附件一：柬埔寨洞里薩河大橋8#墩承臺鋼套箱
施工過程結構分析
委託單位：杭交工集團柬埔寨大橋工程專案部
承擔單位：浙江大學結構研究所
編寫：王金昌
審核：汪建竹
1工程概況
柬埔寨洞里薩大橋主墩為梭形，平面尺寸11.3m×10.3m，承臺高6m，底標高為-5.
3m。承臺施工擬採用鋼套箱方案，鋼套箱外圍尺度為11.3m×10.
3m×6m。
2工況描述
2.1水文條件
（1）水位和流速
該橋所處河流的水位及流速見2.1所示。
表2.1 潮位特徵值
2.2計算工況
根據鋼套箱的施工方案，在實際施工過程中遇到的各種荷載組合，總結了以下四種不利荷載工況：
1、階段
一、套箱起吊
結構組成：底板及底板主次梁、吊架、內部桁架梁。
作用荷載：結構自重。
2、階段
二、套箱安裝結束尚未澆封底砼（加固已結束）
結構組成：底板及底板主次梁、內部桁架梁、吊架、樁。
作用荷載：結構自重、波流力。
3、階段
三、澆注封底砼，但砼尚未有強度
結構組成：底板及底板主次梁、內部桁架梁、吊架、樁。
作用荷載：結構自重、封底砼自重、封底砼側壓力、波流力、靜水浮力。
4、階段
四、澆注下層砼，但砼尚未有強度
結構組成：封底砼、內部桁架梁、吊架、樁。
作用荷載：結構自重、封底砼自重、下層砼自重、下層砼側壓力、波流力、靜水浮力、靜水側壓力。
3計算引數
鋼套箱鋼結構，描述其本構行為採用彈性模型進行模擬，彈性本構模型的材料引數為：
彈性模量e=2.0×1011pa
泊松比μ=0.3
質量密度ρ=7850kg/m3
混凝土材料作為荷載施加於鋼套箱上，混凝土材料的質量密度取為2500kg/m3。
4計算模型
4.1計算方法
1、承臺套箱、樁基的波流力計算
根據水力學動量計算公式，流體與固體邊界的相互作用力可以按下式計算。
式中，i 為1，2，3方向；
——初始水流速度修正係數，取值為1；
——初始水流速度（m/s）；
——與結構物碰撞後水流速度修正係數，取值為1；
——與結構物碰撞後水流速度（m/s）。
——水的密度（kg/m3）；
，面積a上單位時間通過的水流量（m3/s）。
計算時，取最不利情況，即假定水流與套箱接觸後速度為0，從而有
（n）2、計算模型的尺寸
根據設計資料可得數模分析的鋼套箱外圍尺度為11.3m×10.3m×6m的鋼套箱。分析方法為三維有限單元法，具體分析時採用空間梁單元和殼單元對物理模型進行離散。
4.2模型引數
主要構件模型型別及引數詳見表4.1。
表4.1 主要構件模型參數列
鋼套箱的材料遵循彈性變形規律，彈性本構模型基本力學引數為彈性模量和泊松比，鋼的彈性模量取為2.0×105mpa，泊松比為0.3。
完成鋼套箱各個階段的計算後，要判斷鋼材是否達到屈服應力，鋼的屈服應力為195mpa。
5鋼套箱計算結果
現將鋼套箱結構的主要構件在各個階段計算荷載作用下的內力結果及位移結果彙總整理如下。內容包括每一階段中，鋼套箱各構件的具體內力數值及內力分布情況。
5.1 階段一：起吊階段
起吊階段，鋼套箱和鋼內支撐的有限元模型見圖5.1.1所示，其中鋼套箱側板採用四結點縮減積分殼單元進行網格劃分，其餘的加勁肋和底部縱橫向梁採用空間兩結點梁單元進行網格劃分。
起吊階段受到的荷載為結構自重，通過定義質量密度和啟用豎向重力加速度即可。根據試算，在八根i56a縱樑端部設定鉸結約束外，在外側兩根i56a工字鋼中部設定吊點，提供豎向約束條件。
圖5.1.2給出了在自重荷載作用下的mises等效應力分布，鋼套箱底部靠近中間位置應力較大，mises等效應力達69.
23mpa，這是由於在此處施加吊點約束的緣故，最小mises等效應力為19.59kpa，但是這些值都還在工字鋼極限應力範圍之內。在起吊階段，結構雖然在工字鋼和套箱側壁的一些部位產生應力集中現象，但是集中的應力值都不是很大。
圖5.1.3為整個結構豎向最大位移分布圖，由圖可知，鋼套箱的最大豎向位移為7.63mm。圖5.1.4為水流方向（2方向）位移分布，位移較小。
圖5.1.1 起吊階段鋼套模型
圖5.1.2 mises應力雲圖
圖5.1.3豎向位移雲圖
圖5.1.4 水流方向（2方向）水平位移雲圖
5.2 階段二：套箱安裝結束尚未澆封底砼
起吊安裝好，但未澆注混凝土時結構計算結果。受到的荷載有：結構自重，波流力。
在這些荷載作用下，套箱受到重力方向與水平荷載作用下的應力及位移分布如圖5.2.1~圖5.
2.3所示，與圖5.1.
2~圖5.1.4對比可知，考慮波流力作用後，套箱應力有所增加，集中力的位置基本上沒有變化，波流力影響有限。
圖5.2.1 mises應力分布
圖5.2.2 豎向位移方分布
圖5.2.3 水流方向（2方向）水平位移雲圖
5.3 階段三：澆注封底砼，但砼尚未有強度
澆注下層混凝土，但此時還未有強度達到70%。受到的荷載有：結構自重，波流力，未達到70%的平台混凝土自重，浮力。
因設計時在每根工程樁頂部設定套箍，從而底部縱橫向梁受到豎向約束作用，採用有限元進行分析時，將該約束簡化為彈簧，彈簧剛度取為2.0×109n/m，見圖5.3.
1所示。啟用這些彈簧約束後，施加澆注的下層混凝土形成的荷載。
圖5.3.1 設定豎向彈簧示意
計算得到的mises等效應力見圖5.3.2所示，最大mises等效應力達147.
7mpa，有典型的應力集中現象，但鋼材尚未達到屈服應力。豎向位移分布見圖5.1.
3所示，最大豎向位移為1.25cm。
圖5.3.2 mises應力雲圖
圖5.3.3 豎向位移方分布
5.4 階段四：澆注下層砼，但砼尚未有強度
平台混凝土澆注完成，同時澆注上層混凝土，受到的荷載有：結構自重，波流力，套箱靜水壓力，浮力，平台混凝土自重，強度未達到70%的上層混凝土自重。
在平台混凝土強度達到70%以後，可以在上部澆注厚度為3.5m為上層混凝土。在澆注上層混凝土之前，需要將套箱內部的水排出。
在上層混凝土強度未達到70%時，混凝土對套箱側壁還有側向壓力作用。同時，由於套箱內部水排出，套箱側壁內外受到靜水壓力也不一樣。下部平台混凝土起作用後，下部相當於密閉，套箱還受到水的浮力作用。
此時80cm下層混凝土已達到設計強度，形成板體，此有限元分析步中啟用底板殼，整體受力好。計算得到的mises等效應力見圖5.4.
1，最大等效應力為153.0mpa，最大豎向位移為1.269cm。
圖5.4.1 mises等效應力分布
圖5.4.2 豎向位移分布
5.5 割除鋼護筒內支撐
澆築完成承臺混凝土且混凝土強度達到70%後，割除內支撐。拆撐後等效mises應力分布見圖5.5.
1所示，最大等效應力為132.3mpa，因為應力重新分配，最大等效應力有所減小。
圖5.5.1 mises等效應力分布
豎向位移分布如圖5.5.2所示，與拆撐前相差不大，說明拆撐對豎向位移分布影響較小。
圖5.5.2 豎向位移分布
圖5.5.3~圖5.5.6分別為拆撐前後兩個水平方向的位移分布，1方向最大位移增加較多，拆撐後最大位移為1.683cm。
圖5.5.3 拆撐前1方向位移分布圖5.5.4 拆撐後1方向位移分布
圖5.5.5 拆撐前2方向位移分布圖5.5.6 拆撐後2方向位移分布
雖然應力滿足要求，但為了增加鋼套箱的良好受力，應在承臺混凝土與鋼套箱間增設水平或斜向支撐。
7 吊桿內力複核
吊桿內力由最不利工況決定，作用於吊桿上的力為鋼套箱上約束節點的反力。澆築封底混凝土且混凝土未達到強度時對應的支反力最大，如圖6.1所示（非框中數字單位為kn）。
由《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》（jtg d62-2004）可知，φ32精軋螺紋鋼筋抗拉強度設計值為770mpa，標準值為930mpa，所以單根φ32精軋螺紋鋼筋抗拉力設計值為
單根φ32精軋螺紋鋼筋抗拉力標準值為
從而雙根φ32精軋螺紋鋼筋抗拉力設計值為1238.54kn。
所以採用φ32精軋螺紋鋼筋作為吊桿時，採用設計值時定義安全係數時，安全係數為
採用標準值定義安全係數時，安全係數為
圖7.1 所有工況中反力分布
7 結論
雖然整個鋼平台高度較大，但是整體剛度很大，所以整個平台在重力、水流力、水浮力以及套箱外靜水壓力作用下，應力都在極限允許值範圍內。在底板（工字鋼和槽鋼）與套箱側壁接觸的區域以及兩個側壁面連線的附近有應力集中現象，但是這些應力集中值都不是很大，結構在安裝、澆注底部混凝土，澆注上層混凝土的過程中都在應力控制範圍之內。
在澆注底部混凝土結束後，由於混凝土自重，上部套箱重量和本身自重作用，底板中部在豎向位移有些偏大。但在下層混凝土強度達到要求，套箱中水體排出後，受到下部浮力作用，底板（工字鋼和槽鋼）豎向位移又有較大恢復。對於這些位移較大的位置，需要關注，可以在中部加固，提高底板剛度，減小位移。
保證平台施工時的穩定性。
整個結構在整個施工階段中強度均能滿足要求。
附件二：柬埔寨洞里薩河大橋便橋的計算
委託單位：杭交工集團柬埔寨大橋工程專案部
承擔單位：浙江大學結構研究所
編寫：王金昌
審核：汪建竹
1. 便橋的基本概況
（1）便橋基礎
便橋基礎採用φ609，壁厚為10mm的鋼管樁，鋼管入土至強風化巖頂面，長度根據相應的地質勘察資料而定。橫向兩根樁，縱向樁間距為11.5m+4×12.
0m+1.5m（支點中心間距）。
（2）便橋上部結構
採用i56a作為便橋上橫樑，在其上擱置「321」軍用貝雷片2組，兩組間距為6.60m，每組兩片，兩片間距為45cm，貝雷梁上擱置i40a橫向分配梁，間距為150cm，其上擱置i25a縱向分配梁，間距30cm，橋面 8mm厚鋼板鋪設。
（3）便橋荷載：履帶吊25t，加最大吊重25t，共計50t。
2．計算時材料引數和幾何引數
小欖棧橋平台設計與計算方案
附件1 小欖水道特大橋 施工棧橋和平台計算書 一 施工棧橋簡述 小欖特大橋棧橋鋼管樁採用 530 10mm，單跨縱向間距為9m，橫向間距為4m。鋼管樁橫向採用2i32a工字鋼進行搭設，然後在工鋼上縱向搭設3組貝雷梁,貝雷梁上用i32a工鋼按80厘公尺間距進行鋪設，工鋼上鋪 20a槽鋼作行車面板，具體...
棧橋平台工程設計說明
一 工程概況 本次棧橋及平台為跨越鐵坑 桂坑水庫正線施工而設，兩水庫均為地方城鎮居民飲用水源，水庫環保要求高，需架設棧橋及平台來滿足橋梁施工要求。鐵坑水庫水面寬在300 350公尺，旱季水位7 9公尺，雨季一般水位12 15公尺 桂坑水庫水面寬在170 220公尺，旱季水位8 10公尺，雨季一般水位...
鋼吊箱設計說明書
目錄紫陽港漢江公路大橋3 4 墩鋼吊箱設計說明 紫陽港漢江公路大橋3 4 墩鋼吊箱 紫陽港漢江公路大橋工程兩階段施工圖設計第二冊 公路工程技術標準 jtj001 97 公路工程結構可靠度設計統一標準 gb t50283 1999 公路橋涵設計通用規範 jtj021 89 公路橋涵鋼結構及木結構設計規...