桥梁主墩防撞计算书.doc

某桥通航孔主墩基础防撞设计 计算书 编制人： 校核人： 审核人： 审定人： 目 录 1、工程概况 1 2、设计依据 1 2.1基础资料 1 2.2 主要技术标准 1 3、设计条件 1 4、结构布置型式 2 5、主要材料特性 2 5.1 几何特性 2 5.2 物理力学特性 2 6、钢管桩嵌固点计算 3 7、荷载分析 3 7.1 荷载计算 3 8、工况分析及荷载组合 4 8.1 计算工况 4 8.2 荷载组合 4 9、模型计算 5 9.1工况一计算 5 9.2工况二计算 8 10、钢管桩桩长计算 11 10.1 地质条件 11 10.2 钢管桩受拔承载力计算 11 10.3 钢管桩受压承载力计算 11 11、钢管桩稳定性验算 12 12、平联1稳定性验算 12 13、平联2稳定性验算 13 14、钢管桩管壁局部强度验算 13 1、工程概况 某特大桥为厦漳高速公路跨九龙江某段，本工程为确保某特大桥基础桥墩安全。并且在V级航道条件下，大部分船舶能安全通航，设计某桥主通航孔主墩基础防撞墩。 2、设计依据 2.1基础资料 1、《厦漳高速公路某特大桥病害情况调查报告》 2、《厦漳高速公路D段详勘报告》 3、《某大桥施工图设计》 2.2 主要技术标准 1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 2、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； 3、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）； 4、《钢结构设计手册》（第二版）； 5、《港口工程荷载规范》（JTJ 144－1-2010）； 6、《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）； 7、《高桩码头设计与施工规范》（JTS167-1-2010），取4.5mm 泥下区，预留腐蚀厚度： ，取1.5mm 4、结构布置型式 防撞墩采用φ1000×16钢管桩，平联采用型钢2HM588×300及钢管φ351×14。钢管桩和平联上布置橡胶护舷，具体布置见施工图。 5、m4） 1 钢管桩 Q345 φ1000×16 494.6 388.3 598797 2 平联1 Q345 2HM588×300 385 302 236000 3 平联2 Q345 φ351×14 148 116 21077 建模计算时构件尺寸均减去防腐蚀厚度。 5.2 物理力学特性 本设计使用的主要材料的物理力学特性如下表： 序号 构件名称 材料类型 剪切强度 设计值 剪切模量 1~3 普通钢材 Q345 310MPa 206GPa 180MPa 79GPa 6、钢管桩嵌固点计算 按桩基规范取 m=4000，钢管桩规格φ1000×16 14、18#墩泥面标高-3.0m，考虑3m冲刷，取-6.0m。嵌固点标高取-10.5m。 15~17#墩泥面标高-6.0m，考虑3m冲刷，取-9.0m。嵌固点标高取-13.5m。 7、荷载分析 7.1 荷载计算 7.1.1、恒载 系统自重。 7.1.2、活载 1、船舶撞击力 根据《公路桥涵设计通用规范》表4.4.2-1，内河上船舶撞击作用的标准值： 按照三级航道，船舶吨级1000t，横桥向撞击作用力800kN，顺桥向撞击作用力650kN。 2、钢管桩水流力 （1）14、18#墩采用φ1000钢管桩，高水位3.64m，泥面标高-6m。 P=0.73×1/2×2.42×（1.0×9.64）=20.3kN 作用点标高：3.64-9.64/3=0.43m （2）15~17#墩采用φ1000钢管桩，高水位3.64m，泥面标高-9m。 P=0.73×1/2×2.42×（1.0×12.64）=26.6kN 作用点标高：3.64-12.64/3=-0.57m 8、工况分析及荷载组合 8.1 计算工况 工况一：高水位防撞，船舶横向撞击力分别作用在点A~G，作用点标高3.5m。 工况二：高水位防撞，船舶纵向撞击力分别作用在点A~G，作用点标高3.5m。 如图示： 8.2 荷载组合 每个工况考虑两种荷载组合形式，即标准组合和基本组合。组合形式如下： 9、模型计算 9.1工况一计算 9.1.1、15#~17#防撞墩计算模型 9.1.2、15#~17#防撞墩计算结果 船舶横向撞击力作用点A： 构件名称 最大轴应力（MPa） 最大弯应力（MPa） 最大压力 （kN） 最大拉力（kN） 钢管桩φ1000×16 18.9 170 525 613 平联2HM588×300 3HM588×300 15.7 133 441 160 平联φ351×14 10.2 41.6 61.5 15