本计算单为套箱围堰的初步设计，具体步骤如下：一、 基本数据1、 承台尺寸：13x13x5m承台底标高：-3.0m承台顶标高：+2.0m施工常水位：+4.0 m筑岛顶面标咼：+4.5围堰顶标高：+5.22、 套箱整体尺寸:m3套箱顶标高：+5.2m套箱底标高：-4.0m套箱面板厚：6 =6mm3、 侧模分顺桥向和横桥向：面板被小肋和大肋分成400x400的区格侧板竖肋：［14b , A=21.31 cm2 1=609.4cm4横向小肋：口 10x100横向大肋：［28b A=45.62 cm2 W=356.6 cm31=5118.4 cm 44、 钢材弹性模量:E = 2.1 X1011 Pa钢材容许应力：［a ］=200Mpa二、 荷载计算（一）荷载分类套箱围堰主要受到水的侧压力，砂的侧压力，浇注混凝土时产生 的侧压力等荷载作用1、 砼灌注时产生的荷载侧压力P] = 22Kpa2、 水压计算时以最高水位计则侧板的水侧压力为\0hKN/m23、 砂的的压力砂的侧压力： K x 丫 x hKN / m 2a（二）各种工况荷载分析吊箱受力的最不利工况为吊箱封底1m后抽水，水位为最咼施工 水位4.0 m时，此时侧板最大压力（标高・3.0处）:P = 0.333 x 7 x 7.5 +10 x 7.0 = 87.5KN / m 2 ；以此为控制工况。
三、结构验算1、面板验算：选面板区格中四面固结进行计算，区格尺寸为lx=400mm,xly=800mm,厚度 h=6mm; lx/ly=0.5;查表得 :K = 0.040; K = 0.003& K 二 0.00253;Mx 气 /K = -0.0829; K = -0.0570;M 0 M 0x y取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：q=Pb=0.0875x1=0.0875N/mm;中点弯距为：M 0 = M 0 = K x q x 10 = 0.0829 x 0.0875 x 4002 = 1160.6N.mm;x y m 0 xx面板截面系数：bh 2 1 x 62W = = = 6mm 36 6M 1160.6 “c — " r .o' = »a^ = = 193.4Mpa < Q] = 200Mpamax 'W 6强度符合要求；根据《公路桥涵施工技术规范》，钢模板面板变形不得超过1.5mm;B 二 Eh3 二 2.11105 x 63 二 4.15 x 106 mm40 [12(1 -Y 2] 12x (1 -0.32)K ql4 0.00253 x 0.0875 x 40044.15 x 106o =—f = = 1.37mm〈1 ・5mm;B 0挠度符合要求；假设按单向板计算，单向板按最不利的两跨连续计算，水头高x处单位宽度上的荷载为q；查表可得K支=0.07;K中=0.125;f中二0.521 ; 最大正弯矩：M支二0.07qb；最大负弯距：M中二0.125ql2；M 0.125q x 4002^3 — ^max —max 'W 6—200Mpa;得 q — 0.06 N / m;10x+0.333x7x(x+0.5)=60可得在水头高度为4m也即在标高0以上的面板可考虑用单向板。
2、竖肋计算竖肋采用Z 1002X10，两端焊接在横向大肋肋上，对竖肋按简支 梁来计算对于Z 102*10, A=19.26cm2,1 = 179.51 cm4, y - 2.84cm ；丿0面积矩 S=400x6x3 + 1926x( 100+6-28.4 ) =156657.6mm 3；截面积 A=400x6+1926=4326mm 3；…y — S/A —156657.6/4326 — 36.2mm丿1y — 106 一 36.2 — 69.8mm丿2I — — x 400 x 63 + 400 x 6 x(36.2 - 3》+1795100 +1926 x (106 - 28.4 - 36.2\ 12—7748763mm 4W — 7748763 — 111013.8mm 3 min 69.8(1 )先验算标高-3.5(封底标高为-3.0)〜-1.0之间的竖肋，由于所受荷载为不均匀荷载，计算简图如下；■ ---..11'——- ~1 •*-—1__■113KNR L R2 '2000 .M 二 15.11KN m R仁 31.86KN R2=28.57KNmaxQ 二 M / W 二 15.11 X 106/111013.8 二 136.11MPa < [a ] max max min由 b/h=400/6=66.67 及o =136.11Mpa,查表知 b1/h=49.7, b〔=49.7x6=298.2mm;面积矩 S=298.2x6x3 + 1926x( 100+6-28.4 ) =154825.2mm3 ；截面积 A=298.2x6+1926=3715.2mm3;…y = S/A = 154825.2/3715.2 = 41.7mm丿1y = 106 一 41.7 = 64.3mm2I = — X 298.2 X 63 + 298.2 x 6 x(41.7 - 3》+1795100 +1926 x (106 - 28.4 - 41.7\ 12=6962383mm 4W = 6962383 = 108280mm 3min 64.3M = 17.47 KN mmaxa = M /W = 17.47 x 106/108280 = 161.34MPa < [a]max max min强度满足要求；f = 23.3〉2200/400 = 5.5mm ；②在-1.0〜+1.5之间负 13KN一一一一“「__ 12. 8KNR3 R42500M 二 14.64 KN.m R3=26.46KN R4=21.32KNmaxQ 二 M / W 二 14.64 X 106/111013.8 二 131.9 MPa < Q] max max min板的有效宽度计算略；强度满足要求5 = 25〉2500/400 = 6.25mm③在+1.5〜+5.2之间12. 8KN1■R53700 |M 二 11.36 KN.m R5=16.06KN R6=8.16KNmax.Q 二 M /W 二 31.4X106/175462 二 179MPa < [q]；max max min板的有效宽度计算略；强度满足要求；f = 44〉3700/400 = 9.25mm3、横肋计算(1 )横向小肋计算：横向小肋与面板共同作用，间距为400mm ； 小肋按两端支撑在竖向大肋的简支梁计算；面积矩 S=400x6x3 + 400x8x206=666400mm 3；截面积 A=400x6+400x8=5600mm 3；二 y = S / A = 666400/5600 = 119mm丿1y = 406 一 119 = 287mm丿2I = — X 400 X 63 + 400 X 6 x(119 - 3》+ — x 400 x 83 + 3200 x(406 - 200 -119\ 12 12=5653947mm 45653947287取最下端横肋计算.q=37.9KN/m;_ MG = maxmax JWmin37.9 x 40028x197001=4MPa < [g ]；有效宽度计算略，强度符合要求；(2 )横向大肋布置在-3.5m、-1.0m、+1.5m,4.5m处，具体见设 计图。
下面验算-1.0m处2[28b的强度因为在套箱里需设置底部 桁架，所以横肋可视为五跨连续梁计算简图如下：164. 2K^7md.；「「！ J ■ J- J ! 1{ <> cJ CJ CJ} «:3525* 卜* d* /丿# ,1700■ 2800■— ―1700■^*1 F' Jl jrV3525£ [28b A=45.62cm2 W=365.6cm3 1=5118.4cm4 ， z°=140mm;面积矩 S=400x6x3 + 9124x( 280+6-20.2 ) =2432359mm3; 截面积 A=400x6+9124=11524mm3;二 y = S / A = 2432359/11524 = 211mm丿1y = 286 一 211 = 75mm丿2I = — X 400 X 63 + 400 X 6 x(211 - 3》+102368000 + 9124 x(286 -140 - 211》 12=244757700mm 4244757700211 =1 1 5 9 9.1mm3q=(53.6+77.73)x2.5/2=164.2KN/m由SAP2000计算得：M = 177.56KN • mmax—M / W = 715^ = 16°4MPa 何=200MPa;由 b/h=400/6=66.67 及o =160.4Mpa,查表知 b1/h=47.8, b〔=47.8x6=286.8mm;面积矩 S=286.8x6x3 + 9124x( 280+6-20.2 ) =2430321.6mm3;截面积 A=286.8x6+9124=10844.8mm3;…y = S/A = 2430321.6/10844.8 = 224mm丿1y = 286 一 224 = 62mm2I = — X 400 X 63 + 400 X 6 x(224 - 3》+102368000 + 9124 x(286 - 20.2 - 224\ 12=235535418mm 4W = 2 3 5 5 3 5 410514^73 ； min 224[W QU ic = M / W = 一.一X一- = 168.9 MPa〈Q] = 200MPa; 1051497强度满足要求；f = 9.3mmmax挠度满足要求；对标高+1.5m处横肋 选用［28b,因为在套箱里需设置中部桁架,所以横肋可视为五跨连续梁。
计算简图如下：1 随 26KN/inMi"面积矩 S=400x6x3 + 4562x( 280+6-140 ) =673252mm3 ；截面积 A=400x6+4562=6962mm3 ；…y1=S / A=96・7mmy2 = 286 -张7 = 189・3mm1 =右 X 400 X 63 + 400 X 6 X(189J - 3>+ 51184000 + 4526 x(286 -189.3 - 211》=142975408.1mm 4W = 142975408.1 = 755284.8mm3 ； min 189.3a=M / W==149・6MPa 何=200MPa;有效宽度计算略，强度符合要求其他横肋计算略，强度符合要求4)内支撑验算：取单位宽面板计算，计算图式如下：围堰顶标高+5.2m 岛面标高+4.5m 施工水位+4T0m承台顶标。