某重力式码头结构工程设计
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某重力式码头结构工程设计某重力式码头结构工程设计指导教师:指导教师:XXX学生:学生:XXX汇报内容:汇报内容:码头结构方案设计码头结构方案设计 1两种码头结构计算两种码头结构计算 2施工图的绘制施工图的绘制3后续工作后续工作4码头结构方案设计码头结构方案设计:码头结构方案设计码头结构方案设计:码头结构方案设计码头结构方案设计:项目参数或类型确定依据泊位长度337m海港总平面设计规范码头前沿水深10.3m海港总平面设计规范码头顶面高程5.1m海港总平面设计规范低架门座起重机日本日立公司生产 工作幅度41m 轨距17m海港工程设计手册(上)胸墙阶梯型胸墙 顶宽2m 底宽4m 胸墙底部高程2.1m海港工程设计手册(上)卸荷板悬臂式 悬臂长度2m 厚度1m海港工程设计手册(中)变形缝间距空心方块22.08m港工建筑物扶壁14m港工建筑物基础类型暗基床港工建筑物抛填棱体梯形断面海港工程设计手册(中)倒滤层0.6m厚的天然石料 0.4m二片石港工建筑物系船柱空心方块650kN单挡檐型 数目2 间距20m码头附属设施技术规范扶壁 650kN单挡檐型 数目4 间距30m港口工程荷载规范橡胶护舷V型橡胶护舷(H500*L2000)HG/T2886-2003橡胶护舷护舷间距:件杂货码头5m,集装箱码头10m。码头附属设施技术规范港工建筑物平面参数及主要构件尺寸的确定:空心方块断面图空心方块断面图扶壁平面图扶壁平面图平面参数及主要构件尺寸的确定:back码头结构方案设计码头结构方案设计:两种型式码头结构计算两种型式码头结构计算 自重力计算自重力计算土压力计算土压力计算门机荷载计算门机荷载计算系缆力计算系缆力计算基床及地基承载力计算基床及地基承载力计算码头稳定性计算码头稳定性计算back整体稳定性计算整体稳定性计算方案一施工图的绘制方案一施工图的绘制 方案一断面图方案一平面图、立面图方案二施工图的绘制方案二施工图的绘制 方案二断面图方案二平面、立面图back修改施工图修改施工图修改论文修改论文准备答辩准备答辩后续工作:后续工作:back学 号 密 级 XXXXX某重力式码头结构工程设计院 (系)名 称: 船舶工程学院专 业 名 称: 港口航道与海岸工程学 生 姓 名: XXX指 导 教 师: XXX2XXX年X月XX 题 目 作 者 姓 名 XXXXXXX 大 学XXXXX某重力式码头结构工程设计院 (系):船舶工程学院 专 业:港口航道与海岸工程 学 号:XXXX 学生姓名:XXXX 指导教师:XXXX 2XXX年X月XXXXXX摘要重力式码头是我国分布较广,使用较多的一种码头形式,它是靠结构自重(包括结构自身及相应填料的重量)来抵抗建筑物的滑动和倾覆,要求有比较良好的地基。由于其结构坚固耐用,施工简单,维修费用少,深受港务部门和施工单位的欢迎。本文依据规范设计了空心方块和扶壁式两种结构型式的码头,并进行结构对比分析以及结构优化。其中,空心方块具有节省混凝土,适当增大块体几何尺寸以满足码头断面设计要求的优点;扶壁码头具有结构简单,施工速度快,节省材料的优点。最后,根据规范绘制两种结构型式码头的施工图。关键词: 重力式;空心方块;扶壁式;结构设计;ABSTRACTGravity quay wall is widely distributed in China, which is a normal type. It uses its weight (including the weight of the structure itself and the corresponding packing) that depend on the structure to resist sliding and overturning of the building, which requires a good foundation. Its structure is rugged, simple construction, and maintenance costs, welcomed by the port sectors and construction units.According to specifications , This article designed hollow box and buttresses, and make the structure of comparative analysis and structural optimization. Among them, the hollow block saves concrete and increases the geometric size of the block to meet the requirements of the advantages of the terminal section design; buttressed quay wall has a simple structure,and a faster construction,while saving lots of materials.Finally, according to the specification,drawing the construction plans of the terminals of the two structural types.Key words: Gravity; hollow box; supporting wall; structural design;目 录第1章绪论1第2章结构方案设计22.1设计规范及设计依据22.2设计资料22.2.1设计船型22.2.2水文及气象资料32.2.3地震32.2.4施工条件32.2.5地质条件32.3结构方案初步设计42.3.1码头装卸工艺方案42.3.2码头平面布置方案42.3.3方案一码头结构断面设计方案52.3.4方案二码头结构断面设计方案92.4本章小结10第3章码头结构承受作用的分类及计算113.1方案一113.1.1自重113.1.2土压力183.1.3船舶荷载303.1.4门机荷载333.2方案二363.2.1自重363.2.2土压力423.2.3船舶荷载453.2.4门机荷载453.2.5剩余水压力453.3本章小结47第4章码头结构的稳定性验算484.1方案一484.1.1持久状况作用效应组合484.1.2承载能力极限状态设计表达式484.1.3码头结构的抗滑稳定性计算534.1.4码头结构的抗倾稳定性计算604.1.5码头沿基床底面抗滑稳定性验算664.1.6卸荷板后倾稳定性验算674.1.7码头结构的地基承载力验算684.1.8码头结构的整体稳定性计算754.2方案二784.2.1持久状况作用效应组合784.2.2承载能力极限状态设计表达式784.2.3码头结构的抗滑稳定性计算804.2.4码头结构的抗倾稳定性计算814.2.5码头沿基床底面抗滑稳定性计算824.2.6码头结构的地基承载力计算834.2.7码头结构的整体稳定性计算874.3本章小结89第5章码头结构构件的承载力验算905.1方块码头的卸荷板承载力计算905.2扶壁式码头的肋板、立板等计算915.2.1立板915.2.2内底板925.2.3尾板935.2.4肋板945.2.5趾板955.3本章小结97第6章结论98第7章参考文献99128第1章 绪论重力式码头是靠自重力来抵抗建筑物的滑动和倾覆的一种港工建筑物。与此同时,结构自重及其上的填料重量和各种荷载又对地基产生应力,要求地基具有一定的强度。所以这种结构型式一般适用于较好的地基,例如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土的地基,在我国从南到北的海港中得到广泛应用。例如广州黄浦港、湛江港、厦门港、青岛港、烟台港、秦皇岛港及大连港等,在河港中应用也很广泛。重力式码头的结构型式主要决定于墙身结构。按结构可划分为块体、沉箱、扶壁、大直径圆筒及现浇混凝土及浆砌石等。我国早在西汉初年,广州已建“泥城”码头(又名“陆贾城”),用土块、块石砌筑,一直使用到 20 世纪初。1845 年长洲岛建成中国第一座大石坞。1867 年,广州出现首座混凝土结构码头。20 世纪 50 年代以前,我国修建的重力式码头多数为浆石刀块石或混凝土方块分层错缝平砌的古典重力式,靠人力搬运,干地施工。由于起重设备的起重能力小,块体码头都采用阶梯形断面。最典型的是 1954 年兴建的黄埔港修船码头,开始使用 40 吨重大型实心方块,在陆上预制,分层水下砌筑,断面的底宽仍为较大的阶梯减压式,用吊机代替人力搬运。这种断面形式的缺点是:断面大,混凝土用量多;方块小,型号、数量和层数多,整体性差;施工麻烦;重心靠前,基底应力分布不均匀。随着起重设备能力的增大和人们对重力式码头工作机理的认识不断加深,方块码头在不断向块大、空心、异形、重心靠后和减小土压力等方面发展。从 50 年代初开始逐渐应用衡重式和带卸荷板的断面以及其它各种新型断面。带卸荷板的块体码头在我国是从 1958 年开始采用的。广州黄埔老港区 1958 年扩建深水码头共 3 个泊位,均为卸荷板方块重力式结构,1960 年 7 月全部建成投产,分别为化肥码头、杂货码头和客货码头。由于其具有减小土压力和重心靠后的优点,在以后建造的方块码头中,几乎全部采用卸荷板。俄罗斯等欧洲一些国家(法国、德国等),在重力式码头中也普遍采用卸荷板。日本基本不采用卸荷板式,可能是因为抗震问题。有些国家的工程界对卸荷板能否减小墙后土压力持怀疑态度,所以在工程中较少采用。根据我国已建成的几十座卸荷板式方块码头的多年使用考验和试验室试验的结果,证明卸荷板是具有减小土压力的效果的。1978年在我国新编的港口工程技术规范重力式码头一册中,卸荷板式方块码头被作为常用的结构型式之一列入规范。目前,我国已建成方块码头共 87 例,其中阶梯式 11 例,衡重式 2 例,卸荷板式 74 例。1991 年底竣工的青岛港前湾一期工程5 万吨级多用途码头是我国首次设计和建成的一种大型、深水位低卸荷块体式方块码头,该码头岸壁高 19.9 米(顶标高 5.8 米,底标高-14.1 米),方块底宽 7.6 米,其断面卸荷块体顶面标高为 2.8米,底面标高为-0.7 米,悬臂板长 3.2 米,包括卸荷块体在内共5 层,上部浇注混凝土胸墙。这种结构型式的方块码头于 1992 年推广应用于营口港鲅鱼圈汽车滚装码头,威海石化码头等万吨级以上大型码头中,取得了较好的效益。空心方块混凝土码头具有节省混凝土材料、缩短施工工期、降低工程费用等优点,是一种非常有经济价值和发展前途的重力式码头结构形式,国内外许多港口码头工程都以采用空心方块建造深水泊位。带卸荷板的空心方块码头,是六十年代初出现的一种新型重力式码头结构型式。因其结构上的诸多优点,以及南方沿海地区地基承载能力较好、地方材料丰富等自然条件,这一结构型式已被南方沿海港口广泛采用。我国南方采用扶壁式结构的码头较为广泛, 它具有结构简单, 施工速度快、施工工艺成熟等优点, 与其他重力式码头相比, 工程投资较省。6070 年代期间, 由于受到起重能力的限制, 扶壁式结构多用于墙高10m 以下的中小型码头。近年来, 我国南方一些3. 5 万吨级的码头也采用扶壁结构, 使用情况良好, 深受用户好评。但该结构抗浪能力较小, 一般用在内河或掩护条件较好的地区。国内目前施工的扶壁高度多在15m 以下,而随着经济的发展, 码头建设日趋大型化, 且多向外海深水海区发展, 五万吨级以上的大型码头一般要求构件预制高度多在15m 以上, 扶壁结构的主要问题是施工期间结构本身的稳定、吊装运输等问题, 这是限制扶壁结构大型化的主要原因。本文根据设计资料设计带卸荷板空心方块和扶壁式两种结构型式码头,并对两种码头结构进行对比分析,最终确定最优方案,绘制施工图。第2章 结构方案设计2.1 设计规范及设计依据第1章第2章2.1邱驹.港工建筑物M.洪承礼.港口规划与布置M.JTS167-2-2009,重力式码头设计与施工规范S.JTJ206-1996,港口工程制图标准S.JTJ 211-99,海港总平面设计规范S.JTJ 297-2001,码头附属设施技术规范 S.JTS144-1-2010,港口工程荷载规范 S.JTS147-1-2010,港口工程地基规范S.JTJ213-98,海港水文规范S.JTJ212-2006,河港工程总体设计规范S.海港工程设计手册2.2 设计资料某海港根据经济发展规模,需新建两个泊位的多用途码头。由当地经验得知混凝土浇筑的施工水位为+1.8米。2.22.2.1 设计船型2万吨级集装箱船:船长船宽型深满载吃水=17028149.7m 5000吨级杂货船:船长船宽型深满载吃水=10116.48.67.0m 7000吨级杂货船:船长船宽型深满载吃水=11017.28.56.9m2.2.2 水文及气象资料1、 气候该港所在地区年平均气温13.5C,最高气温38C,最低气温-9C。常年不封冻。2、 水位设计高水位:3.6m;极端高水位:4.6m;设计低水位:-0.08m;极端低水位:-1.6m。3、 流水流设计流速:V=1m/s;流向:与船舶纵轴接近平行。4、 波浪有防波堤掩护,波高小于1m。5、 风按九级风设计,风速:V=22m/s。2.2.3 地震该地区地震基本烈度为6度。2.2.4 施工条件当地有混凝土构件预制厂,可预制各种型式的梁、板等构件和混凝土人工块体。当地砂石充裕,且质量好、价格低。2.2.5 地质条件表 2.1 地质资料 地层编号土层名称标高(m)重度标准值(kN/m3)地基容许承载力(kPa)1淤泥质粘土-4.5-5.518.0902中粗砂-5.5-9.018.01253粘土-9.0-13.019.01604粉质粘土-13.0-19.018.82105风化岩-19.0以下6002.3 结构方案初步设计2.3.1 码头装卸工艺方案根据文献10,文献5,同时考虑泊位停靠船舶为件杂货船和集装箱船,采用多用途低架门座起重机。则使用船舶装载甲板货时公式验证门机最大工作幅度 (2.1)其中 a=3m,a=0.5 m,B=28m,A=17m所以R=40m。最终选用底架门座起重机。型号日本日立公司生产。工作幅度为41m,轨距17m。,轮压32t/wheel。机重480t。2.3.2 码头平面布置方案1、 码头泊位长度根据文献5泊位总长度:Lb=L+2d (2.2)得Lb=L1+1.5d1+L2+1.5d2。因为L1=170m,L2=110m;d1=18m,d2=14m。故,Lb=328m。2、 工作段的设置根据文献1:混凝土空心方块码头(以下称为方案一)的变形缝间距:当地基较好,基床厚度小于2m并进行夯实时,可采用2030m;不符合上述条件者,宜采用15-20m。这里选取17.66m,即工作段长17.66m。对于预制安装的扶壁码头(以下称为方案二),因为每个预制端的长度较小(一般46m)且安装为上下通缝,在地基产生不均匀沉降时,胸墙内将出现较大的变形应力,所以胸墙变形缝的间距不宜超过20m。这里选取10.5m。即工作段长10.5m。变形缝做成上下通缝、缝宽30mm。3、 前沿地带宽根据文献5,多用途码头前方作业地带的宽度应满足多种流动机械的作业要求,不宜小于40m,这里取40m。2.3.3 方案一码头结构断面设计方案1、 码头前沿高程的确定码头前沿设计高水位为3.6m,极端高水位为4.6m。根据文献5:按基本标准计算,并取超高值1.5m:码头前沿高程=3.6m+1.5m=5.1m;按复核标准计算,并取超高值0.5m:码头前沿高程=4.6m+0.5m=5.1m;故在此取较大值5.1m。2、 码头前沿水深根据文献5:一般可用下式计算: D= T+Z1+Z2+Z3+Z4 (2.3)T-设计船型满载吃水Z1-龙骨下最小富裕深度Z2-波浪富裕深度Z3-船舶因配载不均而增加的尾吃水Z4-备淤深度这里,船舶满载吃水9.7m。海底土壤为淤泥土,故根据规范Z1取0.2m。本水域有防波堤掩护,波高小于1m,故Z2取0m。规范规定杂货船Z3=0mZ4一应小于挖泥船挖土的最小厚度,一般不小于0.4mD=10.3m。3、 胸墙根据文献10,当采用现场砌筑结构时,胸墙底面高程一般应高出施工水位0.3m。胸墙底面高程为1.8+0.3=2.1m。另外,根据文献10,胸墙的底宽应根据抗滑、抗倾的稳定性及构造要求确定,顶宽应根据系船柱、门机轨道梁、辅助设施的管沟布设要求综合考虑确定,一般不小于0.8m。这里,方案一胸墙顶宽定为2m,胸墙底宽定为4m,采用阶梯型;方案二胸墙宽为4m,高为3m,采用矩形。4、 空心方块的选取根据文献10,空心方块的层数一般不超过7层。在方块构件转角处应设置加强角,其尺寸为20cm20cm。空心块体断面尺寸如图2.1。图 2.1 空心方块断面图5、 卸荷板的选取根据文献10,对于设置卸荷板的空心方块码头,卸荷板的悬臂长度一般不小于1.53.0m,厚度一般不小于0.81.2m。这里悬臂长度选取1.5m。厚度取为1.2m。6、 基础的选取根据文献1,暗基床适用于原地面水深小于码头前沿设计水深。故选用暗基床。7、 抛填棱体根据文献10,抛填棱体的断面一般有三角形、梯形、锯齿形三种。为减轻墙后土压力,一般选用梯形断面或锯齿形断面,但锯齿形断面棱体施工程序多,质量不宜得到保证,所以这里选取梯形断面。8、 倒滤层的设置根据文献1,为防止回填土的流失,在抛填棱体的顶面和坡面、胸前变形缝的后面、卸荷板安装缝的顶面及侧面,均应设置倒滤层。铺设0.6m厚的级配良好的天然石料作为倒滤层,棱体表面铺设0.4m二片石,防止倒滤层材料漏到棱体中去。9、 系船柱的确定根据文献6,两个泊位的设计船长分别为100m和170m,系船柱间距定为20m和30m,数目为4和6。系船柱中心距码头前沿距离定为1000mm。另根据文献7,载重量为2万吨级船舶系缆力标准值不小于500kN,初步选取单挡檐型,圆底,铸铁,系缆力标准值为550kN的系船柱。10、 橡胶护舷的选取根据文献1和文献11以及文献6,初步选定V型橡胶护舷(H500L2000),护舷间距:件杂货码头5m。集装箱船码头10m。船舶一般都是斜向靠码头,故大多考虑由一个护舷吸收船舶撞击产生的能量。船舶靠岸时的有效撞击能量可按下式计算: (2.4)式中 E0船舶靠岸时的有效撞击能量(kJ);有效动能系数,取0.70.8;m船舶质量(t),按设计船型满载排水量计算,缺乏资料时可按文献6附录H选用;Vn船舶靠岸法向速度(m/s)。因为码头有防波堤掩护,所以对于集装箱船,查表,。对于件杂货船(7000t), ,。故。根据橡胶护舷力学性能曲线,当V型橡胶护舷达到设计压缩量时,船舶靠岸时的有效撞击能量小于橡胶护舷的最大吸收能量180kJ。2.3.4 方案二码头结构断面设计方案方案二的码头前沿高程,码头前沿水深,基础类型,系船柱的型号以及橡胶护舷的型号同方案一,并且扶壁码头不设置抛填棱体、倒滤层和卸荷板,其断面图和平面图如下:图 2.2 扶壁码头断面图图 2.3扶壁平面图2.4 本章小结本章依据设计资料并对照相应的行业规范确定了两种码头及结构型式的设计方案。一、码头平面布置(泊位长度、码头顶面高程、码头前沿水深等)的确定。二、确定了装卸运输机械,主要是门机的确定。三、确定了空心方块码头和扶壁式码头的断面结构。第3章 码头结构承受作用的分类及计算3.1 方案一3.1.1 自重自重力的计算图式见图3.1。图 3.1结构自重计算示意图(单位:mm)1、 极端高水位情况表 3.1 自重力计算结果 kN 层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Gi170.15235.67897.52797.52797.527104151.45本层以上Gi170.15405.828503.355600.882698.409802.409953.859表 3.2 力臂di计算结果 m 项目G1G2G3G4G5G6G7第一层1.864第二层1.3643.350第三层1.3643.3502第四层1.3643.35022第五层1.3643.350222第六层1.3643.3502222第七层2.3644.35033332.658注:di为重心距计算面前趾的距离。表 3.3 力矩MGi计算结果 kNm项目G1G2G3G4G5G6G7第一层317.160317.160第二层232.085789.5211021.606第三层232.085789.521195.0541216.660第四层232.085789.521195.054195.0541411.714第五层232.085789.521195.054195.054195.0541606.768第六层232.085789.521195.054195.054195.054208.0001814.768第七层402.2351025.199292.581292.581292.581312.000402.5543019.731注:MGi=Gidi 。2、 设计高水位情况表 3.4 自重力计算结果 kN 层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Gi206.250248.39897.52797.52797.527104.000151.450本层以上Gi206.250454.648552.175649.702747.229851.2291002.679表 3.5 力臂计算结果 m 项目G1G2G3G4G5G6G7第一层1.953第二层1.4533.433第三层1.4533.4332第四层1.4533.43322第五层1.4533.433222第六层1.4533.4332222第七层2.4534.53333332.658表 3.6 力矩MGi计算结果 kNm 项目G1G2G3G4G5G6G7第一层402.806402.806第二层299.681852.7501152.432第三层299.681852.750195.0541347.486第四层299.681852.750195.054195.0541542.540第五层299.681852.750195.054195.054195.0541737.594第六层299.681852.750195.054195.054195.054208.0001945.594第七层505.9311125.988292.581292.581292.581312.000402.5543224.2163、 设计低水位情况表 3.7 自重力计算结果 kN层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Gi266.250389.028103.78197.52797.527104.000151.450本层以上Gi266.250655.278759.059856.586954.1131058.1131209.563表 3.8 设计低水位力臂计算结果 m项目G1G2G3G4G5G6G7第一层1.963第二层1.4633.264第三层1.4633.2642第四层1.4633.26422第五层1.4633.264222第六层1.4633.2642222第七层2.4634.26433332.658表 3.9力矩Mgi计算结果 kNm项目G1G2G3G4G5G6G7第一层522.649522.649第二层389.5241269.7871659.311第三层389.5241269.787207.5621866.873第四层389.5241269.787207.562195.0542061.927第五层389.5241269.787207.562195.054195.0542256.981第六层389.5241269.787207.562195.054195.054208.0002464.981第七层655.7741658.815311.343292.581292.581312.000402.5543925.6484、 极端低水位情况表 3.10 极端低水位自重力计算结果 kN层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Gi266.250389.028157.27597.52797.527104.000151.450本层以上Gi266.250655.278812.553910.0801007.6071111.6071263.057表 3.11 极端低水位力臂计算结果 m 项目G1G2G3G4G5G6G7第一层1.963第二层1.4633.264第三层1.4633.2642第四层1.4633.26422第五层1.4633.264222第六层1.4633.2642222第七层2.4634.26433332.658表 3.12 力矩MGi计算结果 kNm 项目G1G2G3G4G5G6G7第一层522.649522.649第二层389.5241269.7871659.311第三层389.5241269.787314.5501973.861第四层389.5241269.787314.550195.0542168.915第五层389.5241269.787314.550195.054195.0542363.969第六层389.5241269.787314.550195.054195.054208.0002571.969第七层655.7741658.815471.825292.581292.581312.000402.5544086.1303.1.2 土压力主动土压力系数计算同前。土压力强度计算,按(JTS167-2009)规范2.4.1-3条计算。 (3.1)其中, (3.2)所以,土压力分布见图3.2、图3.3。图 3.2均布荷载(q=30kPa)产生的主动土压力分布图(单位:kPa)图 3.3墙后抛石棱体产生的主动土压力分布图a)极端高水位;b)设计高水位;c)设计低水位d)极端低水位1、 极端高水位情况表 3.13 极端高水位土压力计算结果 kN层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Ei10.17216.3404.14024.55036.30043.35064.044EHi=Eicos10.17216.3403.99923.71235.06141.87161.858EHi=Eisin0.0000.0001.0726.3599.40211.22816.588本层以上EHi10.17226.51230.51154.22389.284131.155193.013本层以上EVi0.0000.0001.0727.43116.83328.06144.650表 3.14 力臂di计算结果 m项目EH1EH2EH3EH4EH5EH6EH7第一层1.062第二层3.0620.923第三层5.0622.9230.592第四层7.0624.9232.5920.848第五层9.0626.9234.5922.8480.968第六层11.0628.9236.5924.8482.9680.973第七层13.56211.4239.0927.3485.4683.4731.215表 3.15 倾覆力矩MEHi计算结果 kNm项目EH1EH2EH3EH4EH5EH6EH7第一层10.80310.803第二层31.14715.08246.228第三层51.49147.7622.367101.620第四层71.83580.44210.36520.108182.749第五层92.179113.12218.36267.53233.939325.134第六层112.523145.80226.360114.957104.06240.740544.443第七层137.953186.65236.356174.237191.715145.41775.158947.488表 3.16 力臂Li计算结果 m项目EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7第一层第二层第三层4第四层44第五层444第六层4444第七层55555表 3.17 稳定力矩MEHi计算结果 kNm项目EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7第一层0.000第二层0.000第三层4.2894.289第四层4.28925.43529.724第五层4.28925.43537.60967.333第六层4.28925.43537.60944.913112.246第七层5.36231.79447.01156.14182.941223.2482、 设计高水位情况表 3.18 设计高水位土压力计算结果 kN层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Ei12.57818.7494.22026.34938.66545.66366.920EHi=Eicos12.57818.7494.07625.45037.34644.10564.636EHi=Eisin0.0000.0001.0936.82510.01511.82717.333本层以上EHi12.57831.32735.40360.85398.198142.303206.939本层以上EVi0.0000.0001.0937.91817.93229.76047.093表 3.19 力臂di计算结果 m项目EH1EH2EH3EH4EH5EH6EH7第一层0.933第二层2.9330.491第三层4.9332.4910.584第四层6.9334.4912.5840.846第五层8.9336.4914.5842.8460.97第六层10.9338.4916.5844.8462.970.974第七层13.43310.9919.0847.3465.473.4741.216表 3.20 倾覆力矩MEHi计算结果 kNm项目EH1EH2EH3EH4EH5EH6EH7第一层11.73511.735第二层36.8919.20646.097第三层62.04746.7042.380111.131第四层87.20384.20210.53221.531203.468第五层112.359121.70018.68472.43036.225361.399第六层137.515159.19826.836123.330110.91642.958600.753第七层168.960206.07037.026186.954204.280153.22078.5981035.109表 3.21力臂Li计算结果 m项目EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7第一层第二层第三层4第四层44第五层444第六层4444第七层55555表 3.22 稳定力矩MEVi计算结果 kNm项目EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7第一层0.000第二层0.000第三层4.3724.372第四层4.37227.29931.671第五层4.37227.29940.05971.730第六层4.37227.29940.05947.309119.039第七层5.46534.12450.07459.13786.666235.4653、 设计低水位情况表 3.23 设计低水位土压力计算结果 kN层号第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层Ei13.93424.7074.72532.49646.79053.82577.190EHi=Eicos13.93424.7074.56431.38745.19351.98874.556EHi=Eisin0.0000.0001.2248.41712.11913.94119.993本层以上EHi13.93438.64143.20574.592119.785171.773246.329本层以上EVi0.0000.0001.2249.64121.76035.70155.694表 3.24 力臂di计算结果 m项目EH1EH2EH3EH4EH5EH6EH7第一层1第二层30.917第三层52.9170.567第四层74.9172.5670.843第五层96.9174.5672.8430.975第六层118.9176.5674.8432.9750.978第七层13.511.4179.0677.3435.4753.4781.22表 3.25 倾覆力矩MEHi计算结果 kNm项目EH1EH2EH3EH4EH5EH6EH7第一层13.93413.934第二层41.80222.65664.458第三层69.67072.0702.588144.328第四层97.538121.48411.71526.459257.197第五层125.406170.89820.84389.23344.063450.444第六层153.274220.31229.970152.007134.45050.844740.858第七层188.109282.08041.380230.475247.433180.81590.9581261.249表 3.26力臂Li计算结果 m项目EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7第一层第二层第三层4第四层44第五层444第六层4444第七层55555表 3.27 稳定力矩MEVi计算结果 kNm项目EV1EV2EV3EV4EV5EV6EV7第一层CompanyLOGO无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布第一阶段完成进度汇报第一阶段完成进度汇报第一阶段完成进度汇报第一阶段完成进度汇报姓名:姓名:XXX专业:港口航道与海岸工程专业:港口航道与海岸工程指导教师:指导教师:XXX完成进度泊位长度的确定门机的确定码头前沿高程的确定码头前沿水深的确定变形缝的设置胸墙的确定空心方块的确定卸荷板的选取基础类型的确定泊位长度的确定泊位长度的确定根据海港总平面设计规范泊位总长度:Lb=L+1.5d+L+1.5dL=170m,d=19m。故,Lb=397m。Back门机的确定门机的确定根据海港工程设计手册(上),JTJ211-99海港总平面设计规范,同时考虑泊位停靠船舶为件杂货船和集装箱船,采用多用途低架门座起重机。则使用船舶装载甲板货时公式验证门机最大工作幅度R=1/2A+a+a+B其中a=2m,a=0.5m,B=28m,A=17mR=39m。最终我们选用底架门座起重机。型号日本日立公司生产。工作幅度为41m,轨距17m。轮数16个,轮压32t/wheel。机重480t。Back码头前沿高程的确定码头前沿高程的确定码头前沿设计高水位为3.6m,极端高水位为4.6m。根据海港总平面设计规范:按基本标准计算,并取超高值1.5m:码头前沿高程=3.6m+1.5m=5.1m;按复核标准计算,并取超高值0.5m:码头前沿高程=4.6m+0.5m=5.1m;故在此取较大值5.1m。Back码头前沿水深的确定码头前沿水深的确定码头前沿水深一般可用下式计算:D=T+Z1+Z2+Z3+Z4T-设计船型满载吃水Z1-龙骨下最小富裕深度Z2-波浪富裕深度Z3-船舶因配载不均而增加的尾吃水Z4-备淤深度其中,船舶满载吃水9.7m。海底土壤为淤泥土,故根据规范Z1取0.2。本水域有防波堤掩护,波高小于1m,故Z2取0m。规范规定杂货船Z3=0mZ4一应小于挖泥船挖土的最小厚度,一般不小于0.4mD=10.3m。Back变形缝的设置变形缝的设置根据港工建筑物:混凝土方块码头的变形缝间距:当地基较好,基床厚度小于2m并进行夯实时,可采用2030m;不符合上述条件者,宜采用15-20m。这里选取20m。对于预制安装的扶壁码头,因为每个预制端的长度较小(一般46m)且安装为上下通缝,在地基产生不均匀沉降时,胸墙内将出现较大的变形应力,所以胸墙变形缝的间距不宜超过20m。这里也选取20m。Back胸墙的确定胸墙的确定根据海港工程手册,当采用现场砌筑结构时,胸墙底面高程一般应高出施工水位0.3m。胸墙底面高程=1.8+0.3=2.1m。另外,根据海港工程手册,胸墙的底宽应根据抗滑、抗倾的稳定性及构造要求确定,顶宽应根据系船柱、门机轨道梁、辅助设施的管沟布设要求综合考虑确定,一般不小于0.8m。这里,胸墙顶宽定为2m。胸墙底宽定为4m。Back空心方块的确定空心方块的确定根据海港工程设计手册,空心方块的层数一般不超过7层。空心块体尺寸按下式确定:式中:L块体长边(m);B块体宽度(m);h块体高度(m);C各受力构件宽度总和(m);K折减系数,取K=0.9空心方块横截面图Back卸荷板的选取卸荷板的选取根据海港工程设计手册,对于设置卸荷板的空心方块码头,卸荷板的悬臂长度一般不超过1.5m,厚度一般不超过0.8m。这里悬臂长度选取1.5m。厚度取为1.0m。Back基础类型的确定基础类型的确定根据港工建筑物,暗基床适用于原地面水深小于码头前沿设计水深。故选用暗基床。Back空心方块码头横断面草图空心方块码头横断面草图
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