南京某大橋主墩基礎雙壁鋼吊箱圍堰施工組織設計

附件２：6#主墩底節(jié)圍堰下河配套設施計算浮箱結構設計方案(詳細的圖紙見附圖)圖1浮箱中部及右端面結構圖2浮箱左端面結構浮箱重量計算浮箱部位長(m)寬(m)高(m)重量(t)浮箱前體3560010800100037.4浮箱中體7000054001000138.3浮箱總重175.70浮箱總的設計總重:175.70t,圍堰總重1640t.浮箱強度計算考慮到浮箱的實際受力特點，選取中間69m并將其看成直梁進行應力分析.圖3浮箱具體尺寸浮箱上部受到圍堰的壓力作用,圍堰的總重量為1640t,圍堰的總長度為198m,把圍堰的重量均勻分布到浮箱上，考慮到將浮箱拉直后長度為70m,浮箱實際受力長度為176m,所以浮箱單位面積上受到的壓應力為1.725t/m2,浮箱的總重量為175.7t,浮箱和圍堰的總重量由氣囊來支撐，考慮到氣囊的受力特點，所以浮箱受到均勻分布的支撐力作用,其大小為1.907t/m2,浮箱的兩端作為簡支考慮,浮箱每隔7.2m設置一道實肋板,板的尺寸為5400×1000×10.圖4浮箱受力模型圖5浮箱整體有限元模型圖6浮箱整體有限元模型圖7浮箱整體有限元模型圖8整體應力圖圖9浮箱底部應力圖圖10浮箱底部應力放大圖圖11浮箱頂部應力放大圖由于浮箱實際的約束為兩端自由,但為了進行應力分析,將兩端簡支,在最終檢驗應力的大小時,只要校核中部50m是否滿足條件即可.從最終的結果來看,浮箱的中部的最大應力為150Mpa<235Mpa,滿足條件.在建立模型時,只考慮了實肋板,未考慮其它普通肋位和強肋位處的橫向構件，如將以上構件都考慮,結構將大大加強，所以浮箱的應力滿足.圍堰、浮箱下水過程,圍堰強度計算圖12圍堰、浮箱下水示意圖圍堰、浮箱下水過程浮力和氣囊受力x(m)10.8203040506070圍堰+浮箱(重量)1815.71815.71815.71815.71815.71815.71815.7浮力(t)82.7242.8440.0589.0741.9926.11131.1氣囊總受力(t))17331572.91375.71226.71073.8889.6684.6受力氣囊個數302624201084每個氣囊受力(tt)57.7760.5057.3261.34107.38111.20171.15圍堰剖面摸數計算構件號構件名稱尺度剖面積距基線高靜距慣性距自身(cm2）（m）(cm2?m）(cm2?m2）(cm2?m2）1外板6*145008707.256307.545729.377515243.12252外板6*145008707.256307.545729.377515243.12253角鋼14*14*3440*24001136.812.17813843.95504168591.662804扁鋼14*14*2440470.46.2082920.2433218128.8669790總和2876.829379.199278179.22430486.255308665.449中和軸至基線d=10.21(m)對中和軸的慣性距距I=17263..54(cm2?m2)圍堰上部的剖面模模數W=4026.444(cm2?m)圍堰下部的剖面模模數W=1690.444(cm2?m)典型工況下圍堰的強度x(m)浮力(t)重力(t)氣囊受力(t)圍堰頂部的應力強強度(Mpa)圍堰底部的應力強強度(Mpa)x=20m242.81815.71572.941.4698.75x=40m589.01815.71226.762.35148.52x=60m926.11815.7889.674.18176.54圍堰的應力強度<235Mpa,滿足要求.屈曲強度校核1、骨架的屈曲強度甲板板架、單底板架及甲板、船底、舷側骨架的臨界應力建議達到材料的屈服強度,但也可降低到不小于其承受的最大總縱彎曲應力的1.45倍.橫骨架式甲板橫梁、底肋骨的剛性應不小于其臨界值.彈性屈曲應力σE按下式計算縱骨的理想彈性屈曲應力按下列各式計算橫截面無轉動的柱屈曲模式（垂直于板的平面），縱骨的理想彈性屈曲應力應按下式計算：N/mm2式中：——縱骨慣性矩，cm4；包括帶板，且按規(guī)范.4減薄后的厚度計算。A——縱骨橫截面面積，cm2，包括帶板，且按規(guī)范.4減薄后的厚度計算；——縱骨跨距，m。經計算縱骨的σE=271.19N/mm2.2、受壓板格的理想彈性屈曲應力N/mm2式中：E——材料彈性模量，N/mm2；s——板格的短邊長度，m；——減去規(guī)范表.4給定值后的板的凈厚度，mm；——系數，按下列公式計算：，對于具有與壓應力平行的縱向加強筋的板；經計算板的σE=210.12N/mm2.受壓時的臨界屈曲應力按下列各式計算：當當式中：——材料的屈服應力，N/mm2；——理想彈性屈曲應力，N/mm2；經過計算,σc=169.25N/mm2,而浮箱的實際應力為150左右,所以縱骨和浮箱的板不會失穩(wěn).滿足要求