南京长江第三大桥导向船系统的布置与计算.ppt

我们湖南路桥建设集团公司，热烈欢迎和衷心感谢各位领导及专家对南京长江第三大桥A1标段的施工进行指导！,南京长江第三大桥导向船系统的布置与计算,湖南路桥建设集团公司南京三桥A1标项目经理部2003年7月7日,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,一、导向船的构成,1、导向船系统的三大部分及其联结方式（1）导向船系统的三大部分船体结构部分锚碇系统部分钢套箱结构部分,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,导向船及其全铁锚碇系统总体布置图,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,一、导向船的构成,（2）三大部门之间的联结方式锚碇系统主体布置在导向船上，仅钢套箱下口定位锚布置在钢套箱上；导向船与钢套箱通过导向架联结后，导向架只限制钢套箱的平面位置；为调整和稳定船与钢套箱之间的相对位置，设置二者之间的钢丝绳软连接。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,钢套箱定位架布置图,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,导向船、钢套箱钢丝绳柔性连接示意图,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,一、导向船的构成,2、船体结构导向船由4艘800吨铁驳，通过万能杆件联结梁构成；中间两道横梁是为克服船长方向船体的大长度、异型连接所产生的船体不稳定性而设置；联结梁支点通过工字钢的分配而作用在船的龙骨上。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,导向船总体构造图,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,一、导向船的构成,3、锚碇系统锚碇系统由主锚、定位船、定位船侧锚、上拉缆、下拉缆、导向船侧锚、钢套箱下口定位锚组成；南塔导向船系统采用全铁锚锚碇系统，主锚按其合力方向与桥轴线垂直方向布设；,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,一、导向船的构成,4、钢套箱结构钢套箱位于导向船内，与导向船构成了承受水流冲击的一个整体体系。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,二、导向船系统的作用,1、总体作用在完成一定数量的基桩，基桩将基础施工设施完全稳定前，导向船系统作为基础施工的一个水中平台而保证基础施工顺利进行。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,二、导向船系统的作用,2、导向船结构的作用为锚碇系统的设置提供位置和平台；为基础施工人员，以及设施的安放、材料的存放提供平台；夹持钢套箱，控制钢套箱的平面位置，在钢套箱下沉过程中为钢套箱的下沉提供导引；为水上施工提供靠船码头。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,二、导向船系统的作用,3、锚碇系统的作用通过锚体在土体中的着力，为钢套箱、导向船、定位船抵抗水流冲击提供锚固力。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,二、导向船系统的作用,4、钢套箱的作用为钢套箱下口定位锚的设置提供位置、平台；为基础施工提供施工平台。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,三、导向船系统的施工步骤,第一步：导向船的组拼第二步：部分主锚布设，定位船抛锚定位第三步：导向船浮运就位，导向船部分侧、尾锚布 设，导向船初步定位第四步：钢套箱进导向船牵引及就位第五步：钢套箱与导向船的联结第六步：锚碇系统布设,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,三、导向船系统的施工步骤,第七步：钢套箱拼接第八步：钢套箱顶平台安装第九步：钢套箱下沉第十步：临时护筒的下放、振打及联结第十一步：钢套箱下沉到位及固定第十二步：12根先期成孔基桩的护筒安放、成桩第十三步：锚碇系统的逐步解除,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,四、锚碇系统的计算,导向船锚碇系统外力计算公式,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,四、锚碇系统的计算,锚碇系统受外荷载情况表,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,四、锚碇系统的计算,锚碇系统受力情况表,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,1、结构所受的主要荷载,结构自重锚缆拉力波浪荷载水流荷载其他施工荷载,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,分析了十种工况下的结构受力状况,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,1、工况一，塔吊在横桥向的倾转荷载,忽略导向船自身的侧向抗倾转能力，则塔吊产生的倾转矩完全由横向联结梁承受。在计算横梁的抗倾转受力时，可偏安全地假定导向船中轴线两侧的塔吊荷载是以中轴线为对称的。于是，在抵抗塔吊侧向倾转力矩时，横梁1和横梁4受力最不利，,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,导向船及联结梁计算结果(一),湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,2、工况二，塔吊在纵向的倾转荷载,由于船只为800t铁驳，即使是单只船只，其在纵向也有足够的抗倾转能力。所以本工况不需要对船体系统进行验算。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,3、工况三，横向联结梁自重荷载,在本工况下计算横向联结梁的自重受力及联结梁支座力对船体相应部位的作用情况。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,导向船及联结梁计算结果(二),偏安全地，按单片平面桁架计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,4、工况四，纵向联结梁自重荷载,在本工况下计算纵向联结梁的自重受力及联结梁支座力对船体相应部位的作用情况。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,纵向联结梁支承在船体上，形成简支状态。偏安全地，只按图14计算单片平面桁架的受力状况。通过计算，图式杆件受力较小，最大应力小于15Mpa，支座反力也不大，最大支座反力小于10t。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,5、工况五，纵向缆绳拉力荷载,在上拉缆和尾锚缆的实际布置中，使上拉缆和尾锚缆不通过船体和联结梁形成对拉，则缆绳间的对拉不会对船体和联结梁产生影响，即在本工况中不需对船体和联结梁进行计算。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,6、工况六，横向缆绳拉力荷载,由于在每侧船体上有相同数量的交叉侧锚和非交叉侧锚，且在实际操作中，使交叉侧锚和非交叉侧锚受力相等，则侧锚缆对船体和联结梁的拉力和压力基本互相抵消。所以在本工况中，船体和联结梁的受力可以不考虑。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,7、工况七，波浪荷载,对于纵向船体和联结梁，当上下游两只船因处于波峰时，偏安全地，认为两只船简支支承在波峰顶。在这种情况下，船体及联结梁产生简支状态下的自重受力。最不利的波长为单只船长的1/2，则当每只船中部处于波峰上时，船体及联结梁的简支状态受力最为不利。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,导向船及联结梁计算结果(三),在计算联结梁受力时，将船体视为梁体，由于每艘船顺水向布置有4列桁架。对应每列桁架梁，将船的I值平均分成4份，以便于进行平面力学分析。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,8、工况八，水流荷载,下游船只所受水流力为1600Kgl，这个阻力通过船体传至纵向联结梁上，由联结梁承受。在本工况中要计算两船连接部纵向联结梁的受力。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,偏安全地，按单片桁架计算，通过计算，杆件最大应力小于10Mpa。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,9、工况九，其他施工荷载,船体甲板面以上的万能杆件桁架上，每个节点按500Kgl的荷载考虑人群及设施放置荷载。塔吊集中荷载按每点135t考虑。工况中要计算两船连接部纵向联结梁的受力。对于塔吊支座荷载，必须对塔吊支座位置相应船体进行加强，将局部作用力传至船体龙骨上，使船体局部受力均在构件允许范围内。对于其他施工荷载，主要使万能杆件竖向受力。在进行受力组合时，偏安全地，每个竖杆按500Kg计算，将每根竖杆500Kg的合力均摊至相应的船甲板支承点上，同时由于在甲板上布置了纵横交错的分配梁（2I36b），荷载可视为均布在船体龙骨节点上。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,10、工况十，风荷载,由于风荷载对船体系统受力影响很小，故可忽略不考虑。,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,采用algor程序，对导向船及联结梁结构按平面桁架、平面杆、梁体系等模式进行计算，采用扭转分析对联结梁和船体截面的受扭进行了计算。,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,横向联结梁受力情况表,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,纵向联结梁和船体横向受扭情况表,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,纵向联结梁纵向受力情况表,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,船体纵向受力情况表,五、导向船及连接梁结构的分析和计算,湖南路桥南京三桥A1标项目经理部,船体及联结梁结构受力计算表明，船体和联结梁在空际工况中的受力是非常安全的。,六、结论,汇报完毕,衷心感谢各位领导及专家！,