深水区桥梁基础钢板桩围堰受力计算书.docVIP

钢板桩围堰计算书 1、资料数据： 河床标高为－3.41米，根据设计资料和现场实测水位，水位标高暂定为+2.8米，水深6.21米，承台顶标高－2.11米，承台尺寸10.6m(长)*9.3m(宽)*3m(高)。围堰拟采用拉森Ⅲa型钢板桩，截面抗弯模量W=805cm3，长度为15米，顶标高+3.3米，底标高-11.7米。钢围囹采用50a工字钢(截面抗弯模量W=1860cm3)，上下共设两层，上层为单排工字钢，下层为双排工字钢，工字钢利用钢板焊接联成受力整体。钢板桩围堰结构见图1及图2。 图1 钢板桩围堰立面图 图2 钢板桩围堰平面图 2、钢板桩计算 ①力学分析 钢板桩围堰外部受水压力作用，受力分析时考虑为支点设在横承处的连续梁结构，力学结构见图3。 图3 钢板桩力学结构分析图 ②钢板桩抗弯计算 取1米宽板桩计算其侧面荷载。 由图3受力图计算结构内力，得到结构弯矩图4。 图4 钢板桩弯矩图 钢板桩承受的最大弯矩为90.8KN.m 故ó=M/W=90.8/(805×10-6) =112.8MPa[ó] =170MP，满足受力条件。 3、钢围囹计算 从图3计算反力得出： R1=85.29KN R2=85.32KN R3=190.69KN 其中R1作用在第一道钢围囹处， R2作用在第二道钢围囹处，第二道钢围囹为最不利受力位置，钢围囹按连续梁受力分析，受力分析见图5。 图5 钢围囹第二层结构受力分析图 为简化计算，以最大4m跨作为简支梁进行受力分析，的到弯矩图如图6。 图6 钢围囹下层4m跨弯矩图 钢围囹承受的最大弯矩为170.64KN.m 故ó=M/W= Mmax/2W x=170.64/(2×1860×10-6) =45.9MPa[ó] =170MP，满足受力条件。 4、钢围囹内支撑受力计算 由图2和图5知道在N3、N4处内支撑受力最大，结构受力如图7。 图7 钢围囹内支撑受力分析图 因为λ＝56.8＜λ1＝100，所以对于内支撑验算轴向强度即可。 杆件轴向压应力公式为： 式中：N为轴向力， A为截面面积，A=2×119.304=238.608cm2=238.608×10－4m2 代入得： 因为σ＝5.06MPa＜[ó] =170MP，所以钢围囹内支撑满足受力条件。 4