惠州第三东江大桥钻孔平台计算书0709.docVIP

惠州第三东江大桥 钻孔平台计算书 江门市宏达工程设计咨询有限公司 JIANGMEN HONG DA CIVIL ENGINEERING CONSULTING?CO.,?LTD. 二O一六年五月 目 录 一、设计依据 - 1 - 二、结构布置 - 1 - 三、主要材料特性 - 4 - 四、有限元计算 - 5 - 4.1荷载计算 - 5 - 4.1.1恒载 - 5 - 4.1.2活载 - 6 - 4.2有限元计算说明 - 10 - 4.3工况分析 - 10 - 工况1：旋挖钻满载位于钢护筒正上方时的工况 - 10 - 工况2：水位完全漫过栈桥桥面面时的工况。 - 11 - 工况3：栈桥受风荷载作用时的工况。 - 12 - 4.4、边界条件 - 13 - 五、计算结果 - 13 - 5.1工况的的计算结果 - 13 - 5.2工况的的计算结果 - 18 - 5.3工况的的计算结果 - 23 - 六、贝雷梁承载力验算 - 27 - 七、钢管桩承载力验算 - 29 - 八、结论与总结 - 29 - 一、设计依据 第三东江大桥钢栈桥、支栈桥相关设计图纸 第三东江大桥钢栈桥设计施工方案 3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 5、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 6、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 7、《简明施工计算手册》 8、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001) 9、《栈桥设计指南》 二、结构布置 钻孔平台a总长43m，宽15.12m；钻孔平台b总长12.12m，宽10.7m；钻孔平台c总长39.12m，宽为8.25m。各钻孔平台结构布置一致，其上部结构采用I25@75cm分配梁和28槽钢钢面板，主纵梁选用“321”型贝雷架，下横梁采用2*工56b型钢，桥墩采用桩基排架，每榀排架下设2~4根Φ630×10mm 钢管桩，每榀排架中心线与钢管桩中心线一致。自下而上依次为Φ630×10mm钢管桩，2*工56b下横梁， 长为21m；纵梁选用“321”军用贝雷梁8组、每组2片，在贝雷梁上铺I25@75cm分配梁和28槽钢面板。 钻孔平台平面布置图 三、主要材料特性 1、贝雷梁材料特性 贝雷结构尺寸如图： 贝雷结构尺寸图 桁架单元杆件性能如表： 表1： 桁架单元杆件性能 杆件名 材 料 桥断面型式 横断面积（cm2） 理论容许承载力（KN） 弦杆 16Mn ][10 2×12.7 560 竖杆 16Mn I8 9.52 210 斜杆 16Mn I8 9.52 171.5 主要材料（贝雷如前）力学特性如下： 表2：主要材料力学特性表 序 号 材料类型 拉、压、弯强度 设计值 弹性模量 剪切强度 设计值 剪切模量 1 Q235b 205MPa 206GPa 120MP 79GPa 2 Q345b 280MPa 220GPa 120MP 79GPa 表3：桁架结构容许内力表 2、变形控制 主要承重构件L/400。 次要构件L/500。 3、有限元模型材料特性参数 第三东江大桥钻孔平台有限元模型的建立采用有限元软件ANSYS建立而成，整体结构的主要构件如钢面板、分配梁、横梁以及承重梁均采用SOLID45实体单元建立而成，而贝雷梁以、钢管桩及其平联则采用杆系单元BEAM188建立而成。相关的材料参数如下表： 表4：有限元模型参数 第三东江大桥有限元计算材料参数 材料类型 密度（KG/m3） 弹性模量(Pa) 泊松比 Q234 7850 2.06e11 0.3 Q345 8000 2.11e11 0.3 四、有限元计算 4.1荷载计算 4.1.1恒载 钻孔平台结构恒载主要为结构的自重，采用有限元软件进行计算时，结构自重可通过软件自行加载计算。 4.1.2活载 4.1.2.1钻机荷载 对于钻孔平台结构，其最不利荷载为钻机荷载，因此，在活载分析时只考虑钻机活载作用。 钻机荷载按三一SR360III旋挖钻机考虑，其技术参数如下： 钻孔平台上放单辆履带式旋挖钻机，其自重为1250KN。扭矩按360KN.m考虑，正常工作时，其竖向起拔力按320KN考虑。(如若施工时实际使用设备与计算选取荷载值相差较大，请及时与设计沟通进行复核)，履带式钻机荷载计算时具体尺寸按下图考虑： 履带式旋挖钻正常工作时履带的接地比压为0.284MPa。 4.1.2.2风荷载 本工程风荷载的计算方法按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）提供的方法计算。 根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）惠州市50年一遇的基本风压取0.55kN/m2。