浮桥计算资料
1、浮桥构造
(1)浮桥桥面净宽设计为300cm;
(2)选用两根φ800㎜×8㎜钢管作为浮箱材料,两列钢管横向中心间距取200 cm;
(3)为确保浮箱的闭水性,将钢管两端使用2.4cm厚钢板完全封闭,同时为提高钢管的防腐性能,在钢管外表面涂刷防锈漆;
(4)为加强浮箱纵向的整体连接,将纵向每节段加工为标准长度(900cm),将封端钢板设计为法兰盘,两段标准段采用20根φ22㎜螺栓进行连接;
(5)为加强浮箱的横向连接,在每个标准段的两端用[14槽钢焊接于封端钢板上,每个端头上、下各加焊一根;
(6)桥面板设计为5㎝厚竹跳板,具为强度高、韧性好、自重轻、透水、成本低等优点;
(7)两侧设置Ф48х2.5mm钢管栏杆柱;
(8)混凝土输送管布置于浮桥,支承于各标准件端部的横向槽钢上,电缆线布置于竹跳板的外侧悬壁端;
(9)按此原则进行布置后,主线浮桥每延米最大荷载600㎏,最大荷载情况作用下浮桥吃水线距桥面系高度为340㎜;
(10)在浮桥上游布置八字锚绳,锚绳尾端拉在主墩的水上钻孔平台上。
2、浮桥浮箱制作
浮桥浮箱(纵向钢管)在专业钢件加工厂内加工,钢管焊缝及封端板焊缝均按二级焊缝标准执行,加工成型后作100%水密试验,经检验合格后,通过水运运至工地两岸施工现场进行组装。
3、浮桥安装
(1)在两岸河滩上平整出加工场地,以便浮桥钢管运至现场后,按图纸规定尺寸焊接横联及栏杆等构件;
(2)把加工好的900cm长标准段浮桥利用运输车辆运至两岸的栈桥上,再利用栈桥上的履带吊在水上平行于桥轴线进行拼装接长,待拼装到一定长度后,就用现场的运输船牵引浮桥向江心移动适当距离后,再在尾端继续接长拼装浮桥标准段,反复按此操作顺序,直到把整个浮桥拼装完成;
(3)待浮桥完全拼装完成后,即时布设上游侧的锚缆;
4.浮桥移位及拆除
(1)在洪期超过防洪办的警戒水位线之前,应将浮桥移位至两岸岸边,东岸浮桥只有
一跨,长度为120M,可以直接采用现场的运输船只先将浮桥作90度转体,再平移到岸边放置;西岸浮桥设置有二跨,所以,要先将西岸浮桥沿Z2主墩位置将浮桥拆成两段,并用现场的施工船只将浮桥作90度转体,再将转体后的浮桥平移至岸边渡洪。
(2)待主桥合拢后拆除浮桥,拆除时,采用拖船拖运至岸侧进行解体。
5、浮桥计算
取900cm长标准段进行受力计算,该标准段内包含的荷载:
1、浮桥沉覆计算:
(1) 浮桥自重:
P1=4688.5(kg)
(2) 输送管及管内砼重量
P2=0.15*3.14*0.005*9*7850+3.14*0.07^2*9*2400=498.7(kg)
(3) 人群荷载
P3=9*75=675(kg)
一个标准节段总荷载为:
P=P1+P2+P3=4688.5+498.7+675=5862.2(kg)
二根长度为900cm、直径为800cm的钢管能承受的浮力为:
F=γ*V=1.0*3.14*0.4^2*9*2*1000=9043.2(kg)
2、浮桥在最大荷载时的吃水深度计算:
经上面计算可知:最大荷载为:P=5862.2(kg)
根据浮力公式:P=γ*V得:V=5862200(cm3)
根据以上数据绘制CAD图纸得到,当浮桥吃水深度为49.5(cm)时,浮箱(主钢管)浸泡在水中的体积为5862200(cm3),此时,水面距主钢管顶面的距离还有30.5(cm3)
因为:F > P 再加之,浮桥在最大计算荷载时,吃水深度为49.5(cm),也就是说:此时,浮桥主钢管顶面距水面还有30.5(cm),所以 ,浮桥沉覆计算结果安全。
3、浮桥强度计算:
浮桥按简支在两个主墩水上钻孔平台或钢围堰堰身上,跨径按100M计算。浸泡在水中的主钢管的弧形投影面积为:
A=100*0.495=49.5(M2)
作用在主钢管(浮箱)侧面的水流力
水流力标准值:Fw=Cw(/2)V2A
式中:Fw—水流力标准值,kN;
V—水流设计流速,m/s;取断面平均流速v=1.702m/s。
Cw—水流阻力系数;
ρ—水的密度,1.0t/m3;
A—投影面积,m2;A1000.49549.5m
2查表得:Cw2.32
Fw=Cw(/2)V2A=2.32х(1/2)х1.7022х49.5=166.3(KN)
q=166.3*100/10000=1.663(kg/cm)
M=qL^2/8=1.663*10000^2/8=20787500(kg-cm)
I=(156088+199*100^2)*2=4292176(cm4)
W=I/40=4292176/40=107304(cm3)
σ=M/W=20787500/107304=193.7(kg/cm2)
因为 计算应力σ<<[σ] 所以 浮桥主钢管的强度完全处于安全范围内
计算结论:浮桥结构安全
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