特大桥水中双壁钢围堰结构受力计算书

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1、XXXX大桥双壁钢围堰计算单目录一、基本资料2二、荷载及计算工况3（一）荷载分类3（二）各工况荷载分析3三、封底砼的计算3四、钢围堰下沉计算4五、围堰侧壁计算6（一）、荷载6（二）、围堰荷载组合7（三）、主要计算结果8（四）、计算结果分析9六、围堰稳定性检算11（一）、荷载11（二）、抗滑移稳定11（三）、抗倾覆检算:11一、基本资料1、设计潮水水位按+7.85m考虑，实际+8.5m，钢围堰顶标高按+9.0m设计，承台底标高-3.222m，围堰底标高-7.222m，最大水头差15.7m。2、围堰竖向布置施工水位：＋6.08m，设计高潮位：＋7.85m，根据实际调查取8.5m计算。综

2、合拟定:围堰顶标高:+9.0m,承台底标高:-3.222m,假定封底砼的厚度为4.0m,则:围堰底标高:-7.222m,故围堰的总高度为:9.0+7.222=16.222m3、围堰的壁厚及结构布置围堰壁厚1.4m。围堰抽水后水头差+8.5+7.22=15.72m。围堰结构见下图。二、荷载及计算工况（一）荷载分类围堰主要受到水的浮力、水的侧压力、土侧压力等荷载作用。（二）各工况荷载分析工况1，围堰下沉。工况2，围堰抽水。三、封底砼的计算围堰水下封底后，施工抽水时，封底砼需承受基底的向上浮力，初拟封底砼标号为C30，其容重γ砼=24KN/m2，厚度为4m，施工时对围堰清理保证封底混凝土

3、有效厚度4，取4m混凝土计算。1、混凝土设计强度值水下C30混凝土按照C25取其设计值，根据《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》(T10002.4-99)中表3.0.3混凝土的容许弯拉允许应力[σ]=0.50（ＭＰａ），简切应力〔τｃ〕=0.99(MPa)。2、封底混凝土所受荷载q=γ水h水－γ砼h砼=10×15.72-24×4=61.2KN/m23、按照周边固结单向板计算Mx=0.0833qlx2=0.0833×61.2×14.82=1116.7KN·m取单宽进行验算:Wx=1/6bh2=1/6×1×342=2.67(m3)σmax=Mx/Wx=1116.7/2.67=418.8

4、Kpa=0.419MPa<[σ]=0.5MPa,满足规范要求。4、周边剪切计算直边受剪面：A＝(22+22)×4=176m2圆弧段受剪面：F＝3.14×7.1×2×4=185.89m2单宽直边剪力：Q＝22×14.2×61.2＝19926.7KN。单宽直边剪应力：τ=Q/A=19926.7/176=113KN/m=0.113Mpa<[τ]=0.99Mpa两圆弧段剪应力比直线段剪应力小故不验算。四、钢围堰下沉计算1、围堰自重1）、首节下沉重量根据初步计算及估算，围堰自重钢结构重6000KN（16.3m），首节高10.3m总重3600KN。加强立柱填充混凝土112m3，重2693KN。

5、首节围堰下沉共重6293KN。2）、下沉到位时重量Q=6000+2693=8693KN。2、分节下沉计算首节下沉时，保证围堰顶标高在+8.5m，满足围堰顶不备大潮淹没且便于接高围堰焊接。48＃墩河床最低为-1.05m，围堰浮力最大按此种情况进行下沉计算。1）48＃墩首节下沉计算首节围堰下沉至河床（-1.05m）时顶标高+9.25m；施工水位按6.0m考虑，浮力计算高度为7.05m。浮力F浮＝γ·V1=10×（22.1×1.4×2）×7.05＋10×3.14×(8.82-7.42)×7.05=9383KN自重Q1=6293KN比较得知：F浮＞Q1故需在井壁内填混凝土保证围堰下沉。围堰

6、壁内体积V=116m3/m，填充混凝土重Qh=2788KN/m，填充2.5m（扣除刃角后相当于2m高）混凝土，总重为Q1’=6293+2788×2＝11869KN。取土层2（2）粉土，灰色，潮湿，稍密；土层2（3）粉砂，灰色，饱和，稍～中密，极限摩阻力12～25KPa。围堰下沉计算表见表1。表1围堰下沉表序号土层编号土层名称土的极限摩阻力48＃墩地质资料下限(Kpa)上限(Kpa)土层厚度下沉最小摩阻力KN下沉最大摩阻　力KN1（2）2粉土，灰色，潮湿，稍密12250.71416866(2)-2粉土饱和σo=100KPa2（2）3粉砂，灰色，饱和，稍～中密12255.4820914

7、355(2)-3粉砂饱和σo=100KPaA、当围堰下沉到第一层土（土层编号（2）2）底时。围堰入土0.71m。取最小摩阻力时:取最大摩阻力时:故井壁填充2m混凝土后适当掏空刃角及可下沉。2）48＃墩下沉到位计算首节围堰下沉至河床（-7.222m）时顶标高+9m；最高水位按8.5m考虑，浮力计算高度为15.722m。浮力F浮＝γ·V1=10×（22.1×1.4×2）×15.722＋10×3.14×(8.82-7.42)×15.722=20516.4KN自重Q=8693