开孔沉箱结构的设计优化研究
大连某取水口工程中基础采用开孔沉箱结构、取水管采用箱涵结构。本文主要介绍了该工程的结构设计。
在结果分析中,对开孔沉箱进行了稳定性验算、基床承载力验算和配筋计算,对箱涵结构进行了稳定性验算和结构内力及配筋计算。在结构内力及配筋计算中计算了正常使用极限状态和承载能力极限状态,其中承载能力极限状态在设计低水位和极端低水位分别对该箱涵进行了内力配筋计算和裂缝计算,同时详细地给出了结构的变形图、轴力图、剪力图、弯矩图和位移图。
通过内力配筋计算得到的配筋结果进行裂缝计算时候完全满足规范要求。在优化分析中,根据大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室物模试验结果得到的相关计算公式,对开孔沉箱的基床高度、消浪室宽度和开孔率进行了分析,讨论了基床高度、消浪室宽度和沉箱开孔率对沉箱受力和稳定性的影响,发现本结构采用暗基床、相对较宽的消浪室和相对较大的开孔率都可以很好地减少沉箱的受到的水平力和垂向力,更好地保证了沉箱的稳定。
设计计算严格按照行业标准和工程建设规范进行,部分计算采用软件进行,设计取值保守,有一定的安全储备,并为后续工程发展预留了空间。