两跨（BC、CE）各半跨上的土压力：qC=γ*Ka*HC*（HBC+HDE）/2γ：粘性土容重，γ=18KN/m3;Ka：主动土压力系数，为0.568，Ka=tg2（45。-φ/2），内摩擦角φ=16。。HC：横梁距基坑顶的距离，为6.5m；HBC：BC间距，为3.5m；HCE：CE点间距，为偏于安全取5.31m；则qC=292.7KN/mC横梁上的支撑水平间距为3m，按三跨等跨连续梁计算偏于安全，则横梁上最大弯矩为：M

6、max=0.1×qC*l2=263.4KN.mW=Mmax/[σ]W：横梁的截面抵抗矩；[σ]：A3钢的容许抗弯强度，为145Mpa；则：W=1816.6cm3横梁选用I50c工字钢，W=2080cm3＞1816.6cm3可以4、C点支撑（横桥向16.5m）验算支撑水平间距为3m，则每根支撑上的轴向压力为：RC=qC*3=878.1KN拟采用2[40c槽钢长细比：λ=l/Il：支撑长度，取1600cm；i：支撑回转半径，i=14.71cm；λ=108.7，由《结构设计规范》查得稳定系数为：φ=0.474支撑容许抗压强度为：σ=N/φ*AN：支撑的轴向

7、压力，N=RC=878.1KN；A：支撑的截面积，A=2A[40c=2×91.04=182.08cm2；σ=101.7Mpa＜[σ]=140Mpa可以A点横梁、支撑受力与基坑完成后情况相同，验算见后；B点横梁、支撑受力小于C点支撑拆除后（基坑完成钢筋绑扎前）受力情况，以后一情况为准。二、C点支撑拆除（基坑完成后钢筋绑扎前）钢板桩验算1、钢板桩验算混凝土垫层浇筑完成后，为方便钢筋绑扎施工，原地面Ah3=0.9mC点横梁及支撑要拆除，拆除后板桩底部BD跨Bh2=2.1m可用一端固定，一端铰支计算偏于安全。h1=4.5m受力土如下：PDD砼垫层qDqBD4

8、.5mB图4钢板桩上B点的主动土压力强度为：PB=γHKaγ：粘性土容重，γ=18KN/m3;H：主动土压高