毕业设计--土木工程 02 - 图文(5)

石家庄铁道学院毕业设计

为工字型内支撑。由于刃脚承受土压力及水压力较大，故刃脚段适当加密水平桁架的竖向间距(0.5m)，其余部分水平桁架竖向间距为1m。面板竖向加劲肋采用L50?5角钢，角钢与面板共同承受外荷载。水平环板采用?200mm?10mm钢板，钢板也与面板共同承受外荷载，同时在进行受力计算时，环板与参与受力面板作为桁架的弦杆进行受力计算。

2.2 设计荷载

2.2.1 荷载种类

2.2.1.1 流水压力

水流流速1.5m/s，动水侧压力,

22P1=KAgV/2g=1.47?15.6?8?10?1.5/(2?9.8)=210.6kN， 2则动水压强qmax=2P1/B2h=2?210.6/15.6?8=3.51kN/m。

动水压力见图2-1。

图2-1 动水压力示意图(单位：m)

2.2.1.2 静水压力

静水压力见图2-2。

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图2-2 静水压力示意图(单位：m)

2.2.1.3 波浪力

波浪力作用高度取1.5m，波浪力为作用于高出水面围堰壁板的均布荷载，其大小为15kN/m2，波浪力见图2-3。

图2-3 波浪力示意图(单位：m)

2.2.1.4 土压力

河底为密实细砂：

饱和土容重：?sat=20kN/m3。 摩擦角：??31?。

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主动土压力系数：Ka=tg2(45?-?/2)=0.32。 被动土压力系数：Kp=tg2(45?+?/2)=3.12。

2.2.2 计算工况

工况一：双壁钢围堰壁腔在水下封底混凝土未灌注前。 工况二：双壁钢围堰壁腔在水下封底混凝土灌注完毕后。

2.3 结构设计

2.3.1 荷载组合

工况一：主动土压力+被动土压力。 工况二：静水压力+流水压力+波浪力+风力。

2.3.2 围堰总体尺寸拟定

承台尺寸10×10×3，围堰高H=22.5m。 内外壁板均为6mm厚。

围堰施工误差为H/50+0.25=0.7m，且H/50=22.5/50=0.45>0.2m,立模作业宽度0.8m。

围堰内壁长B1=10+2×(H/50+0.25)+2×0.8=10+2×0.7+1.6=13m,取B1=13m。 钢围堰隔舱厚拟为1.3m。 外壁边长B2=13+1.3×2=15.6m。

围堰分节：4m+4m+5m+5m+4.5m(5节),围堰分节见图2-4。 平面分块：平面上由隔舱板分为8块，围堰平面分块见图2-5。

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图2-4 围堰竖向分节(单位：m)

图2-5 围堰平面分块(单位：mm)

2.3.3 工况1设计

双壁钢围堰壁腔(隔舱厚1.3m)水下封底混凝土未灌注前(不抽水)堰内泥土清理到封底混凝土底时验算。

在工况一，围堰内外均有水压且水压基本相同，无需验算围堰各构件受力，仅需计算入土部分在土压力作用下的隔舱板受力检算。 2.3.3.1 隔舱板尺寸

隔舱板尺寸见图2-6。

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图2-6 隔舱板尺寸(单位：mm)

截面特性：

Ix=458?12883/12-2?219?12643/12=6.614?109mm4， Wx=2Ix/h=6.614?109/644=9.963?106mm3，

A=0.45?0.012?2+1.264?0.012=0.02597m2。

2.3.3.2 土压力计算

土压力形式见图2-7。

图2-7 土压力(单位：m)

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