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1、水上灌注桩钻孔平台计算书一、工程概况主墩钻孔施工平台，平台设计标高为+208m,河床底平均标高为+202m,枯水 期水位平均标高为+204m。二、设计规范及依据(一)设计规范及依据1、钢结构设计标准(GB50017-2017)2、建筑结构荷载规范(GB5009-2012)3、港口工程荷载规范(JTS 144-1-2010)4、港口工程桩基规范(JTS 167-4-2012)(二)地质条件2#主墩地质情况如表 错误!文档中没有指定样式的文字。-1、表错误!文档 中没有指定样式的文字。-2所示。表错误!文档中没有指定样式的文字。-1 ZK10地质参数表地层代 号岩土名称层厚 (m)层底标 高状态桩
2、极限摩阻力 qfi (kPa)极限端承力 qR (kPa)Q4al卵石2.5198.95稍密/7000J2S细砂岩3195.95强风化300/J2S细砂岩1.6194.35中风化15004000J2S粉砂质泥岩32.5161.85中风化8001500孔深5. 5m以上为强风化岩层，以下为中风化岩层。表 错误!文档中没有指定样式的文字。-2 ZK12地质参数表地层代号岩土名称层厚 (m)层底标 高状态桩极限摩阻力 qfi (kPa)极限端承力 qR (kPa)Q4al卵石3.7197.65稍密/7000J2S粉砂质泥岩4.8192.85强风化250/J2S粉砂质泥岩22.7170.15中风化80
3、01500(三)流速设计水流速度v=3m / s o(四)水位枯水期抢工水位+204m钻孔平台设计标高为+208m(2)(2)SWDM550型旋挖钻作业，% =SWDM550型旋挖钻行走，% 二1900kN+600kN 八” 小 x 70% x 0.35m=92.24kN/m6.64m x Im1900kN 广cx 50% x 0.35m=50.07kN/m6.64m x Im(4)SWDM360H型旋挖钻，考虑70%偏载:1180kN+370kN q4=x 70% x 0.35m=82.41 kN/m45.12mx0.9m (5) 80t履带吊,考虑70%偏载:1075kN+140kN q.
4、x 70% x O.35m=63.16kN/m5.48m x 0.86m(6)钢板及125a自重为g=O.65kN/m2、受力图示各个工况下125a受力情况如图错误!文档中没有指定样式的文字7所示。60I25o型钢Illi 1 q=66.67kN/m2k100I I I I I I q=92.24kN/m V V 3804cH群鞘220_SWDM55tm钻作业雪切应力最大W0125。型钢380SWDM 550旋物钻行走q=50.07kN/mI25o型辆,86_1TT-R-fq=63.16kN/m卜3kN /m220SWDM 360H旋挖钻作业125。型钢 /TIAL380_80t履带吊图错误!
5、文档中没有指定样式的文字。-7 125a受力示意图(单位：cm)3、强度计算(1.35xO.65kN / m + 1.4x50.07kN/m)xlmx3.8m弯矩:(1.35x O.65kN/m + 1.4x 50.07kN/m)x(lm)2口一L = 58.55kN miM 58.55 xlOcN-mm 一厂”一八 八 f 田 日加4弯应力：b = =；t一 = 145.66MPa/ = 215MPa ,满足要求。W 402x1(? mm一， ql (1.35x 0.65kN/m+1.4x 92.24kN/m) x 2.2m剪力：v :丝=1L=143kN22剪切应力：片区二史世=82.76
6、MPa01- -8.99833c-OOI -lX)7717e-K02图错误!文档中没有指定样式的文字。-11 HN700分配梁弯曲应力（单位：MPa）-1.90491c-*0011.25450* 0021.43184e-K02图错误!文档中没有指定样式的文字。-10 SWDM550工况三受力示意图（单位：cm）3、强度计算钢管桩有效端承力力计60t（1） SWDM550 工况一弯曲应力：cr=143.2MPaf = 205MPa ,满足要求剪切应力：r=45.3MPa120MPa,满足要求支反力:用添=2x269-7kN=5394kN 1.91415e-*001 1.91415e-*001 1
7、.197S9O-HJ01- -9.S2087o*000 16686SeXl- -2.38520e-Kl. -3.10 176q-H13.34726-K)012.63070。MOI31832e*C014.81029c OOO0.00000-KM)0-4.5348S-K1图错误!文档中没有指定样式的文字。-12 HN700分配梁剪切应力（单位：MPa）力力XYZ小氏R巨，1FX: O.OOOOG-HXX)FY; 0,00006*000FZ: -3.65306*001FXYZ1 3.65306*001最大反力节点 3FX: O.OOOOe-HXJOFYs O.OOOOE-HXX)FZ: 2.6966
8、E*002FXYZ: 2.69666-HW2图错误!文档中没有指定样式的文字。-13 HN700分配梁支反力（单位：kN）(2) SWDM550 工况二 弯曲应力：b=189.8MPa/ = 205MPa,满足要求剪切应力：r=61.4MPa120MPa,满足要求支反力：耳怦=2x355.6kN=711.2kN4.16260-K)014.16260-K)012X)5898-K)01 OXWOOOe*OOO-2.14827e-KX)l-2.14827e-KX)l -4.25190e-KK)l635552 女-6.45915a MOI1.0S628e40021.2664e-KK)2 -1.4770
9、0-KX) 2-1.68737O4002-1.89773c *002图错误!文档中没有指定样式的文字。T4 HN700分配梁弯曲应力（单位：MPa） 6.1358 le *001 5X)2020e *001 3.90 yoe *001 2.78900e4001 16734004001 OXKJOOOeOOO -5.5780 le *000 17340c*001 278900c *001 -3.90460c *001 -5X)2020e*001 6.1358 le *001图错误!文档中没有指定样式的文字。-15 HN700分配梁剪切应力（单位：MPa）内力XYZ量小反力，巨=1FX: 0XX)
10、00E-KOFY: OXJOOOE-KJOOFZ: 1.44 斑 202FXYZ: 1.4438E-KW2量大反力节戌=4FXs OXJOOOE-KJOOFY: OXJOOOE-KXX)FZ: 3.5557EK02FXYZ: 3.SSS7E-KW2图错误!文档中没有指定样式的文字。-16 HN700分配梁支反力（单位：kN）SWDM550 工况三弯曲应力：cr=133.3MPa/ = 205MPa ,满足要求剪切应力：r=74.8MPa722.68kN ,满足要求。 K 2七、钢管桩稳定性计算河床顶标高+202m,钢管桩顶标高+206. 34m。钢管桩原规格为 820 X 10mm, 经过前使
11、用过程的损耗，现实际壁厚为8mm,因此以下计算中钢管桩参数均按规 格为6 820X8mm考虑。(一)钢管桩稳定计算正常施工工况时平台主要考虑结构自重、履带吊及钻机作业、风荷载及水流 力的作用。钢管桩嵌固点处按照固结考虑，取2排钢管桩运用有限元分析软件进 行屈曲分析及强度计算。计算结果见下图，临界荷载系数为16.9,钢管桩的轴应 力为69. 8MPa,弯应力为38MPa。图错误!文档中没有指定样式的文字。-20临界系数计算图co 9Ico 9I00 SI009 S 9I图错误!文档中没有指定样式的文字。-21钢管柱轴应力（单位：MPa）图错误!文档中没有指定样式的文字。-22钢管桩弯应力(单位：
12、MPa)BEAM STRESS彳箔v3.10197+0012.47443e-KX)l1.84689e-HX)l1.21934e+0015.91798e-HX)00.00000e-KK)01.29083e-KX)l.= -2.54592e-KX)l-3.17347e+001-3.8010 le+001由欧拉公式计算换算长细比:。 E 206000= 41.5A = 120= 41.5A = 120A = 7T =71A7 V 16.9x69.8属b类截面，查表得稳定系数：(px =0.891根据钢结构设计标准(GB50017-2017) 8. 2. 4条，钢管桩的平面内稳定性 计算为：一限M n
13、叭47Mxi.8$)N EX式中：K毛截面模量，W v=4005cm3 ；A.等效弯矩系数，取1.0；/,截面塑性发展系数，取1. 15Nex欧拉临界力,NNEXtt2EA / X 2.06 X1 ()5 MPa x 254.4cm2 1 1-A2 -0.8022=30032kN外 A -8x/EX外 A -8x/EXlUJMPaf = 25MPa钢管桩稳定性满足要求。（二）支撑稳定性计算2 25轴应力为17. IMPa,弯应力为21. lMPaoBEAM STRESS通力1.33068#-H)011.05464e+0017.78593e-K)00 5.02547-K)002.2650 le-
14、H)000.00000e+000601637, *0008.7768 2e+000= -1.15373e+001-1.42977e-H)011.70582, +001图错误!文档中没有指定样式的文字。-23 225a轴应力（单位：MPa）POST-PROCESSORBEAM STRESS穹短1.33940e+0011.02567e+0017.11930e+0000.00000e-H)005.43021包+000=-1.17O5OOO1MIDAS/Civil 3.98192e WOOl.48423001-1.79797e*001图错误!文档中没有指定样式的文字。-24 225a弯应力（单位：MPa）550cm6.15cm=89.4 .、- 口通 分弯应力:一=；：=184.3MPaf = 215MPa ,满足要求。W 1000xl02mm3（三）125a横向分配梁HN700X300型钢最大横向间距为380cm,将125a横向分配梁考虑为简支梁 进行计算。1、荷载计算（1） 40t 罐车：q = 80kN =66.67kN / m0.6m x 2