钻孔平台计算书.docx

东海岛铁路通明湾特大桥钻孔平台设 计 计 算 计 算：复 核：审 定：中铁六局集团湛江东海岛铁路工程指挥部二O一四年目录一、工程概况1二、计算依据2三、钻孔平台计算23.1计算模型23.2计算荷载23.3贝雷梁计算结果43.4 分配梁计算结果63.5 钢管桩承载力计算7四、结论9一、工程概况钻孔平台主梁采用贝雷梁和钢面板。平台上仅考虑钻机和施工人员荷载。钻孔平台布置见图1.1。本计算书采用允许应力法，对钻孔平台进行受力计算。图1.1 钻孔平台布置图二、计算依据（1）《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）；（2）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG-D63-2007）；（3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）；（4）《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）；（5）《海港水文规范》（JTJ 213-98）；（6）《港口工程桩基规范》。（7） 现场提供的水文、地质资料及机械型号。三、钻孔平台计算3.1计算模型采用midas/civil软件，建立钻孔平台计算模型，如图3.1所示。图3.1 墩钻孔平台计算模型3.2计算荷载1、结构自重由计算模型按1.1倍自重系数自行加载2、钻机施工计算荷载钻机拟选用反循环凿岩钻机，底部尺寸为3.5m×4.0m,计入钻具、压重等荷载按20t考虑计算。3、桩身水流力计算荷载水流力按《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）13.0.1式计算Φ630钢管桩（单根）水流力标准值：4、桩身波浪力计算荷载依据《海港水文规范》（JTJ 213-98）8.3“波浪对桩基和墩柱建筑物的作用”来计算桩身承受波浪力。计算如下表所示：由上表得知波浪力F=12.2kN；5、平台结构计算风荷载水流力按《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）11.0.1式计算；——风载体形系数，取；查表得，则体形系数。——风压高度变化系数，取离地面或常水位高度5m对应的系数。基本风压W0=0.95kPa则风荷载计算值为：。平台上部结构所受风荷载为，平台钢管桩桩身所受风荷载6、其他荷载堆载，钻孔桩施工过程中平台堆载按0.2 t/㎡考虑。3.3贝雷梁计算结果（1）弦杆弦杆材质为16Mn，截面形式为2[10，其轴力及组合应力如图3.2、图3.3所示：图3.2 弦杆轴力图（单位：kN）图3.3 弦杆应力图（单位：MPa）弦杆最大轴力为72kN，小于弦杆容许轴力[N]=560kN，最大组合应力为87MPa，小于允许应力[σ]=273MPa。（2）竖杆竖杆材质为16Mn，竖杆截面为I8，其轴力如图3.4所示。图3.4 竖杆轴力图（单位：kN）标准竖杆最大轴力为177kN，小于竖杆容许轴力[N]=210kN。（3）斜杆斜杆材质为16Mn，截面形式为I8，其轴力如图3.5所示：图3.5 斜杆轴力图（单位：kN）斜杆最大轴力为58kN，小于斜杆容许轴力[N]= 171kN。3.4 分配梁A计算结果分配梁A采用Q235钢材，截面形式为2I36a，其组合应力及剪应力如图3.6、3.7所示。图3.6 分配梁组合应力图(单位：MPa) 图3.7 分配梁剪应力图(单位：MPa) 分配梁B均为Q235，最大组合应力为93.7MPa，小于允许应力[σ]=140MPa，最大剪应力为33，小于允许剪应力[τ]=80MPa。3.5 面板分配梁计算结果面板分配梁采用Q235钢材，截面形式为I14，其组合应力及剪应力如图3.8、3.9所示。图3.8 面板分配梁组合应力图(单位：MPa) 图3.9 面板分配梁剪应力图(单位：MPa) 面板分配梁均为Q235，最大组合应力为31.9MPa，小于允许应力[σ]=140MPa，最大剪应力为3.4，小于允许剪应力[τ]=80MPa。3.6 钢管桩承载力计算（1）钢管桩组合应力计算结果如图3.10所示。图3.10钢管桩组合应力图(单位：MPa) （2）钢管桩轴力计算结果如图3.11所示。图3.11钢管桩轴力图(单位：KN) 选取其中某个桥墩位置处地质层厚进行计算，初步拟定地层计算参数如下地层参数表土层名称土层厚度（m）重度(kN/m3)侧摩阻力（kPa）淤泥201610粘土52040入土深度按20m考虑计算，计算不考虑桩端阻力，根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG-D63-2007），单桩容许承载力特征值为：钢管桩单桩承载力满足要求。四、结论由上述计算可知，钻孔平台贝雷梁、分配梁、钢管桩单桩承载力均满足受力要求。如现场情况有变，请及时进行平台受力的检算。