地下建筑结构课件—第五章沉井式结构08.ppt

圆形截面 ①周边简支支承的圆板在承受均匀荷载时，可计算板中心的最大弯矩值： 简支支承双向板计算简图 ②周边简支支承的双向板在承受均布荷载时，计算跨中弯矩Mx和My： ③求出弯矩值后，封底混凝土厚度 —考虑封底混凝土因与井底泥土掺混需要增加的厚度，宜取0.3～0.5m；若基底采取铺块石或碎石灌浆抹平处理后再封底，可不考虑此增加值。 ht—封底混凝土的厚度（m）。 Mm—在最大均布反力作用下的最大计算变矩（kN·m），按支承条件考虑的荷载系数可由结构设计手册查取； —混凝土弯曲抗拉极限强度； γsi—荷载安全系数，此处取1.1； γm—材料安全系数，此处取2.31； b—计算宽度，此处取1m。 back 作用在沉井的底板上荷载 底板的计算图式可根据底板两侧井壁和底横梁上的支承情况而定，按单向板或双向板计算内力并配筋。 back (七）、沉井底板计算 沉井的设计原则 结构简单对称，受力合理，施工方便。 沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。 一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于5m。 沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，底节高度不宜过大 。 最为常用的水域施工技术 南京长江大桥 南京长江大桥位于长江下游，江面宽阔，水深流急，岩床埋在正桥河床33～47米以下， 9个桥墩基础分别采用 岸边：重型混凝土沉井 江心：钢沉井加管柱 近岸：浮式钢筋混凝土沉井 获1985年国家科学技术进步特等奖 最深沉井：地铁矿井 世界最深：1966年日本竣工的日铁有明3号立井，沉深达200.3 m 中国最深：山东单家村煤矿立井，192.75 m深度，我国煤炭工业使用沉井法已建成100多个井筒 中国沉井的世界记录 世界第一水中沉井 ：08年9月10日，泰州长江大桥中塔沉井成功封底。中塔沉井基础长58米×宽44米、总高度为76米，为世界上体积最大、入土最深的水中沉井基础。 世界上最大的沉井群 ：向家坝水电站沉井群由10个23米×17米的矩形沉井组成，顶部高程为270米，底部进入岩层，最深入岩7米，最深沉井57米。1～10号沉井依次沿一期土石围堰成“L”型错开布置，相邻沉井间距2米。这是国内首次使用目前世界上最大的沉井群。 2007年 三峡 世界最大沉井—— 江阴长江公路大桥北锚沉井 两岸锚碇要承担大桥主缆6．4万吨的拉力，为大桥的控制性工程 南锚：江南有山，可依山制作重力式嵌岩锚碇结构。 北锚：江北则没有山， 土层为粉细砂土层 亚粘土层（硬土层） 粗砂砾石 北锚沉井工程： 平面长69米，宽51米，下沉深度为58米，体积为20．4万立方米，相当于九个半篮球场那么大的20层高楼埋进地底下。 世界第一大沉井—— 江阴长江大桥北锚沉井 江阴长江大桥 本章要点 了解沉井构造； 了解沉井设计的基本内容。 北锚沉井工程在大桥建设中属A标段工程，是整个大桥工程中的重中之重。沉井平面长69米，宽51米，下沉深度为58米，相当于九个半篮球场那么大的20层高楼埋进地底下，比目前世界上最大的美国费雷泽诺桥的锚碇沉井还要大。费雷泽诺桥的沉井体积为15万立方米，而江阴长江公路大桥北锚沉井体积为20．4万立方米，堪称世界最大沉井。按设计要求，这样的沉井要穿过粉细沙土层、亚粘土层（硬土层）、粗沙砾石层，其难度可想而知。此锚碇要承担大桥主缆6．4万吨的拉力。如果锚碇向前位移一厘米，高达192米的塔墩就要偏移6厘米，重达1．8万吨的桥面就要下降12厘 米。如果发生左右位移，整个设计方案就会前功尽弃。“世界第一大沉井”施工技术难度大，任务艰巨，此项工程江苏省海洋工程总公司参与了建设。 ? 下沉的初始阶段 刃脚向外挠曲的计算，配置内侧竖直钢筋 下沉到位后 刃脚向内挠曲，配置外侧竖直钢筋 up 三、刃脚计算 沿井壁周边取1.0m宽的截条作为计算单元 ①计算井壁自重 不排水挖土时应扣除浸入水中部分的浮力； ② 计算刃脚自重 ③计算刃脚上的水、土压力-——主动土压力可按朗金理论计算 ④计算刃脚上的土对井壁的摩擦力 刃脚向外挠曲的计算 ⑤计算刃脚下土的反力， 即踏面上土反力和斜面上土反力 V1+V2=G+g V1=aσ V2=bσ/2 U=V2tan（α-β） ⑥确定刃脚内侧竖直钢筋 轴向力N、剪力Q、力矩M。 根据内力计算刃脚内侧的竖直钢筋 刃脚向外挠曲的计算 最不利的阶段 设某矩形沉井封底前井自重2778.6t，井壁周长为2（20×32m）=104m。井高8.15m，一次下沉，试求沉井刚开始下沉时刃脚向外挠曲所需的竖直钢筋的数量 踏面宽a=35㎝，b=45㎝，刃脚高80㎝。 例题：刃脚向外挠曲的计算 求单位周长上沉井自重 斜面