1港码头结构设计与施工组织设计

'第一章绪论11.1我国港口的基本情况11.1.1港口的作用11.1.2港口的规模和经济都有了跨越式发展11.1.3港口的管理体制21.2江苏省的港口情况21.3镇江港口情况31.3.1镇江港的地理位置及交通环境31.3.2镇江港的自然条件31.3.3镇江建港的必要镇江建港的必要性和重要性5第二章设计资料62.1自然条件62.1.1地理位置62.1.2气象62.1.3水文62.1.3.1潮汐、水位62.1.3．2流速流向泥沙72.1.3．3冰凌82.2地形地貌82.3工程地质82.4地质构造及地震9第三章总平面布置103.1总体布局103.2码头泊位数、泊位长度及其高程103.2.1泊位数103.2.2码头前沿高程113.2.3码头前沿设计水深113.2.4码头前沿底高程12109 3.2.5泊位长度123.2.2码头前水域宽度123.3库场堆场面积123.4机械选型13第四章码头结构方案设计及荷载计算144.1结构方案的确定144.2方案设计144.2.1结构总尺度的确定144.1作用于船舶上的风荷载154.2作用于船舶上的水流力164.3系缆力174.4挤靠力184.5撞击力18第五章面板计算195.1计算原则及其尺寸拟定195.2计算跨度195.2.1简支板195.2.2连续板205.3作用计算205.3.1永久作用205.3.2可变作用215.4作用效应分析215.4.1短暂状况(施工期)215.4.2持久状况(使用期)225.5作用效应组合255.5.1承载能力极限状态的作用效应组合255.5.2正常使用极限状态的作用效应组合255.6配筋计算26第六章纵梁计算29109 6.1纵梁断面尺寸296.2计算跨度选取306.2.1简支梁306.2.2连续梁306.3作用306.3.1永久作用306.3.2可变作用316.3.3作用效应分析316.4内力计算316.4.1施工期316.4.2使用期326.5作用效应组合606.5.1承载能力极限状态的作用效应组合606.5.2正常使用极限状态的作用效应组合616.6纵梁配筋计算64第七章横向排架计算677.1横梁结构677.2横梁计算687.2.1计算跨度687.2.2结构断面特征687.3横梁荷载计算697.3横梁配筋计算77第八章桩基计算798.1概述798.2桩轴力计算表格798.2桩轴力计算表格82第九章靠船构件计算849.1概述84109 9.2靠船构件计算849.2.1悬臂板根部断面内力计算849.2.2靠船构件水平向在船舶撞击力作用下的内力859.3靠船构件配筋计算86第十章施工组织设计8810.1概述8810.1.1工程简介8810.1.2工程特点8810.1.2.1气象8810.1.2.2水文8810.2施工布置8910.2.1布置原则8910.2.2现场布置8910.3施工进度计划9010.3.1施工总进度计划安排原则9010.3.2施工进度计划表90结论92致谢93参考文献94外文翻译95109 第一章绪论1.1我国港口的基本情况1.1.1港口的作用作为港口，无论在任何国家，对于城市经济的发展、区域经济的发展都起着非常重要的作用。据有关资料显示，全球35个国际化的城市，其中有31个是因为有港口而发展起来的国际化的城市。前10名的城市几乎都是港口城市。有资料显示，全球财富的50%集中在沿海港口城市。从我们国家的情况来看，也是这样，比如说我们的长三角地区，占国家GDP总量的18.6%，长三角地区正是因为有强大的港口群，比如说上海港、宁波港等等。同时，珠三角地区，占国家GDP9.9%，它也有一个港口群，比如说广州港、深圳港做支撑。同样在环渤海地区，占全国GDP总量的25%，也是因为有了大连、秦皇岛、天津、烟台、青岛这样的港口，支持着环渤海经济圈的发展。因此，港口在国家的经济发展中，在区域经济的发展中，在城市经济发展中起着举足轻重的作用。港口为什么会起这样的作用呢？是从历史演变的过程来看。港口首先是交通的枢纽，是各种交通工具转换的中心，这样大量的货物聚集在这里，拉动经济的发展。同时，港口周边地区又发展加工工业，带动了工业的发展。再后来是第三代港口，又促进了国际贸易的发展，一些代理的行业，物流也发展起来了。现在已经发展到第四代港口，是什么概念呢？是全球资源配置的枢纽，因为当前的一个国际发展的重要趋势是全球化，全球化的趋势就是资源在全球范围内的流动与资源在全球的共享，在这样的情况下，资源在全球范围内流动，就要靠海运来支撑，因为海运的运量最大，效率最高，成本最低。在港口周围就变成了资源配置的枢纽。因此，在区域经济发展中，港口对于整合各种生产要素，发展各种产业集群具有非常重要的意义。1.1.2港口的规模和经济都有了跨越式发展建国初期，我国沿海只有6个主要港口，泊位233个，其中万吨级深水泊位61个，年吞吐量1000多万吨。50多年来，依靠科技进步，我国港口的面貌已经发生了根本的改变，港口与航道的建设进入了一个新的时期.，我国沿海港口完成货物吞吐量27亿吨，增长1109 8.8％。其中集装箱超过了5700多万标准箱，比上年4589万标准箱增加了1100多万标准箱。增长24.3％。尤其是上海港货物吞吐量达到5.9亿吨，集装箱吞吐量达到2500万标准箱，分别位居世界第一、第二位。沿海港口对国民经济发展，尤其对于外贸发展提供了有力的支撑，作出了突出的贡献。港口水工建筑物的结构型式也有了很大的发展并取得了一系列重大技术成就和具有国际水平的创新成果。1.1.3港口的管理体制1)体制改革基本完成港口所在城市政府建立了港口行政管理机构，共有港口企业产权划归地方，为进一步实施国企改革，建立现代企业制度创造了条件。作为国内最大国有独资港口企业集团之一的上海国际港务集团，多元化股份制改造已经在去年年底启动。为港口的发展，发展现代物流，推进港口经济繁荣，提高竞争力注入新的活力。2)改革不全面，仍有不少遗留问题我国港口还存在一些长期积累下来的问题，经济发展出现的新问题，改革中遇到的深层次问题和管理问题，主要表现在港口能力不足，大型深水化泊位短缺。2004年经济运行当中出现的煤、电、油运紧张状况仍然表明，我国港口仍然是经济发展中的薄弱环节，瓶颈制约状况没有从根本上改善。港口资源利用存在体制性障碍，综合运输体系效能不高，港口公用基础设施建设滞后。1.2江苏省的港口情况江苏省的水运业有着得天独厚的优势，境内水网密布，通江达海。全省通航里程为24793公里(不含长江干流)，占全国近五分之一。长江流入江苏境内425公里，京杭运河南北贯通690公里，海岸线1011公里，目前江苏省港口泊位数、港口吞吐量均居全国第一。根据交通部统计，2005年全国有25个主要港口，我省占有5个。2005年全省港口货物吞吐量7.3亿吨，居全国第一位，集装箱吞吐量305万Τ，与2004年相比，分别增长15％以及39％，其中沿江沿海港口吞吐量达到5亿吨，外贸货物吞吐量达到8200万吨。2005年连云港完成集装箱吞吐量100万Τ，跃居全国沿海集装箱港口吞吐量的前十位，居全球集装箱港口吞吐量的前100位；苏州港、南京港分别完成货物吞吐量1亿吨，跨进亿吨港口之列。“十五”期间，我省港口吞吐量、外贸货物吞吐量以及集装箱吞吐量分别年增加20.5％、1109 8％以及30%。江苏省95％的货物由水运承担，江苏内河水运以其独特的优势不仅形成了灿烂的运河文化，还生成了沿河、沿江产业带，为促进区域经济的发展以及生产力合理布局发挥了重要作用。1.3镇江港口情况1.3.1镇江港的地理位置及交通环境镇江港位于长江三角洲暨江苏省中部的镇江市，地处京杭大运河与长江十字交汇处。地理坐标为北纬32度13分，东经119度26分30秒。上距南京87公里，下距长江入海口279公里。铁路有京沪干线，公路有312、104国道，沪宁高速公路穿越，沿江有金山、大港、扬中三处汽车轮渡沟通苏南、苏北公路网；航空东距常州机场70公里，西距南京禄口国际机场90公里，均有高等级公路直达，是我国长江主枢纽港之一。1.3.2镇江港的自然条件1、气象气温：历史极端最高气温：40.9℃历史极端最低气温：-12℃年平均气温：15.4℃风况：常风向为东风，春夏季多东及东南风，秋冬季多东北及北风，风力为3~4级，强风向为西北风，年大于17米/秒风平均为15.6天。降水：年平均降水量为1066.2毫米，年平均降雨日119.7天，大都集中在6~9月份。雾况：年平均雾日为25.8天，大都发生在冬季，主要是凌晨起雾，九时左右消散。 2、水文109 水位：镇江港所辖江段属感潮河段，属半日潮型，规划港区的设计水位根据镇江港老港区内的镇江水文站52年水位资料推得。(黄海基面，下同)详见下表：镇江水文站：历年最高水位：+6.69米(1996年8月1日)历年最低水位：+ 0.66米(1959年1月22日)平均高水位：+5.20米平均低水位：+1.60米历年最大潮差：+2.32米(1979年1月30日)历年最小潮差 ： 0.00米 (1969年9月6日)历年平均潮差 ：+0.96米流速流向：据长办南京历年实测瞬时落潮流速资料：断面平均最大流速：2.0米/秒(洪水)断面平均最小流速：0.5米/秒(枯水)平均流速：        1.0米/秒(中水)各规划港区主流流向以顺流为主，枯水涨潮有负流出现波浪：波高一般较小(H＜0.7米)，可不考虑。泥沙：据长办南实站的实测资料，镇扬河段悬移质泥沙含量：最大含沙量：              1.00千克/立方米最小含沙量：            0.05千克/立方米平均含沙量：            0.30千克/立方米潮汐：每日涨落潮两次，涨潮平均历时3小时25分，落潮平均历时9小时，最大潮差2.32米，枯水期涨潮时有明显逆江流，流速0.5~1米/秒。1.3.3镇江建港的必要镇江建港的必要性和重要性109 镇江港地处江苏省中部，位于省内长江沿岸与京杭运河沿岸经济带十字水系交汇中心，水陆交通十分发达，与邻近港口相比，港口对省内市县的幅射面广。地处长江B级航区末端，是长江中上游地区大宗物资江海中转最佳效益区段，有利于长江沿岸各省市B级航区船舶满载直达进行江、海河中转联运。镇江市具有港口、交通、能源、水源、用地及城市依托的组合优势，在长江岸线经济开放带上中等规模以上城市中有比较优势。随着经济国际化的进程，长江下游地区日益成为跨国资本转移的热土之一，镇江又是其中深水岸线资源最丰富、最具开发潜力优势的地区。随着镇江港对外开放，新增外贸海运功能，港口从内河型又转向江海型，成为长江下游一类对外开放港口。到90年代末，公用码头中海轮吞吐量比例已超过一半。从公用码头的企业专用码头的发展建设来看，镇江港已形成以建设海轮泊位为主导的发展方向，海港型的特征十分明显。腹地经济发达，市场繁荣，港口吞吐量不断增长，港口吞吐量构成不断调整，外贸吞吐量比重上升较快，为港口发展提供了强有力的支撑。第二章设计资料2.1自然条件2.1.1地理位置镇江港位于长江三角洲暨江苏省中部的镇江市，地处京杭大运河与长江十字交汇处。地理坐标为北纬32度13分，东经119度26分30秒。上距南京87公里109 ，下距长江入海口279公里。铁路有京沪干线，公路有312、104国道，沪宁高速公路穿越，沿江有金山、大港、扬中三处汽车轮渡沟通苏南、苏北公路网；航空东距常州机场70公里，西距南京禄口国际机场90公里，均有高等级公路直达，是我国长江主枢纽港之一。2.1.2气象气温：年平均气温15.4℃。历史最高气温40.9℃，最低气温为零下12℃。风况：常风向为东风，春夏季多东及东南风，秋冬季多东北及北风，风力为3~4级，强风向为西北风，年大于17米/秒风平均为15.6天。降水：年平均降水量为1066.2毫米，年平均降雨日119.7天，大都集中在6~9月份。雾况：年平均雾日为25.8天，大都发生在冬季，主要是凌晨起雾，九时左右消散。2.1.3水文2.1.3.1潮汐、水位潮汐：港口处于长江感潮河段，每天涨落潮两次，涨潮平均历时3小时25分，落潮平均历时9小时。最高潮位6.48米，最低潮位0.66米，平均潮差0.96米。潮流：有明显逆流，流速为0.5~1米/秒。日落后不允许进港航行。水位：镇江港所辖江段属感潮河段，属半日潮型，规划港区的设计水位根据镇江港老港区内的镇江水文站52年水位资料推得。(黄海基面，下同)详见下表：镇江水文站：109 历年最高水位：+6.99米(1996年8月1日)历年最低水位：+0.66米(1959年1月22日)平均高水位：+5.20米平均低水位：+1.60米历年最大潮差：2.32米(1979年1月30日)历年最小潮差：0.00米(1969年9月6日)历年平均潮差：0.96米设计水位：按照(JTJ214-2000)《内河航道与港口水文规范》，对于潮汐影响明显的感潮河段港口码头设计高水位的确定，可按照现行行业标准(JTJ213-98)《海港水文规范》的有关规定执行。设计水位：设计高水位采用高潮累积频率10%的潮位；设计低水位采用低潮累积频率90%的潮位。极端高水位采用重现期50年的年极值高水位，极端低水位采用重现期50的年极值低水位。设计高水位5.20米设计低水位1.60米极端高水位6.99米极端低水位0.66米2.1.3．2流速流向泥沙流速：据长办南京历年实测瞬时落潮流速资料：断面平均最大流速：2.0米/秒(洪水)断面平均最小流速：0.5米/秒(枯水)平均流速：1.0米/秒(中水)各规划港区主流流向以顺流为主，枯水涨潮有负流出现。波浪：波高一般较小(H<0.7米)可不考虑泥沙：据长办南实站的实测资料，镇扬河段悬移质泥沙含量：109 最大含沙量：1.00千克/立方米最小含沙量：0.05千克/立方米平均含沙量：0.30千克/立方米2.1.3．3冰凌冰况：镇江港无冰冻。2.2地形地貌港区陆域平坦，已建少量库场，后方土地充裕。地面高程一般在6.00~6.03米左右。港区江面极为开阔，自建港以来，港址处微冲不淤，水下地形状况变化较小。2.3工程地质本区属冲击平原。根据对港区的钻孔勘察，土层变化基本一致，各分层如下：淤泥质亚粘土：灰黄色~灰褐色，局部夹薄层粉沙、云母和腐殖质等，土质自上而下由流态至极软状态，吴饱和高压缩性状。粉沙：青灰色~灰色，夹薄层亚粘土和贝壳碎片等，土质呈稍密~中密状。亚粘土：灰色，夹薄层粉细砂，但以亚粘土为主，土质呈软塑状。粉细砂：灰色，夹少量零碎状贝壳、云母碎片等，局部夹少量夹薄层亚粘土，土质呈中密~紧密状。亚粘土夹粉细砂：灰色~灰褐色，夹厚层粉细砂，但以亚粘土为主，水平与垂直向岩相变化较大，土质呈软塑~可塑状。各土层的主要物理、力学性指标详见表2-1：表2-1土层的主要物理、力学性指标NO12345土层名称淤泥质亚黏土粉砂亚黏土粉细砂亚黏土夹粉细砂标高m-1.30-10.00-15.60-26.20-39.95比重26.226.627.226.527.0容重kN/m317.2618.9818.3019.2118.46含水量ω%41.9031.4334.3729.6133.84孔隙比1.2360.8620.9780.8070.972塑性指数ω%12.6212.5712.96109 液性指数B1.360.850.79压缩系数α1-20.630.0290.0430.0180.038固结快剪C/MPa0.0110.0100.008φ(度)11.427213124天然坡度29.33533N63.5220828102.4地质构造及地震根据《中国地震动参数区划图》，本区域地震基本烈度为Ⅶ度。109 第三章总平面布置3.1总体布局本码头设计的代表船型，为50000吨级散货船。50000吨散货船：船长：223m船宽：32.3m型深：17.9m满载吃水：12.8m3.2码头泊位数、泊位长度及其高程该港是河港，泊位数参照(GB50192-93)《河港工程设计规范》的有关规定确定，码头长度及其高程等参照(JTJ211-2006)《河港工程总体设计规范》的有关规定确定，计算如下：3.2.1泊位数目标港口的货运吞吐量为1590t。泊位数应根据码头年作业量、泊位性质和船型等因素按下式计算：(3-1)式中：N——泊位数；Qn——根据货物类别确定的年吞吐量(t)；Pt——泊位的年通过能力(t)。而泊位的年通过能力应根据泊位性质和设计船型按下式计算：(3-2)式中：a——当货物多样而船型单一时，a为各货种年装卸数量占泊位年装卸总量的百分比(%)；当船型、货种都不相同时，a109 为各鲤船舶年装卸不同货物的数量占泊位年装卸总量百分比(%)；ps——与a相对应的泊位年通过能力(t)。与a相对应的泊位年通过能力也可按下式计算：(3-3)——昼夜装卸作业小时数(h)，应根据各港实际情况确定。一般制可取6~7h，两班制可取12~13h，三班制可取15~18h；对石油码头可取24h；此处取12h(两班制)P——船时效率(t/h)，按货种，船型，设计能力，作业线数和运营管理等因素综合分析确定。设计船时效率参照(JTJ212-2006)《河港工程总体设计规范》和(JTJ211-99)《海港总平面设计规范》，本设计取为2000t/hP＇——合理船舶利用率(%)。此处取0.60(0.55~0.70)。泊位数：(3-4)因此，取泊位数为3个。3.2.2码头前沿高程(3-5)式中：——设计高水位，根据统计的资料，重现期为50年的设计高水位是5.20m；——超高，取为0.40m((GB50192-93)《河港工程设计规范》)。则：参照(JTJ211-99)《海港总平面设计规范》，码头前沿设计高程，不能小于极端高水位6.99m，综合考虑当地实际情况，取。3.2.3码头前沿设计水深码头前沿设计水深：(3-6)式中：——码头前沿设计水深(m)；109 ——设计船型满载吃水(m)，取12.8m；——龙骨下最小富余深度(m)，取0.5m；——其它富余深度(m)，取0.4m。则：(3-7)3.2.4码头前沿底高程码头前沿底高程＝设计低水位-设计水深＝1.6-13.7＝-12.1m3.2.5泊位长度参照(GB50192-93)《河港工程设计规范》泊位长度取:(3-8)即220m。3.2.2码头前水域宽度码头前水域宽度取为2倍设计船宽，本设计取为64.6m。3.3库场堆场面积根据(JTJ211-99)《海港总平面设计规范》，对件杂货、散货的堆场所需的容量按以下公式计算：(3-9)(3-10)式中：——仓库、堆场容量(t)；——根据货物类别确定的年吞吐量(t)，本次取1590万t；——仓库或堆场不平衡系数，本设计取为1.5；——货物最大入堆场百分比(%)，本设计取为100%；109 ——仓库或堆场年营运天(d)，本设计取36510d；——货物在堆场的平均堆存期(d)，本设计取10d(8~13d)；——堆场的总面积(m2)；——单位或有效面积的货物堆存量(t/m2)，取4.0(生铁2.5~4，钢材3~6)——堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比，取0.7(0.7~0.8)取为240000m2。3.4机械选型根据(JTJ215-98)《港口工程荷载规范》，选用起重运输机械选用Mh-4-25，其参数如下：最大起重量10t；最大幅度30m；自重200t；轨矩10.5m；支腿纵距10.5m；荷载250kN。选用15t汽车，其参数如下：一般车总重力：150kN；前轴重力标准值：50kN；后轮重力标准值：100kN；轴距：4.0m；轮距：1.8m；前轮着地宽度及长度：0.25×0.20m；后轮着地宽度及长度：0.50×0.20m；车辆外形尺寸(长×宽)：7×2.5m。109 第四章码头结构方案设计及荷载计算4.1结构方案的确定重力式、板桩式及高桩式是码头结构的主要型式。重力式一般用于较好的地基，板桩式主要适用于所有可沉入板状的地基，但板桩是薄壁结构，抗弯能力有限，一般适用于万吨级以下的码头，高桩式一般适用于软土地基，根据当地地质资料条件，码头采用高桩式结构，根据当地的水位差，综合考虑采用梁板式结构型式。高桩式码头根据实际情况，又分为两种，第一种由面板、纵梁、横梁、桩帽，靠船构件组成，其装配程度高，采用了预应力结构，提高了结构的抗裂性能，但梁的高度较大，又有桩帽，所以比较费材料，并且由于梁都是预制的，整体性较差；第二种不采用桩帽，直接在桩上现浇下横梁，并且部分构件也采用了预应力，这样不仅提高了承载力，节约了材料，也增强了整体性，综合考虑，采用第二种型式的高桩码头。因设计船型为5万吨级散货船，系缆力标准值与船舶撞击力标准值均较大,码头受到的水平力大，码头桩基中至少组要设置一对叉桩。4.2方案设计4.2.1结构总尺度的确定(1)结构宽度：码头结构总宽度主要决定于岸坡的稳定性和挡土结构的位置，假定开挖的岸坡坡度为1：3，挡土结构采用重力式挡土墙，再结合平面布置中确定的码头前沿底高程-12.10m和码头面高程7m，可确定码头结构的总宽度为53.1m。其中，前方桩台宽19m，主要用于门机的布置，后方桩台宽34.1m，主要用于布置前方堆场。(2)结构沿码头长度方向的分段：为避免结构中产生过大的温度应力和沉降应力，沿码头长度方向隔一定距离应设置变形缝。在平面布置中已确定5万吨级散货船泊位长度为800m。本港所处位置地基土质分布较均匀，因此，结构沿长度方向可以分为15段，每段长为53.33m，每个结构段的两端做成悬臂式上下结构。109 4.1作用于船舶上的风荷载作用在船舶上的计算风压力的垂直于码头前沿线的横向分力和平行于码头前沿线的纵向分力宜按下列公式计算：(4-1)(4-2)式中：Fxw，Fyw——分别为作用在船舶上的计算风压力的横向和纵向分力(kN)Axw，Ayw——分别为船体上面以上横向和纵向受风面积(㎡)Vx,Vy——分别为设计风速的横向和纵向分量(m/s)ζ——风压不均匀折减系数，根据规范，本设计取0.60船体以上的受风面积按下列公式计算：五万吨级散货船半载或压载时：(4-3)(4-4)式中：DW——船舶载重量(t)船舶在水面以上最大尺寸：B=223m，L=32.3m，根据规范(JTJ215-98)《港口工程荷载规范》，取ζx=0.6,ζy=1.0＝0.283+0.727×log50000＝3.699Axw＝5001m2＝0.019+0.628×log50000＝2.970Ayw＝934m2＝73.6×10-5×5001×222×0.60＝1068.88kN＝49.0×10-5×934×222×1.0＝221.51kN109 4.2作用于船舶上的水流力(1)水流对船舶作用产生的水流力船首横向分力和船尾横向分力：(4-5)(4-6)式中：Fxsc、Fxmc——分别为水流对船首横向分力和船尾横向分力(kN)Cxsc、Cxmc——分别为水流力船首横向分力系数和船尾横向分力系数ρ——水的密度ρ＝1.0t/m3V——水流速度(m/s)，V=2m/s——船舶吃水线以下的横向投影面积(m2)d/D=17.3/12.8=1.35，查(JTJ215-98)《港口工程荷载规范》表E.0.3，得Cxsc=0.1，Cxmc=0.05，(m2)则(2)水流对船舶作用产生的水流力纵向分力：(4-7)(4-8)(4-9)其中：Fyc————水流对船舶作用产生的水流力纵向分力(KN)Cyc————水流力纵向力分力系数ρ——水的密度ρ＝1.0t/m3V——水流速度(m/s)，V=2m/s109 S——船舶吃水线以下的表面积(㎡)B——系数；——水的运动粘性系数，按(JTJ215-98)《港口工程荷载规范》表E.0.8选用,取水温为,故m2/s查表E.0.9，得b=0.009则(m2)(KN)4.3系缆力(4-10)式中：ΣFx、ΣFy——分别可能出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和K——系船柱受力分布不均匀系数，本设计n大于2，故K取1.3n——计算船舶同时受力的系船柱数目，查表10.4.2，取6个α、β——分别定义为系船缆与码头前沿线的夹角和与水平面的夹角，查(JTJ215-98)《港口工程荷载规范》表10.4.3，本设计α取30°，β取0°=1114kN(4-11)符合规范要求，即取1114KN。109 4.4挤靠力本设计橡胶护舷间断布置，挤靠力标准值按下式计算：(4-12)式中：F´j——橡胶护舷间断布置时，作用于一组或一个橡胶护舷上的挤靠力标准值K´j——挤靠力不均匀系数，取1.3n——与船舶接触的橡胶护舷的个数，本设计取20(4-13)4.5撞击力船舶靠岸时的有效撞击能量：(4-14)式中：E0——船舶靠岸时的有效撞击能量ρ——有效动能系数，取0.7~0.8，本设计取0.75M——船舶质量(t)，按满载排水量计算Vn——船舶靠岸法向速度(m/s)，取0.10m/s满载排水量：==4.834tt选用DA-A800H×1500标准型橡胶护舷：E=278KJ，反力R=825KN。109 第五章面板计算5.1计算原则及其尺寸拟定本设计中，前、后边板为单向板，计算较为简单，在此仅计算四边与纵、衡梁相连的双向板。(1)施工期：预制面板安装在横梁上，按简支板计算。(2)使用期：面板与纵横梁整体连接，为连续板，板的内力计算，首先按四边简支板，按照(JTJ291-98)《高桩码头设计与施工规范》，计算出两个方向的跨中弯矩Mx和My,连续板的跨中弯矩取0.525Mx和0.525My；支座弯矩取-0.75Mx′和-0.75My′。面板采用叠合板，预制部分厚40cm，现浇部分厚15cm，横梁采用花篮型梁，纵梁采用矩形梁，桩采用直径为1.2m的预应力pc管桩，横向排架间距均为7m，板的搁置长度取0.18m。5.2计算跨度5.2.1简支板图5-1横断面图109 图5-2纵断面图简支板弯矩计算跨度：支撑宽度为210mm，搁置长度取180mm，则(5-1)(5-2)根据规范要求，取6.16m5.2.2连续板短边方向弯矩计算跨度：m(5-3)长边方向弯矩计算跨(5-4)5.3作用计算5.3.1永久作用结构自重：现浇面层：kN/m3；m。预制面板：kN/m3；109 m。5.3.2可变作用1)短暂状况可变作用：施工荷载：3kPa预制板吊运：预制板尺寸：Lx=4.55m，Ly=6.34m预制板为4点吊，吊点位置见图5-3图5-3预制面板吊运图预制板吊运时取动力系数＝1.32)持久状况可变作用：均布荷载：q＝20kPa。门座起重机荷载为250KN。15t汽车荷载为150KN。5.4作用效应分析5.4.1短暂状况(施工期)按简支板计算永久作用：板自重：kPa(5-5)弯矩计算：109 可变作用：施工荷载：kN/m2弯矩计算：(5-7)预制板吊运：查《建筑结构静力学计算手册》(第二版)，根据公式：，取，由，查表4-26分别为0.0424、0.1169、0.0973、0.1393，计算结果：kN.m/mkN.m/mkN.m/mkN.m/m5.4.2持久状况(使用期)按四边简支板计算：1)永久作用：面板自重：同短暂状况(kN·m/m)(5-8)面层自重：kPa(5-9)，四边简支的情况,查《建筑结构静力学计算手册》表4-16，可得系数0.0626和0.0315,根据计算公式：(5-10)(5-11)109 计算结果：kN·mkN·m连续板的跨中弯矩：kN·mkN·m连续板的支座弯矩：kN·mkN·m2)可变作用可变作用有汽车荷载，本设计选取15t汽车，根据其车型参数，计算如下：汽车经面层扩散后的传递宽度：(5-9)(5-10)汽车后轮轮压：kPa(5-11)作用图示如图5.4所示。图5.4汽车轮压扩散图根据《海港工程设计手册(中)》，四边简支板承受集中荷载所产生的弯矩值如下：(5-12)(5-13)109 (5-14)(5-15)式中：——系数，按，由规范附表查得。——系数，按，由规范附表查得。(即表中的)计算结果：kN·mkN·m连续板在汽车荷载作用下产生的跨中弯矩及支座弯矩kN.mkN.mkN.mkN.m计算结果汇总如下表5-1：表5-1面板作用效应组合表作用短跨跨中长跨跨中短跨支座长跨支座永久作用面板自重47.43面层自重0.7891.569-1.127-2.241可变作用短暂状况施工荷载14.23吊运内力5.5802.0241.9821.384持久状况汽车荷载19.27822．212-27.540-31.732注：表中单位：kN.m109 5.5作用效应组合5.5.1承载能力极限状态的作用效应组合1)持久状况作用效应的持久组合：(5-16)式中：;长跨跨中：(5-17)短跨跨中：长跨跨支：短跨跨支：2)短暂状况作用效应的短暂组合：(5-18)式中：;组合1：组合2：板吊运时，取5.5.2正常使用极限状态的作用效应组合1)持久状况作用的短暂效应组合：(5-19)109 式中：长跨跨中：(kN·m)短跨跨中：(kN·m)长跨跨支：(kN·m)短跨跨支：(kN·m)2)持久状况作用的长期效应组合：(5-20)式中：长跨跨中：(kN·m)短长跨支：(kN·m)长跨跨支：(kN·m)短跨跨支：(kN·m)5.6配筋计算材料：混凝土，=15N/mm2,Ⅱ级钢筋,=310kp，保护层厚度c=40mm，板宽1m，预估钢筋直径d=20mm。截面有效高度：(5-21)截面抵抗矩系数(5-22)截面相对受压区高度(5-23)受压区高度(5-24)纵向受力钢筋面积(5-25)109 配筋率(5-26)式中——截面抵抗矩系数——混凝土结构系数，取1.2b——板宽——截面有效高度，长跨跨中配筋，计算如下：=0.055<选用钢筋，Φ16＠200()=0.29﹪>=0.15﹪。长跨方向支座配筋，计算如下：=0.024<=0.12﹪<=0.15%选用最小配筋率，即选用钢筋，Φ12＠200()短跨跨中配筋，计算如下：；=0.014<109 =0.068﹪<=0.15﹪选用最小配筋率，即选用钢筋，Φ12＠200()短跨方向支座配筋，计算如下：；选用最小配筋率，即选用钢筋，Φ12＠200()表格5-1预制面板配筋计算表长跨跨中短跨跨中长跨支座短跨支座弯矩设计值82.12121.18936.00830.2690.05360.01380.02350.01980.0550.0140.0240.020931.45237.10406.45338.710.29﹪0.068﹪(小于最小配筋率0.15﹪)0.12﹪(小于最小配筋率0.15﹪)0.097﹪(小于最小配筋率0.15﹪)选用钢筋Φ16＠200(1005)按最低配筋率：Φ12＠200(565)按最低配筋率：Φ12＠200(565)按最低配筋率：Φ12＠200(565)109 第六章纵梁计算6.1纵梁断面尺寸纵梁包括海侧门机轨道梁、陆侧门机轨道梁、连系梁及后边梁，各梁断面及受力情况不同，本计算仅以海侧门机轨道梁为例。该梁为预应力混凝土叠合梁，断面及断面特征值如下：图6-1预制纵梁断面图如图所示：面积：A=(6-1)轴心位置：(6-2)面积矩：(6-3)惯性矩：(6-4)C30混凝土弹性模量109 6.2计算跨度选取预制梁长L=5.98m，搁置长度e=0.24m，净跨，横向排架间距7m。6.2.1简支梁计算跨度m,但是不大于剪力计算：计算跨度6.2.2连续梁计算跨度：取中到中7m剪力计算m图6-2纵断面图6.3作用6.3.1永久作用预制纵梁及现浇接头自重：kN/109 面层自重：kN/6.3.2可变作用1)Mh-4-25型门机q=100kN；2)15t汽车荷载q=150kN；6.3.3作用效应分析1)永久作用标准值产生的作用效应：施工期只考虑预制梁的自重及现浇面板接缝混凝土的重量，而面板自重由横梁承担。考虑施工时接缝混凝土未达到设计强度，故按简支梁计算，预制部分及现浇接头自重：施工期承载能力极限状态设计值：施工期正常使用极限状态设计值：6.4内力计算6.4.1施工期考虑到施工时门机梁预制部分之间的接头混凝土可能未达到设计强度,按简支梁计算,此处计算断面为矩形，109 门机梁预制部分自重：(6-5)则梁各断面弯矩值见表6-1：表6-1梁断面弯矩值截面号X(m)从计算跨度左端起算111.93x19.5x(kN.m)10.5763.806.3357.4721.14127.6025.34102.2631.71191.4057.02134.3842.28255.20101.37153.8352.87321.24160.62160.62施工期门机梁内力图如下：图6-3施工期门机梁内力图剪力：：：反力：6.4.2使用期门机梁的使用期控制荷载为门机荷载、堆货荷载和现浇面层，并按刚性支承五跨连续梁计算，跨距为7m109 ,考虑门机作业，堆货荷载，汽车荷载和现浇面层荷载的组合的最不利荷载情况，采用结构力学求解器进行计算。1.门机作用图6-4门机作用示意图1.1一台门机单独作用1）门机吊臂位置与门机轨道垂直，吊臂位置图如图6-5图6-5第一种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-6荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-165.04-385.05-385.05-417.12-417.12718.97-461.24-30.75123.00-30.75图6-7弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-220.00-440.00380.42160.42-59.58433.70213.70-226.30-446.3083.46-21.964.39图6-8剪力图第二种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-9荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)163.05-186.49-186.4978.96-470.85-470.85695.29-444.86111.22图6-10弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)28.36-191.64-411.64344.38124.38443.71223.713.71-216.29-436.2979.44-15.89图6-11剪力图第三种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-12荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-264.56-264.56595.11-300.06-300.06591.31-264.56图6-13弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-37.79214.93-225.07-445.07-665.07665.07445.07225.07-214.9337.79图6-14剪力图1）门机吊臂位置与轨道成45°，吊臂位置图如图图6-15109 图6-15第一种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-16荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-437.55-437.55-50.62-283.26-283.26490.73-314.79-20.9983.94图6-17弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-250.00-500.00459.54209.54-40.46295.50145.50-154.50-304.5056.96-14.993.00图6-18剪力图第二种情况：109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-19荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)143.27-25.58-263.13-263.1384.24-330.35-330.35474.02-300.8375.21图6-20弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)24.92-225.08-475.08427.90177.90-72.10304.22154.22-145.78-295.7853.72-10.74图6-21剪力图第三种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)109 图6-22荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-288.23653.24-8.42-154.99-390.58432.83-192.78图6-23弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-41.18235.38-264.62-514.62-764.6233.66444.60294.60144.60-155.4027.54图6-24剪力图第四种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-25荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)127.00-508.01796.89-525.73-75.98153.21图6-26弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)18.14-90.72497.47247.47-252.53-502.53101.75-48.25-198.25273.35123.35-26.65图6-27剪力图第五种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-28荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)139.69-34.92-523.83816.49-475.14-84.86-262.50图6-29弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-4.9924.94-94.79506.95256.95-243.05-493.0567.88-82.12-232.12300.00150.00图6-30剪力图1.2两台门机共同作业两台门机共同作业时，门机之间支腿中心线最小距离为4.0m,吊臂位置均垂直于码头前沿线，计算图示如图6-31所示109 图6-31第一种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-32荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-385.05-74.77-418.49-418.49721.36-618.93-618.93-105.33-379.28740.86-449.00图6-33弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)28.28-191.72-411.72342.49122.49-97.51450.47230.47-209.53-429.53-649.53363.48143.48-76.52449.05229.05-210.95-430.95图6-34剪力图第二种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-35荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)163.1322.75-183.03-183.03-480.62-480.62716.25-85.02-572.42-572.42-503.15-503.15912.47图6-36弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)28.28-191.72-411.72342.49122.49-97.51450.47230.47-209.53-429.53-649.53363.48143.48-76.52449.05229.05-210.95-430.95图6-36剪力图第三种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-37荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)751.62-482.47-357.16837.49-482.49-357.10-357.10751.49图6-38弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)200.44-239.56-459.56-679.56-17.90880.04660.04440.04220.04-219.96-439.96-659.96-879.9617.91679.60459.60239.60-200.40图6-39剪力图1.汽车荷载汽车荷载作用在五跨连续纵梁上时，汽车前后轴轴距为4m,前后轴作用力视为两个集中力，其中前轴重力标准值为50kN，后轴重力标准值为100kN，其中分为：2.1一辆汽车作用时第一种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-72.18图6-40荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)130.1919.33-5.16109 图6-41弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)32.55-67.4513.07-3.50图6-42剪力图第二种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-72.18图6-43荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)117.45-59.76-3.9815.94-46.29图6-44弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-6.6140.94-59.0610.81-2.850.57图6-45剪力图第三种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-46荷载图12345678(1)(3)(4)(5)(6)(7)12.43-49.71-49.7174.61-61.9515.49图6-47弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-8.8858.978.97-91.0311.06图6-48剪力图第四种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-49荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-1.99-29.887.97-29.8858.72-23.14图6-50弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)1.42-5.4129.53-20.473.31图6-51剪力图第五种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-52荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-2.58-36.099.67-36.0965.09图6-53弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)1.75-6.5433.73-16.27图6-54剪力图2.2两辆汽车作用时，根据《港口工程荷载规范》，相邻两车纵向轴距不应小于4m，根据汽车外形尺寸(7m×2.5m),相邻车纵向轴距取7m,分为以下情况：第一种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-55荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)122.42-85.78-85.7821.11-48.73-48.7342.04-13.123.28图6-56弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)30.61-69.3926.72-23.2890.81-9.192.34图6-57剪力图第二种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-58荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-42.65110.70-74.2924.15-52.0139.46-11.48图6-59弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-6.0938.34-61.6624.61-25.3991.511.64图6-60剪力图第三种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-61荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-30.70-30.7063.08-44.18120.33-56.30图6-62弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-4.3931.26-18.74-4.6141.13-58.878.04图6-63剪力图第四种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-64荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)5.24-69.9699.57-74.4138.05-12.01图6-65弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-3.60-53.6056.50-43.5037.48-12.521.72图6-66剪力图第五种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-67荷载图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)5.39-69.2098.63-77.6041.37图6-68弯矩图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)0.96-3.51-53.5155.94-44.0639.66-10.34图6-69剪力图1.堆货荷载根据规范《建筑结构静力学计算手册》(第二版)表3-12，双向板沿两个方向传给支撑梁的荷载被分别转化为梯形荷载和三角形荷载，,对于等跨或跨度相差不超过10%的连续梁，也可先将支撑梁的三角形或梯形分布荷载，按支座处弯矩相等的条件，转化为等效均布荷载，计算如下：，计算后得第一种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-70荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-207.14153.28-207.14-155.3664.73-155.36-155.3690.62-155.36-207.1464.73-207.14153.28图6-71弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)110.97-170.15147.96-133.16140.56-140.56133.16-147.96170.15-110.97图6-72剪力图第二种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-73荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)194.71-77.68-103.57-77.68-77.68168.30-103.57-103.57194.71图6-74弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)125.76-155.363.70140.56-140.56-3.70155.36-125.76图6-75剪力图第三种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-76荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-103.57-103.57-77.68155.36-77.68155.36-103.57图6-77弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-14.80144.26-136.86136.86-144.2614.80图6-78剪力图第四种情况：12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-79荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-235.39141.99-235.39-42.37116.56-87.09-87.09-101.22151.82-101.22图6-80弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)106.93-174.19168.13-112.99-6.39138.54-142.5814.46图6-81剪力图1.面板及面层作用荷载根据规范《建筑结构静力学计算手册》(第二版)表3-12，面板和现浇面层荷载布满全跨，荷载是均布荷载，其传给支撑梁的荷载分别为梯形荷载和三角形荷载，同堆货荷载计算方法，转化为等效均布荷载，计算如下：，计算后得12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)图6-82荷载图109 12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)-140.86104.24-140.86-105.6544.02-105.65-105.6561.63-105.65-140.8644.02-140.86104.24图6-83弯矩图12345678(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)75.46-115.71100.62-90.5595.59-95.5990.55-100.62115.71-75.46图6-84剪力图6.5作用效应组合6.5.1承载能力极限状态的作用效应组合持久状况的持久组合：(6-6)式中：——作用效应设计值；——结构重要性系数，取1.0;——永久作用分项系数;109 ——主导可变作用分项系数；——非主导可变作用分项系数；——组合系数，取0.7；——永久作用标准值产生的作用效应；——主导可变作用标准值产生的作用效应；——非主导可变作用标准值产生的作用效应。分项系数取值按《高桩码头设计与施工规范》(JTJ291-98)中表3.2.9-2选取。6.5.2正常使用极限状态的作用效应组合持久状况作用的短期效应组合：式中：——频遇值系数，取0.8。持久状况作用的长期效应组合：式中：——准永久值系数，取0.6。故，此处长期效应略。计算结果见表6-2,6-3表6-2梁弯矩效应组合计算表荷载第一跨第二跨中部最大弯矩支座最大弯矩中部最大弯矩支座最大弯矩1.永久荷载(面板与面层荷载)104.72-140.8444.02-105.652.门机荷载(max)751.620721.3602.门机荷载(min)0-437.550-418.493.汽车荷载(max)130.190117.4503.汽车荷载(min)000-85.784.堆货荷载(max)153.280155.3604.堆货荷载(min)0-235.390-155.36控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)109 承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MAX1574．2111402.769控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MIN-656.325-1103.36正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MAX864745.878控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MIN-350.04-657.246续表6-2荷载第三跨第四跨中部最大弯矩支座最大弯矩中部最大弯矩支座最大弯矩1.永久荷载(面层荷载)61.63-105.6544.02-140.862.门机荷载(max)837.490816.4902.门机荷载(min)0-618.930-572.433.汽车荷载(max)99.570120.3303.汽车荷载(min)0-74.290-74.414.堆货荷载(max)90.620155.3604.堆货荷载(min)0-155.360-207.14承载能力极限状态作用效应组合控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MAX1587.831548.286控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MIN-1274.52-1204.89正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MAX862.258821.982控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MIN-720.378-683.178109 续表6-2荷载第五跨中部最大弯矩支座最大弯矩1.永久荷载(面层荷载)104.24-140.862.门机荷载(max)912.4702.门机荷载(min)0-503.153.汽车荷载(max)65.0903.汽车荷载(min)0-77.64.堆货荷载(max)153.2804.堆货荷载(min)0-207.14承载能力极限状态作用效应组合控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MAX1751.688控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MIN-1195.21正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MAX992.68控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MIN-702.838表6-3荷载第一跨第二跨左边右边左边右边1.永久荷载(面层荷载)75.46-115.71100.62-90.552.门机荷载(max)459.5437.79433.753.702.门机荷载(min)-41.18-679.56-26.65-764.623.汽车荷载(max)32.55040.9413.073.汽车荷载(min)-6.61-69.39-8.88-61.664.堆货荷载(max)125.760168.133.74.堆货荷载(min)-14.8-174.190-136.86承载能力极限状态作用效应组合控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MAX899.74-65.283939.440.96控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MIN-7.78-1359.6655.55-1414.27正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MAX514.64-71.41551.81-34.04控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MIN17.68-768.0265.54-782.18109 续表6-3荷载第三跨第四跨左边右边左边右边1.永久荷载(面层荷载)95.59-95.5990.55-100.622.门机荷载(max)880.0456.96665.0753.722.门机荷载(min)-41.28-879.96-57.32-512.783.汽车荷载(max)90.81091.512.343.汽车荷载(min)-5.41-91.03-6.54-58.874.堆货荷载(max)140.560136.8604.堆货荷载(min)-6.39-140.56-3.7-147.96承载能力极限状态作用效应组合控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MAX1625.44-5.781295.83-23.65控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MIN24.96-1625.54-3.54-1056.26正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MAX882.35-33.47703.8643.88控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MIN43.90-882.2828.25-599.26续表6-3荷载第五跨左边右边1.永久荷载(面层荷载)115.71-75.462.门机荷载(max)679.637.792.门机荷载(min)-26.65-430.953.汽车荷载(max)33.731.723.汽车荷载(min)0-16.274.堆货荷载(max)170.1514.84.堆货荷载(min)0-125.76承载能力极限状态作用效应组合控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MAX1320.90-14.61控制工况1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)1.2×1＋1.5×2＋0.7×1.4×(3＋4)效应包络值MIN81.99-840.89正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MAX764.90-30.61控制工况1+0.8×(2+4)1+0.8×(2+4)效应包络值MIN80.32-491.76109 6.6纵梁配筋计算1.按照承载能力极限设计值(长期效应组合)a.跨中强度配筋选用C30混凝土，,二级筋,由上表知：选用钢筋，12Φ25()0.52﹪＞=0.15﹪故符合要求。b.支座强度配筋由上表知：选用钢筋，8Φ25＠()0.34﹪＞=0.15﹪故符合要求。109 c.支座剪力计算验算截面尺寸：故界面尺寸已够。验算是否按计算配置箍筋：故需按计算配置箍筋选用箍筋：一级筋，四肢(n=4)Φ10@200同时配箍筋和弯起钢筋：故无需配弯起钢筋。2.纵梁作用的弯矩裂缝验算根据规范GBJ10-89：，，式中：——为构件受力系数，取1.0；——为钢筋表面形状系数，取1.0；——为荷载长期作用影响系数，取1.5；——为受拉钢筋重心到边缘的距离；C——为混凝土保护层；d——为钢筋直径。1)跨中正弯矩作用的裂缝验算：109 符合要求。2)支座负弯矩作用的裂缝验算：符合要求。109 第七章横向排架计算7.1横梁结构前方桩台横梁结构示意图如图7-1所示：图7-1前方桩台横梁示意图7.2横梁计算7.2.1计算跨度施工期，横梁按简支计算：弯矩计算跨度：，但不大于1.05剪力计算跨度：式中：—计算跨度m；—净跨m；e—搁置长度m使用期及浇完接头混凝土以后，横梁按弹性支撑连续梁计算，横向排架的计算跨度参照《高桩码头设计与施工规范》(JTJ291-98)第4.2.2条规定。7.2.2结构断面特征预制安装阶段断面图如图7-2所示：109 图7-2使用阶段断面图如图7-3所示：图7-37.3横梁荷载计算利用易工软件计算，结果如下：表7-1横梁弯矩效用组合计算表荷载第1跨M左M中M右1.永久荷载0.00209.93415.752.堆货荷载0.00441.691123.623.单台门机荷载0.000.000.004.双台门机荷载0.000.000.005.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力1-6.32-6.32-6.329.水平地震力1Max0.000.000.009.水平地震力1Min0.000.000.0010.汽车滚动荷载1Max0.000.000.0010.汽车滚动荷载1Min0.00-101.79-271.43109 承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MAX0.00914.452184.33控制工况1+2+7+81+2+71+2+7效应包络值MIN-9.480.000.00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MAX0.00651.621539.37控制工况1+2+7+81+2+71+2+7效应包络值MIN-6.320.000.00续表7-1荷载第2跨M左M中M右1.永久荷载300.31770.36713.912.堆货荷载906.351537.521892.263.单台门机荷载18.78354.86-39.634.双台门机荷载22.93433.28-48.395.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力1-89.85-73.21-56.579.水平地震力1Max209.66173.19136.739.水平地震力1Min-205.39-169.72-134.0610.汽车滚动荷载1Max0.000.000.0010.汽车滚动荷载1Min-249.58-319.30-394.79承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+41+2+41+2+7效应包络值MAX1743.973685.663695.08控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+41+2+41+2+7效应包络值MAX1229.592741.162606.17控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00109 续表7-1续表7-1荷载第3跨M左M中M右1.永久荷载609.341707.581437.812.堆货荷载1700.832654.612328.603.单台门机荷载-16.90-269.35-521.814.双台门机荷载-20.63-328.87-637.125.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力1-136.01-56.4723.079.水平地震力1Max358.96233.69108.429.水平地震力1Min-352.44-230.05-107.6710.汽车滚动荷载1Max0.0016.2497.1210.汽车滚动荷载1Min-373.17-344.39-323.68承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+71+2+101+2+10效应包络值MAX3282.456048.065320.25控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+71+2+7+101+2+7+10效应包络值MAX2310.174378.433863.53控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00续表7-1荷载第4跨M左M中M右1.永久荷载1423.841598.52405.182.堆货荷载2285.802371.301177.013.单台门机荷载-515.41-31.64452.144.双台门机荷载-629.31-38.63552.055.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力1-42.7046.04134.779.水平地震力1Max378.32399.38420.439.水平地震力1Min-375.20-395.91-416.6310.汽车滚动荷载1Max106.99144.47174.6410.汽车滚动荷载1Min-318.08-274.70-231.31承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+101+2+4+5+8+101+2+4+5+8+10效应包络值MAX5249.655634.653340.07控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00控制工况1+2+7+101+2+4+5+8+101+2+4+5+8+10109 正常使用极限状态作用效应组合效应包络值MAX3816.634121.702443.65控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00续表7-1荷载第5跨M左M中M右1.永久荷载290.82515.3437.092.堆货荷载1134.421157.25728.583.单台门机荷载402.62809.64486.084.双台门机荷载491.59988.55593.505.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力1115.0014.06-86.879.水平地震力1Max989.2981.201147.709.水平地震力1Min-985.29-76.58-1142.4510.汽车滚动荷载1Max161.14196.58192.1310.汽车滚动荷载1Min-250.55-209.87-176.83承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+4+5+8+101+2+4+5+8+101+2+4+5+8+10效应包络值MAX3011.993917.422042.78控制工况1+2+91+2+71+2+9效应包络值MIN-13.820.00-668.21正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+4+5+8+101+2+4+5+8+101+2+4+5+8+10效应包络值MAX2192.972871.781464.43控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN0.000.000.00续表7-1荷载第6跨M左M中M右1.永久荷载317.33669.38-346.592.堆货荷载1006.69921.99-319.513.单台门机荷载554.44256.13-42.194.双台门机荷载676.97312.73-51.515.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力1-103.23-40.6321.979.水平地震力1Max562.15472.05381.969.水平地震力1Min-557.57-467.95-378.3210.汽车滚动荷载1Max201.29181.3025.5410.汽车滚动荷载1Min-189.71-80.38-9.30承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+4+5+8+101+2+4+5+8+101+2+7效应包络值MAX2875.202728.800.00控制工况1+2+71+2+71+2+9效应包络值MIN0.000.00-985.93109 正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+4+5+8+101+2+4+5+8+101+2+7效应包络值MAX2099.052044.770.00控制工况1+2+71+2+71+2+4效应包络值MIN0.000.00-717.61续表7-1荷载第7跨M左M中M右1.永久荷载-208.70-52.180.002.堆货荷载-109.38-27.340.003.单台门机荷载0.000.000.004.双台门机荷载0.000.000.005.船舶系缆力10.000.000.006.船舶挤靠力10.000.000.007.船舶撞击力10.000.000.008.水流力10.000.000.009.水平地震力1Max0.000.000.009.水平地震力1Min0.000.000.0010.汽车滚动荷载1Max0.000.000.0010.汽车滚动荷载1Min0.000.000.00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MAX0.000.000.00控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN-435.38-108.840.00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MAX0.000.000.00控制工况1+2+71+2+71+2+7效应包络值MIN-318.08-79.520.00表7-2横梁剪力效用组合计算表荷载第1跨Q左Q右1.永久荷载0-1723.322.堆货荷载1Max002.堆货荷载1Min0-1450.23.门机荷载004.船舶系缆力1005.船舶挤靠力1006.船舶靠岸撞击力1007.水流力008.水平地震力009.汽车滚动荷载1Max009.汽车滚动荷载1Min00控制工况1+2+61+2+6109 承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MAX00控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN0-4243.28正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+61+2+6效应包络值MAX00控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN0-3173.52续表7-2荷载第2跨Q左Q右1.永久荷载67.66-899.582.堆货荷载1Max002.堆货荷载1Min-47.87-629.053.门机荷载549.39-639.974.船舶系缆力1-61.72-61.725.船舶挤靠力19.289.286.船舶靠岸撞击力131.1431.147.水流力26.2426.248.水平地震力-4.45-4.459.汽车滚动荷载1Max194.0209.汽车滚动荷载1Min00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+6效应包络值MAX1176.850控制工况1+2+61+2+3+4+7效应包络值MIN0-3030.07正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+6效应包络值MAX798.720控制工况1+2+61+2+3+4+7效应包络值MIN0-2204.08续表7-2荷载第3跨Q左Q右1.永久荷载677.34-24.812.堆货荷载1Max541.8496.742.堆货荷载1Min003.门机荷载-135.21-135.214.船舶系缆力1-70.04-70.045.船舶挤靠力112.112.16.船舶靠岸撞击力140.5840.587.水流力41.841.88.水平地震力-4.01-4.019.汽车滚动荷载1Max86.8986.899.汽车滚动荷载1Min00控制工况1+2+6+91+2+6+9109 承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MAX1816.77311.5控制工况1+2+61+2+3+4+7+9效应包络值MIN0-155.76正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+6+91+2+6+9效应包络值MAX1346.65199.4控制工况1+2+61+2+3+4+7效应包络值MIN0-91.52续表7-2荷载第4跨Q左Q右1.永久荷载415.46-286.682.堆货荷载1Max404.202.堆货荷载1Min0-40.893.门机荷载258.59258.594.船舶系缆力1-14.92-14.925.船舶挤靠力112.1212.126.船舶靠岸撞击力140.6540.657.水流力48.4348.438.水平地震力5.55.59.汽车滚动荷载1Max83.0683.069.汽车滚动荷载1Min00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX1706.94254.07控制工况1+2+61+2+9效应包络值MIN0-434.02正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX1221.8674.63控制工况1+2+61+2+9效应包络值MIN0-327.57续表7-2荷载第5跨Q左Q右1.永久荷载565.77-456.332.堆货荷载1Max318.312.堆货荷载1Min-223.813.门机荷载660.03-529.334.船舶系缆力1-392.85-392.855.船舶挤靠力1-164.29-164.296.船舶靠岸撞击力1-551.05-551.057.水流力-188.5-188.58.水平地震力-177.1-177.19.汽车滚动荷载1Max151.7548.49.汽车滚动荷载1Min00控制工况1+2+31+2+6109 承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MAX2146.430控制工况1+2+6+71+2+3+4+7效应包络值MIN-124.5-2510.05正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+31+2+6效应包络值MAX1544.110控制工况1+2+61+2+3+4+7效应包络值MIN0-1790.82续表7-2荷载第6跨Q左Q右1.永久荷载293.43-408.712.堆货荷载1Max7.942.堆货荷载1Min-336.753.门机荷载-155-1554.船舶系缆力124.1224.125.船舶挤靠力17.537.536.船舶靠岸撞击力125.2525.257.水流力36.6636.668.水平地震力9.179.179.汽车滚动荷载1Max44.6944.699.汽车滚动荷载1Min00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+6+91+2+6效应包络值MAX498.280控制工况1+2+61+2+3效应包络值MIN0-1228.08正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+6+91+2+6效应包络值MAX371.310控制工况1+2+61+2+3效应包络值MIN0-900.46续表7-2荷载第7跨Q左Q右1.永久荷载106.6402.堆货荷载1Max002.堆货荷载1Min003.门机荷载004.船舶系缆力1005.船舶挤靠力1006.船舶靠岸撞击力1007.水流力008.水平地震力009.汽车滚动荷载1Max009.汽车滚动荷载1Min00控制工况1+2+61+2+6109 承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MAX138.630控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+61+2+6效应包络值MAX106.640控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN007.3横梁配筋计算由以上计算可得跨中弯矩最大弯矩：，，选用C30混凝土，,二级筋,,a.跨中强度配筋,简化为矩形截面由上表知：,取,(7-1)(7-2)(7-3)选用钢筋，32Φ25()(7-4)故符合要求。b.支座强度配筋由上表知：(7-5)109 属于第一类T型梁。(7-6)(7-7)(7-8)选用钢筋，6Φ25()故符合要求。c.支座剪力计算验算截面尺寸：故截面尺寸已够。验算是否按计算配置箍筋：故需按计算配置箍筋选用箍筋：一级筋，四肢(n=4)Φ10@50同时配箍筋和弯起钢筋：故无需配弯起钢筋。109 第八章桩基计算8.1概述前后桩台基桩截面都采用直径1.2m的预应力PC管桩，桩尖标高为-45.05m。8.2桩轴力计算表格利用易工软件计算，桩的轴力计算见表8-1：表8-1桩轴力效应组合计算荷载1号桩下部上部1.永久荷载2140.361790.982.堆货荷载1Max1402.331402.332.堆货荷载1Min003.门机荷载549.39549.394.船舶系缆力1-61.72-61.725.船舶挤靠力19.289.286.船舶靠岸撞击力131.1431.147.水流力26.2426.248.水平地震力-4.45-4.459.汽车滚动荷载1Max394.56394.569.汽车滚动荷载1Min00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX6140.25720.95控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX4522.164172.78控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00109 续表8-1荷载2号桩下部上部1.永久荷载1926.31576.922.堆货荷载1Max1170.891170.892.堆货荷载1Min003.门机荷载504.76504.764.船舶系缆力1-8.32-8.325.船舶挤靠力12.822.826.船舶靠岸撞击力19.459.457.水流力15.5715.578.水平地震力.44.449.汽车滚动荷载1Max293.1293.19.汽车滚动荷载1Min00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX5291.994872.73控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX3913.443564.06控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00续表8-1荷载3号桩下部上部1.永久荷载1565.041215.662.堆货荷载1Max766.84766.842.堆货荷载1Min003.门机荷载393.81393.814.船舶系缆力155.1255.125.船舶挤靠力1.02.026.船舶靠岸撞击力1.07.077.水流力6.626.628.水平地震力9.519.519.汽车滚动荷载1Max123.97123.979.汽车滚动荷载1Min00承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+4+7+91+2+3+4+7+9效应包络值MAX3892.083472.82控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+4+7+91+2+3+4+7+9效应包络值MAX2911.42562.02控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00109 续表8-1荷载4号桩下部上部1.永久荷载1252.62885.862.堆货荷载1Max372.33372.332.堆货荷载1Min003.门机荷载417.63417.634.船舶系缆力1-395.11-395.115.船舶挤靠力1-184.33-184.336.船舶靠岸撞击力1-618.25-618.257.水流力-250.22-240.818.水平地震力-190.84-190.849.汽车滚动荷载1Max73.4173.419.汽车滚动荷载1Min-10.62-10.62承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+31+2+3效应包络值MAX2813.352247.97控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+31+2+3效应包络值MAX2042.581675.82控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00续表8-1荷载5号桩下部上部1.永久荷载1148.1781.342.堆货荷载1Max242.93242.932.堆货荷载1Min003.门机荷载389.89389.894.船舶系缆力1435.8435.85.船舶挤靠力1179.58179.586.船舶靠岸撞击力1602.33602.337.水流力237.89228.768.水平地震力194.69194.699.汽车滚动荷载1Max59.0359.039.汽车滚动荷载1Min-29.51-29.51承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+4+7+91+2+3+4+7+9效应包络值MAX3382.452928.64控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+4+7+91+2+3+4+7+9效应包络值MAX2513.642137.75控制工况1+2+61+2+6效应包络值MIN00109 续表8-1荷载6号桩下部上部1.永久荷载613.34263.962.堆货荷载1Max2.堆货荷载1Min-658.56-658.563.门机荷载1551554.船舶系缆力1-24.12-24.125.船舶挤靠力1-7.53-7.536.船舶靠岸撞击力1-25.25-25.257.水流力-36.66-36.668.水平地震力-9.17-9.179.汽车滚动荷载1Max175.72175.729.汽车滚动荷载1Min-22.13-22.13承载能力极限状态作用效应组合控制工况1+2+31+2+3效应包络值MAX486.3132.12控制工况1+2+6+71+2+6+7效应包络值MIN-467.36-816.74正常使用极限状态作用效应组合控制工况1+2+3+5+7+91+2+3+5+7+9效应包络值MAX390.1240.74控制工况1+2+6+71+2+6+7效应包络值MIN-107.13-456.51由上表格得知各桩最大轴力见表8-2：表8-2桩最大轴力表桩号123456桩力(kN)6140.2045291.993892.082813.353382.45486.318.2桩轴力计算表格本码头计算时采用预应力PC管桩，其规格如下：表8-3名称直径(m)厚度(m)净面积(m^2)毛面积(m^2)扭转惯性矩(m^4)截面惯性矩Iy(m^4)材料大管桩A1_11.20.130.4371.1310.1330.0665C60计算结果如下表：表8-4单桩承载力验算单桩抗压极限承载力(0根桩不满足)桩号轴向压力(kN)单桩抗压极限承载力(kN)抗压是否满足16140.212206.09是25291.9912248.65是33892.0812387.29是109 42813.3513733.63是53382.4513784.27是6486.3112812.92是续表8-4单桩抗拉极限承载力(0根桩不满足)桩号轴向拉力(kN)单桩抗拉极限承载力(kN)抗拉是否满足106099.69是206129.48是306226.53是407180.18是507215.63是6-816.746524.47是均符合要求。查《港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程》(JTJ261-97)表A.0.2即，得到A1型管桩的配筋方式，配筋参数如下表：表8-3名称直径(m)厚度(m)净面积(m^2)混凝土有效预压应力(MPa)预留孔数目预留孔直径(mm)预应力钢绞线数量预应力钢绞线直径(mm)大管桩A1_11.20.130.4376.2820322015.2109 第九章靠船构件计算9.1概述本工程采用钢筋混凝土悬臂式靠船构件，根据前面船舶荷载知道，选用DA-A800H×1500标准型橡胶护舷，护舷最大反力R=825KN，作用位置及构件见下图9-1。图9-1靠船构件位置简图9.2靠船构件计算本设计假定护舷反力为一个集中荷载，由一个靠船构件承担。9.2.1悬臂板根部断面内力计算主导可变作用撞击力的分项系数：护舷最大反力悬臂板根部断面内力为：根据《高桩码头设计与施工规范》第D.0.2条，集中荷载作用在悬臂板上的有效分布宽度：故每延米板宽弯矩为：109 9.2.2靠船构件水平向在船舶撞击力作用下的内力船舶一般斜向驶靠码头，因此船舶的撞击能量通常考虑由一个护舷吸收。水平梁按刚性支承五跨连续梁计算，横向排架为支承点，每跨7m。利用结构力学求解器计算情况一：船舶撞击力作用在第一跨时1237.50123456(1)(2)(3)(4)(5)情况二：船舶撞击力作用在第二跨时1237.50123456(1)(2)(3)(4)(5)情况三：船舶撞击力作用在第三跨时1237.50123456(1)(2)(3)(4)(5)109 综合以上三种情况，取最大值：,,9.3靠船构件配筋计算截面简化：矩形截面。材料参数：混凝土C30，轴心抗压强度,；弹性模量；钢筋采用二级筋，，弹性模量.，，跨中最大正弯矩：按照二类环境条件，取混凝土保护层厚度35mm,a取45mm,选用钢筋：8Φ25(As=3927mm2)符合条件支座最大负弯矩：按照二类环境条件，取混凝土保护层厚度35mm,a取45mm,109 选用钢筋：4Φ25(As=1964mm2)故按照最小配筋率，选用钢筋：8Φ25(As=3927mm2)支座最大剪力：验算截面尺寸：，截面尺寸已满足要求。验算是否按计算配置箍筋：故按构造箍筋。箍筋选用：3Φ10@150，符合要求。109 第十章施工组织设计10.1概述10.1.1工程简介拟建港口位于长江三角洲暨江苏省中部的镇江市，地处京杭大运河与长江十字交汇处。根据实际需要，该工程计划工期为10个月，主要是兴建50000吨级的散货泊位三个，泊位长800m,设计年吞吐量为1590万吨。10.1.2工程特点10.1.2.1气象1、气温：年平均气温15.4℃。历史最高气温40.9℃，最低气温为零下12℃。2、风况：常风向为东风，春夏季多东及东南风，秋冬季多东北及北风，风力一般为3~4级，强风向为西北风，年大于17米／秒风平均为15.6天。3、降水：年平均降水量为1066.2毫米，年平均降雨日119.7天，大都集中在6~9月份。10.1.2.2水文潮汐：港口处于长江感潮河段，每天涨落潮两次，涨潮平均历时3小时25分，落潮平均历时9小时。最高潮位6.48米，最低潮位－0.66米，平均潮差0.90米。潮流：有明显逆流，流速为0.5~1米/秒。日落后不允许进港航行。水位：镇江港所辖江段属感潮河段，属半日潮型，规划港区的设计水位根据镇江港老港区内的镇江水文站52年水位资料推得。(黄海基面，下同)详见下表：镇江水文站109 历年最高水位：+6.69米(1996年8月1日)历年最低水位：0.66米(1959年1月22日)平均高水位：+5.20米平均低水位：+1.60米历年最大潮差：2.32米(1979年1月30日)历年最小潮差：0.00米(1969年9月6日)历年平均潮差：0.96米10.2施工布置10.2.1布置原则1、在满足施工的条件下，尽量减少施工占地；2、布置有利于施工和现场管理，做到经济、实用、合理；3、与整体布局结合考虑，尽量不影响周围环境和地方交通；4、各临时设施布置，既要做到相互配合，又方便施工，避免干扰，不影响主体工程施工；5、充分利用已有的建筑物、构筑物和各种管线，凡拟建永久性工程能提前完工并为施工服务的，应尽量提前完工，并在施工中代替临时设施；6、临时设施的水、电和大部分生活用房，在有条件的情况下，尽可能租用当地附近现有设施，减少场地占用，并便于对现场施工管理。10.2.2现场布置1、场内交通施工现场应修临时道路，为方便施工用。2、场外交通工程靠近乡村公路，对外交通便利。作为施工进退场道路。3、施工供电109 本工程供电对象主要为砼拌和站、机械设备维修车间，供水系统等，生产用电和全部照明电、生活用电，可就近接入供电线路，同时拟备小型发电机，以保证施工用电充分供应。4、施工通讯为方便与业主及监理联系，在项目部装外线电话，并配备传真机。同时，项目部主要成员及各单项工程负责人配备移动电话。5、施工及生活用水施工用水采用河水，生活用水采用地下钻深水井。6、施工排水在施工区域设置排水沟，将地面水排走，排水沟纵向坡度一般不小于2%，使场地内不积水。7、工程实验室建立工地实验室，完成工程所需的常用实验工作，对本实验室无法完成的实验室工作，委托监理工程师认可的有资质单位完成。10.3施工进度计划10.3.1施工总进度计划安排原则1、根据合同段工程范围内各主要工程项目数量，在保证合同工期的提前下，运用网络计划技术，统筹兼顾，合理地投入该工程的资源(劳力、机械设备、材料、资金等)2、在保证工程质量、施工安全的基础上，优化资源配置，挖掘设备潜力，确保优质、高效地完成任务。3、以组织均衡法施工及流水施工为基本方法，对控制影响工期的单项工程迅速组织施工，掀起施工高潮，为每个施工环节创造有利条件。4、优化施工方案，采用先进技术和工艺，加快施工进度。10.3.2施工进度计划表109 表10-1施工进度计划表月份主要项目12345678910一、桩基工程1.平台搭设2.桩预制3.打桩施工二、预制工程1.靠船构件预制2.纵梁与门机轨道梁预制3.码头面板预制三、现浇构件1.下横梁施工2.上横梁施工四、预制构件安装1.靠船构件安装2.纵梁与门机梁安装3.码头面板安装五、附属工程1.橡胶护舷安装2.系船柱安装3.铁爬梯安装4.简易灯塔安装109 结论毕业设计是我以后步入工作岗位的一个阶梯，做得好坏将直接影响到我以后对高桩码头的设计好坏。怀着这样的心情，我认真研究各种规范，并向老师同学请教。在设计的过程中，我参照了诸如《港口平面布置规范》和《河港工程设计规范》等规范对该码头进行了合理的平面布置，完全符合港口实际作业的各项要求。面板采用双向板，参考《结构力学》进行内力的计算，所得结果符合各方面的要求。对于门机轨道梁，作用荷载的布置采用最不利荷载来布置，并分各种情况加以组合，所得结果更准确，满足要求；横梁采用受力比较合理的花篮形，横梁和桩通过易工软件计算，从汇总结果看，完全符合要求。面板，轨道梁，横梁参考《港口工程混凝土结构设计规范》进行配筋，由于本设计所用桩采用PC管桩，直接按照《港口工程预应力混凝土大直径管桩设计与施工规程》(JTJ261-97)选桩，其配筋型式已经固定，所以不再计算配筋，利用易工软件计算合格，按照各方面都能满足规范要求。本设计在最后对码头的总平面图、平面图、断面图、立面图等都进行了CAD绘制，所计算的结果符合规范要求。毕业设计虽然已经完成，但设计中肯定还存在着很多问题和不足，我还远远没有完全掌握高桩码头设计深层次的知识，在以后的工作中，我会继续学习，争取学习到更加深入而广泛的知识。109 致谢首先我要感谢我的导师汪宏教授在这两个月以来对我的亲切关怀与指导，我从您那里学会了很多东西，在这里我表示最诚挚的谢意！其次，我也要感谢所有关心我的老师，没有你们我就不能走到今天。最后感谢在这次毕业设计中和我一起奋斗、相互帮助、相互学习的所有同学，祝愿大家在今后的生活和工作中一切顺利！再次感谢各位老师和同学，祝愿大家一切都好！109 参考文献[1].交通部.《港口规范系列》.北京：人民交通出版社1999[2].鲁子爱.《港航工程专业毕业设计指南》.北京：中国水利水电出版社2000[3].第一航务设计院.《港口工程结构设计算例》.北京：人民交通出版社1998[4].第一航务设计院.《海港工程设计手册》.北京：人民交通出版社1997[5].洪承礼.《港口规则与布置》.北京：人民交通出版社1998[6].王云球等.《港口水工建筑物》.北京：人民交通出版社2001[7].第一航务设计院.《码头新型结构》.北京：人民交通出版社1999[8].《河港工程设计规范》[9].李传才.《水工混凝土结构》.武汉大学出版社[10].中华人民共和国行业标准(JTJ250—98)《港口工程地基规范》.北京：人民交通出版社，1998[11].《建筑结构静力计算手册》.中国建筑工业出版社，1975[12].工程建设标准规范分类汇编.《港口工程混凝土结构设计规范》中国建筑工业出版社，2000[13].中华人民共和国行业标准(JTJ211-99)《海港总平面设计规范》.北京：人民交通出版社109 外文翻译RELIABILITYANALYSISOFNEWTYPECOMPOSITEPANELSOFSTELLANDCONCRETEFORWHARFSChanghongHuang*，NavyUniversityofEngineering,tianjin，ChinaZhuobinWei.NaVyUniversityofEngineering，tianjin,chinaABSTRACTNewtypesteel-concretecompositeslabswithstiffeningribswereporposedaspanelsofwharfstomeetspecialrequirements.Workingprocedureofawharfcanbereducedandprojectconstructionspeedcanbefesterbyusingthisnewtypesteel-concretecompositeslabs.Basedonthestatisticparametersofloadandmaterialcharactersanddimensions，thesecurityandreliabilityforthenewtypesteel-concreteslabsforwharfsintheperiodsofconstructionandusinginseaarecalculatedandcomparedwithcommonconcretepanelsofwharfs.Bythecalculatedresults，advicesofthenewtypesteel-concretestructureforwharfonPilesareproposed.KEYWORDS:newtypesteel-concretecompositeslabswithstiffeningribs,wharf，concretestructure，reliability，andconstructionperiod1.IntroductionStell-concretecompositestructurehasbeenappliedwidelyinthebuildingproject，butitisseldomappliedinwharfsinsea.Insteadofreinforcedconcretebeam-slabsystem，anewtypesteel-concretecompositestructureisdesignedforwharfonpilestomeetspecialrequirements.AtypeofcompositebeamwithconcreteandU-shapedsteelisdesignedasthebeamofwharfonpiles，andanewtypeofsteel-concretecompositeslabwithstiffeningribsisdesignedasthepanelofwharfonpiles.Steelslabwithstiffeningribscanspanalongdistancewithoutanytemporarybraces;furthermore，ithasbiggercarryingcapacitythanRCslabhasduringconstruction，andafterintegratingwithconcretethesteel-concretecompositeslabwithstiffeningribscansupportmoreloads.Becausetheconstructionofthisslabneedn"tusemouldingboardandbind109 reinforcingsteelbars.workingprocedureofawharfcanbereducedandprojectconstructionspeedcanbefasterbyusingthisnewtypesteel-concretecompositestructure.AndbecausethisSteel-concretecompositeslabhaslessdeadweight,thehoistabilityofffloatingcranewillnotbesoimportantinbuildingawharfU-shapedsteelconcretecompositebeamhasthesameadvantage.Thusthissteel-concretecompositestructuresystemisagoodchoicetobuildawharfonPilesunderbrieftimelimitforaproject.Thenewtypeofstell-concretecompositestructreisresearchedtoapplyinwharfs,sotherearefewexperiencesofdesign，constructionanduseoftheapplicationofthecompositestructureinwharfs.BasedonthestatisticParametersofloadandmaterialcharactersanddimensions，thesecurityandreliabilityforthenewtypesteel-concreteslabsforwharfsintheperiodsofconstructionandusinginseaarecalculatedandcomparedwithcommonconcretepanelsofwharfs.Basedonthecalculatedresultsadvicesofthenewtypesteel-concretestructureforwharfonpilesareproposed.2.Thenewtypeofcompositebeam-slabssystems2.1Beam-slabssystemsTomeettherequirementsofawharfonpilesinsea,twokindsofcompositestructureareadoptedtoformanewtypeofcompositestructurebeam-slabssystem(Fig.1).OneisU-shapedsteelconcretecompositebeamwhichisalsocalledcap-stylesectioncompositebeam，Theotheristheribbedsteelformconcretecompositeslabsorthesteelsheeting-concretecompositeslabswiththereinforcedbarofprofiledsteel.WeldingorcoldbendingsslabsintotheU-shapedsectionasthebeam"srib,pouringconcreteintotheribandtheupsideofflangeontheU-shaPedsection,theU-shapedsteel-concretecompositebeamisformed.109 Accordingasrequire，U-shapedsteelbeamscanadoptthetypeofthesectionwithliPPedbarorthesectionwithoutlip，justasFig.2.WhentheU-shapedsteelhasthelippedbar，onewayistolaythebottomslabsonthelippedbarandrootthemwithbolt(asFig.2(a)).Theotherwayistogroovefirstlyonthebottomslabsandconnectitwiththelippedbarbyplugwelding.whentheU-shapedsteelbeamhasnotthelippedbar，theendofslabsmaybeextendedintoconcreteofthebeam，thentheyarebracedonthesideribofU-shapedsteelbeam(asFig.2(b))，andthewidthofthiskindofU-shapedsteelbeamislonger.2.2Steel-concretecompositeslabswithstiffeningribsslab0nthebottomofthesteel-concretecompositeslabswithstiffeningribsslab，isweldedintothesteeldeckonwhichthecertainconcreteispoured(Fig.3).Theslabisone-wayslab,andtheI-shapedsteelortheT-shapedsteelmustbeParalleledtothedirectionofthespanoftheslab.Iftheslabisdesignedasone-waycontinuousplate，reinforcingsteelbarscanbesetattheupsideoftheslabonthebearingbycalculation.Becauseofstiffeningribs，theslabcanendurebigshearingforceandneedn"tsetreinforcingsteelbarstoresistit.Tomakethesteelandconcreteoftheslabworkasawhole,boltsareweldedintothebottomofthesteeldeckandthetopoftheI-shapedsteelortheT-shapedsteel.3.Reliabilityanalysisofthesteel-concretecompositeslabwithstiffeningribsinwharf109 onpilesThestructuralreliabilityistheProbabilityofastructuerrealizingitsPre-designfunctionincertainPeriodandcertainconditions.Inthispaper,thereliabilityforthesteel-concretecompositeslabwithstiffeningribsinwharfonpilesisanalyzed.Basedonthelimitstateofbearingcapacity,JCmethodisappliedintothecalculationoftheslab"sreliabilityindexβ[5][6].CalculatingmodelofresistanceTherearethreefactorsthatinfluencetherandomicityoftheresistanceofstructuremembersmainly.Thesefactorsarematerialproperty，geometricalparameterofthemembersandcalculatingmode.Forthesteel-concretecompositestructures，therandomicityofgeometricalparameterofthememberscanbedeterminedbyeachstatisticalparameterofsteelmembersandconcretemembers.ThentherandomicityofmaterialProPerty，whichmainlyreferstothestrengthofthematerial，canbeobtainedafteranalyzedthestatisticaldataofeachkindofmaterialsoftheslab.Fortherandomicityofcalculatingmode，becauseofthelackofitsstatisticaldate,itisnotbediscussedinthisPaPer，andchoosingaPropercalculatingmodelofresistanceisaappropriatewaytoreduceitsinfluence.Duringconstruction，onlytheresistanceofthesteelcomponentsinthesteel-concretecompositeslabwithstiffeningisaccounted,andtheconcreteoftheslabismerelyregardedasload.Sotheflexurestrengthoftheslabcanbecalculatedbyordinarysteelstructurecalculatingmethod，andwedonotdiscussmoreaboutit.Duringservicelife，steelcomponentsandconcretecanworkasawhole,andthenaturalaxisofthecompositeslabshouldbedesignedtopassthewebsofprofiledsteel[2].Thentheheightofcompressiveregioncanbefiguredoutbythebalanceofforce.Where‘fa’isdesignvalueofcompressiveandtensilestrengthofsteelslab;‘fs’isdesignvalueofcompressiveandtensilestrengthofprofiledsteel;‘fc’isdesignvalueofcompressivestrengthofconcrete;‘Aa’isareaofsteelslab;‘Af’isareaoftensileflangewallofprofiledsteel;‘b’iswidthofcompositeslab;‘A’sf’isareaofcompressiveflange109 wallofprofiledsteel;‘tw’iswebdepthofprofiledsteel;‘hs’iswebheightofprofiledsteel(viz.theapproximativelytotalheightofprofiledsteel);‘hc’isdistancebetweenthecompressionflangewallofprofiledsteelandthetopofconcrete;‘b’iswidthofcompositeslab;’n’isamountofprofiledsteelonslabwidth.Thevalueof‘x’figuredoutbytheformula(3)mustbegivenasfollows:‘X