关于桥梁深水围堰的设计(4)

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　　顶撑圈梁验算：

　　根据上述计算结果，每根顶撑受压力为183.3t

　　说明每跨环梁受均布荷载作用力：q=N/1=43.13t/m2

　　按简支梁验算:

　　Mmax=ql2/8=43.13/16/8=86.26t•m

　　δ=86.26t•m/(2886×2cm3)=149.4Mpa

　　τ=N/A=183.3t/(197.8×2cm2)=46.3Mpa

　　δ总=(δ2+3τ2)1/2=169.56Mpa

　　封底砼结束后，抽堰内外的水、土压力差作用，验算封底砼所受作用力情况。

　　由于有封底砼，因此这时不考虑涌砂、管涌、基底隆起现象，只验算整体抗浮稳定和强度。

　　整体抗浮验算

　　由于围堰内抽干水后，内外水压力差形成的力将对其产生向上浮力，将由围堰自重、支护自重、围堰与土的摩阻力及混凝土自重来平衡。

　　a、计算安全系数：K=PK总抗浮力/Pf浮力

　　Pf上浮力=V混凝土+V空

　　=18×20×1.5×7.0×18×20=3060t

　　PK总抗浮力=G混凝土+P摩阴力+P锚力

　　=2.5t/m3×18×20×1.5+λ•L•∑fi•hi+C•πD•L

　　=1350+0.4×76×(4.3×10+35×4.2)+0.67×3.14×1.2×1.4×28

　　=1350+5776+99=7225

　　摩阻力按4KN/m2计

　　代入上式K=PK/Pf=7225/3060=2.36>1.05安全

　　b、封底混凝土强度验算

　　封底混凝土在水压作用下，可以视为简支单向板计算，封底层顶因下底面水压向上作用，产生弯曲拉应力。

　　取1.0m宽一条作为研究对象。根据液体压强理论，一定深度压强相同。

　　F=q•l2/8/w=l2•{γw×(1.2-(-7.3)-γc•d)/(1×d2/6/8)

　　=182×(1t/m3×8.5-2.5×1.5)/(2.25/6/8)

　　=513t/m2=5.31Mpa>1.2Mpa

　　考虑由于桩的间距比较小，将封底砼分切成若干片，按简支的双向板计算：

　　lx/ly=1.0，λ0=1

　　M=0.0368λ0×qclx2

　　=0.0368×λ0(γw×8.5-γc×1.5)×3.12×106

　　=0.0368×γ0×4.75×3.12

　　=1.6798t•m

　　δ=M/W=1.6798t•m/(1×1.52/6)=0.4479Mpa<1.2Mpa

　　满足要求。

　　结束语：关于深水桥台围堰的设计，不同于一般桥梁的围堰设计，深水围堰的技术要求相对较高，本文在实践中，根据地质水文资料现场计算而来。

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