桩基平台计算书.doc

桩基施工平台结构计算 一、设计依据 1、“永丰圩高架桥”设计文件。 2、《钢结构设计规范》 3、《装配式公路钢桥多用途使用手册》 4、《铁路地基与基础设计手册》 二、荷载 1、基本恒载： ①桥面板[22b槽钢 0.13 KN/m2 ②次梁I28b工字钢 0.5 KN/m ③贝雷梁 1.5 KN/m ④横梁I32b工字钢 0.6 KN/m ⑤钢管桩Ф600×8 1.2 KN/m 2、活载： ①人群及施工机具活载 2KN/m2 ②旋挖钻机 850 KN 三、设计假定 1、钢平台为空间结构体系，设计采用“ASES.06”结构计算段程序计算。 2、恒载及人群活载根据结构形式，按其传力特性加载至相应杆件单元。钻机活载按最不利情况布置，计入1.25动力系数。 3、平台钢管下端按铰支撑。 4、按构件受力特点，分解其力学模型进行描述，据变形协调上下结构传力点的关系，除桩底外上下之间均为弹性约束。 四、结构图示（附桁架断图） 五、结构计算 1、顶层分配梁（I28b工钢）检算 顶层分配梁支撑于贝雷梁顶，间距0.75，夹具固定。 ①荷载 恒载及人群活载有面板及28b工钢次梁。 一根次梁承受恒载q1 q1=（1.3+2）×0.75+0.5=3.0KN/m 活载：当旋挖机一侧移至管桩跨中，前端接近钻孔桩边缘时有最大内力，横桥向11根I28b均根 每根I28b p=850/2 * 1.25/11=48.295KN 折算带宽0.85 q=48.295/0.85=56.818KN/m ②力学模型如下图 ③强度检算 由程序算得：在墩中侧有较大负弯矩、剪力和支点反力 Mmax=1.7+15.3=17KN·M Qmax=2.5+25.1=27.6KN Rmax=(2.5+0.5)+( 25.1+13.6)=41.7KN 正应力强度 σmax=17000*0.14/0.0000748=31.8Mpa170Mpa 剪应力强度 τmax=27600*0.000312/(0.0000748*0.01)=11.5Mpa100Mpa 贝雷片顶支承承压强度 бc=41.7×103/0.0002=208.5MPa﹥270 MPa 连续支点折算应力 бce= 31.82+208.52-31.8×208.5×3×11.52=195.6MPa 换算应力设计值为1.1*170=187,超出4.6% 强度满足 ④稳定 因桥面板点焊于I28b上翼缘，对I28b工钢梁具有支撑作用，稳定满足。 ⑤变形 △max=0.003m f=0.003/2.55=1/850 1/700 刚度满足 2.贝雷桁架计算 贝雷桁架横桥向布置，据构造要求，前后方向即桩外侧各一组，间距0.9m，墩中线前后各一组间距0.45m。 ①荷载 贝雷桁架梁承担其上工字钢传承的恒载、活载及其竖向荷载。 贝雷桁架梁的自重 q=1.5KN/m 旋挖机的自重 q=850/2 * 1.25/6=88.542KN/m。 ②力学模型如下图 ③贝雷片检算 工况一、当旋挖机作用在平台钢管桩顶时，单立杆有最大内力。 由程序算得 N=302.8 KN 强度：δ=302.8×113/0.000952=318.1MPa﹥240MPa 因其为定型构件，采取增加4片贝雷片加强处理，加强后 强度：δ=302.8×113/0.000952=159MPa﹤240MPa 工法二、当旋挖机作用于接近平台钢管桩顶时斜杆有最大内力 由程序算得 N=129.2KN 强度：б=129.2*113/0.000952=135.7 MPa﹤240 MPa 强度满足 ④贝雷梁挠度检算 当旋挖机作用在贝雷梁中部时，贝雷梁存在最大挠度。 挠度：δ=pl3/48EI=900/2*4503/（48*2.1*106*396）=1.03cml/200 =2.25cm 3、钢管桩顶纵梁计算 钢管桩顶纵梁传承贝雷桁架支承反力，其下支承于钢管桩顶 荷载：自重荷载q=1.2KN/m 上传结构恒载及活载为贝雷梁支点集中荷载。 力学模型下图 桩顶纵梁检算 当旋挖机在平台上移动，一侧履带在一跨跨中，中心在纵梁顶时，有最大内力。 正应力强度：Mmax=97.8KN-M бmax=97.8×103×0.16/0.0002324=68.3MPa﹤170MPa 剪应力强度：Qmax=198.8kn τmax =198.8×103×0.000426×2/2×0.0002324×0.011 =33.2MPa﹤378.2kn 承压面积 A=4×0.011×0.012=0.00052