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施 工 栈 桥 计 算 书
一、水文资料
流速:V=2.1m/s
浪高:H=6.8m
波长:L=85.2m
平均高潮水位:+1.86m
水深:d=20.86 m
二、基本数据
Eg=206x103N/mm2
[óg]=160Mpa
φ85CM钢管桩截面
δ=10mm
A=0.02669m
I=2.368x10-4m
W=5.475x10-3
三、设计荷载
1、结构自重
2、施工荷载
⑴50t履带吊自重50t+吊重30t
⑵6m3混凝土运输车自重20t+6m
3、水流力:按《港口工程荷载规范(JTJ215-98)》计算
4、波浪荷载:按《海港水文规范(JTJ213-98)》计算
5、风载取1.0Kpa
四、结构计算
(一)、钢管桩水平力计算
1、风力计算
⑴钢管桩迎风面积:A=1.2x(6.5-1. 85)=5.568 m
⑵横向贝雷及分配梁迎风面积:A1=0.32x4+6x1.5x3x0.3+0.12x18=11.54m
⑶纵向贝雷及横梁迎风面积:
A2=4x0.6+6x1.5x0.1+6x0.25+6x2.8x0.1=7.68m
⑷横向风力计算:
单桩风力:F1=4.675x0.1=0.3944t
贝雷及分配梁风力:F2=11.54x0.1/4=0.288t
⑸纵向风力计算:
单桩风力:F1=4.675x0.1=0.9444t
贝雷及分配梁风力:F2=7.68x0.1/4=0.192t
2、水流力计算
FW=CW·ρ/2·V2·A
对钢管桩:CW=0.73
对钢管桩横联:CW=1.45
⑴横向水流力计算:
单根钢管桩:FW=0.73x1.025/2x2.12x20.86x0.85=2.93t
钢管桩横联(对单桩):FW1=1.45x1.025/2x2.12x3x0.85/2=0.42t
⑵纵向水流力计算
单根钢管桩:FW=0.73x1.025/2x2.12x20.86x0.85=2.93t
钢管桩横联(对单桩):FW1=1.45x1.025/2x2.12x4.5x0.85/2=0.63t
3、波浪力计算
速度分力PDmax=CD·ρ/2·D·H2·k1·α
惯性分力PImax=CM·ρ/2·A·H·k2·γp
H/d=0.326 ηmax /H=0.66
查表ηmax=4.49 m
⑴速度分力计算:
CD=1.2
k1=(4πZ2/L-4πZ1/L+sh4πZ2/L-sh4πZ1/L)/8sh4πd/L=0.287
α=1.2 Z2=25.35 Z1=0
PDmax=1.2x1/2x1.025x0.85x6.82x0.287x1.2=8.323t
⑵惯性分力计算:
CM=2.0
K2=(sh2πZ2/L-sh2πZ1/L)/ch2πd/L=0.993
γp=1.0 Z2=21.95 Z1=0
PImax=2.0x1/2x1.025x0.567x6.8x0.993x1.0=3.92t
⑶单桩水平总波浪力
Pmax= PDmax·(1+0.25 P2Imax/ P2Dmax)=8.78t
⑷PDmax和PImax对桩底弯距计算
①MDmax=CD·ρ·D·H2·L·K3·β/2π
CD=1.2
β=1.19 Z2=25.35 Z1=0
K3=1/ sh4πd/L·[π2·(Z22- Z12)/4L2+π(Z22- Z12)/8L·sh4πZ2/L-
1/32·(ch4πZ2/L-ch4πZ1/L)]=0.19
MDmax=148.3t·m
②MImax=CM·ρ·A·H·L·K4·γM/4π
CM=2.0
γM =1.0 Z2=21.95 Z1=0
K4=1/ ch2πd/L·[2π·(Z2- Z1)·sh2πZ2 /L-(ch2πZ2- ch2πZ1)]
=0.94
MImax=50.52t·m
③对桩底总弯距
Mmax= MDmax·(1+0.25 M2Imax/ M2Dmax)=152.6t·
⑸钢管桩横联波浪力计算
①横向钢管桩横联波浪力计算
钢管桩横联标高+1.0米,钢管直径0.6米
Z2=20米 Z1=19.4米
PDmax=CD·ρ/2·D·H2·k1·α
PImax=CM·ρ/2·A·H·k2·γp
CD=2.0
k1=(4πZ2/L-4πZ1/L+sh4πZ2/L-sh4πZ1/L)/8sh4πd/L=0.012
α=1.2
CM=2.2
K2=(sh2πZ2/L-sh2πZ1/L)/ch2πd/L=0.36
γM=1.0
PDmax=2.05t
PImax=7.06t
钢管桩横联总波
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