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港口高桩码头毕业设计


摘 要

本次设计的港址位于黄骅港港池的西南侧。根据港口地质条件、通货能力要求等, 综合分析采用高桩码头结构形式。 本次设计主要包括港口的平面布置和高桩码头结构的 内力计算,以及进行必要的稳定性验算,并对其桩基施工工艺要点进行简要的说明。 码头总长 871 米,宽 23 米,顶面标高 6.11 米。该码头由两个 5 万吨泊位和一个 3.5 万吨泊位组成,仓库和堆场面积及分布根据货物量决定。码头的平面布置在充分考虑使 用和管理要求的前提下进行了最优化的布置。码头面板采用预制板,搭接在纵梁上;纵 梁使用期按刚性支撑连续梁计算;横梁使用期断面为钢筋混凝土叠合梁,横向排架计算 采用桩两端为铰接的柔性桩台的计算方法;对面板、纵梁和横梁进行内力、配筋计算和 抗裂验算。结构内力计算中对实际作用中可能同时作用在建筑物上的多种荷载,按照最 不利的情况进行组合。桩采用的是预制预应力混凝土方桩,对桩基承载力进行计算及必 要的验算。 关键字: 高桩码头,平面布置,横向排架,荷载组合,结构设计,内力计算, 配筋计算,验算

I

Abstract

The design of port address is in the southwest side of the oil drilling basin. According to the port of geological conditions, currency capacity requirements, etc., comprehensive analysis of the piled wharf structures. This design mainly includes the port layout and internal force calculation of piled wharf structure, and make the necessary stability checking, and the main points in pile foundation construction technology briefly. Terminal total length of 871 meters, 23 meters wide, top surface elevation 6.11 meters. The pier by the two 50000 tons berth and a 35000 - ton berths, warehouse and yard area is determined according to the quantity of goods and distribution. Terminal layout on the premise of fully considering the use and management requirements for the optimization of the layout. Dock panel USES the precast slab, lap on the longitudinal beam; Longitudinal beam system are calculated by rigid support continuous beam; Beam cross section of reinforced concrete composite beams and transverse bent calculated with pile as hinges on both ends of the calculation method of flexible pile platform; On panel, longitudinal beam and beam internal force and reinforcement calculation and crack resistance calculation. Structural internal force calculation of actual effect in May at the same time role in a variety of load on the building, according to the most unfavorable situation. Pile is precast prestressed concrete pile, the pile foundation bearing capacity calculation and the necessary checking calculation. Key words: Wharf, Layout, Laterally bent, Load combinations, Structure design, Internal force calculation, Reinforcement calculation, Checking

II

目 录
前言 .................................................................................................................................... 1 1 设计背景 ......................................................................................................................... 3 1.1 工程概述................................................................................................................................................. 3 1.2 设计原则................................................................................................................................................. 3 1.3 设计依据................................................................................................................................................. 3 2 设计资料 ......................................................................................................................... 4 2.1 地形条件................................................................................................................................................. 4 2.2 气象条件................................................................................................................................................. 4 2.3 水文条件................................................................................................................................................. 7 2.5 地质条件............................................................................................................................................... 11 2.6 地震条件............................................................................................................................................... 13 3 平面布置 ....................................................................................................................... 14 3.1 总平面布置原则 ............................................................................................................... 14 3.2 设计船型 ........................................................................................................................... 14 3.3 作业条件 ........................................................................................................................... 14 3.4 总体尺寸 ........................................................................................................................... 15 3.4.1 码头泊位长度 ............................................................................................................. 15 3.4.2 航道设计尺度 ............................................................................................................ 15 3.4.3 码头前沿高程 ............................................................................................................. 16 3.4.4 陆域设计高程 ............................................................................................................ 17 3.4.5 码头前沿停泊水域尺度 ............................................................................................. 17 3.4.6 码头前船舶回旋水域尺度 ......................................................................................... 17 3.4.7 锚地 ............................................................................................................................. 17 3.4.8 制动水域 ..................................................................................................................... 18 3.4.9 防波堤和口门的布置 ................................................................................................ 18 3.5 陆域布置 ........................................................................................................................... 19 3.5.1 码头前沿及堆场布置 ................................................................................................................... 19 3.5.2 装卸工艺布置 ................................................................................................................................. 21 4 结构选型 ..................................................................................................................... 23 4.1 4.2 4.3 4.4 结构选型基本原则 ........................................................................................................... 23 结构形式 ........................................................................................................................... 23 结构布置 ........................................................................................................................... 24 结构构造尺度 ................................................................................................................. 26

5 结构计算 ....................................................................................................................... 28 5.1 作用分析 ........................................................................................................................... 28 5.2 面板设计 ........................................................................................................................... 34 5.2.1 计算原则 .................................................................................................................... 34 5.2.2 计算参数 .................................................................................................................... 34 5.2.3 作用分析 .................................................................................................................... 35 5.2.4 作用效应计算 ............................................................................................................ 36
III

5.2.5 作用效应组合 ............................................................................................................ 41 5.2.6 板的配筋 .................................................................................................................... 42 5.2.7 板的验算 ..................................................................................................................... 45 5.3 纵梁设计 ........................................................................................................................... 47 5.3.1 计算原则 .................................................................................................................... 49 5.3.2 计算参数 .................................................................................................................... 50 5.3.3 作用分析 .................................................................................................................... 50 5.3.4 作用效应计算 ............................................................................................................ 51 5.3.5 作用效应组合 ............................................................................................................. 57 5.3.6 纵梁的配筋计算 ........................................................................................................ 62 5.4 横向排架设计 ................................................................................................................... 71 5.4.1 计算原则 ..................................................................................................................... 71 5.4.2 计算参数 ..................................................................................................................... 71 5.4.3 作用分析 ..................................................................................................................... 72 5.4.4 作用效应计算 ............................................................................................................ 73 5.4.5 作用效应组合 ............................................................................................................ 85 5.4.6 横梁的配筋 ................................................................................................................ 88 5.4.7 抗裂验算 .................................................................................................................... 91 5.5 靠船构件设计 ................................................................................................................... 92 5.5.1 概述 ............................................................................................................................. 92 5.5.2 靠船构件计算 ............................................................................................................. 93 5.5.3 悬臂版根部断面内力计算 ......................................................................................... 93 5.5.4 靠船构件内力计算 .................................................................................................... 93 5.5.5 靠船构件配筋计算 .................................................................................................... 94 5.6 挡土墙设计 ....................................................................................................................... 96 6 桩基设计 ....................................................................................................................... 98 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 计算原则 ........................................................................................................................... 98 计算参数 ........................................................................................................................... 98 作用效应计算 ................................................................................................................... 98 作用效应组合 ................................................................................................................... 99 桩身强度验算 ................................................................................................................. 100 桩基横向位移计算 ......................................................................................................... 100 单直桩的配筋计算 ......................................................................................................... 101 桩基施工 ......................................................................................................................... 102

结 论 .............................................................................................................................. 105 致 谢 .............................................................................................................................. 106 参考文献 ......................................................................................................................... 107

IV

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前 言
本次毕业设计题目为《黄骅港一期 5 万吨级高桩码头设计》 ,设计主要内容为:① 进行码头结构的总平面布置;②进行结构的形式选择;③结构中重要组成构件的力学计 算及其配筋和必要的验算;④桩基的施工工艺。高桩码头是应用最广泛的主要码头结构 形式,其结构轻,减弱波浪的效果好,砂石料用量省,对于挖泥超深的适应性强,高桩 码头的众多优点使其在港口水工建筑物中占有越来越重要的地位。随着经济的快速发 展,物流的快速化,高桩码头的结构形式也必将随之发生改变,但只有在深刻认清现状 的基础上才能有更好的发展,本设计对一般的高桩码头进行了详细的计算及其分析,为 高桩码头结构中板梁式的一个典型的工程和设计案例。 高桩码头的发展概况。高桩码头经历了承台式、桁架式、无梁板式和梁板式四个阶 段, 承台式结构是一种较古老的高桩结构型式,码头桩台为现浇混凝土或钢筋馄凝土 结构,这种结构具有良好的整体性和耐久性,但现浇混凝土工作量大,要求的施工水位 低。桩多而密,桩基施工较为麻烦,造价较高,并只在岸坡地质条件好、水位差较大、 地面荷载较集中的情况下才考虑这种结构型式。桁架式高桩码头整体性好;刚度大。但 由于上部结构高度过大,当水位较大时需要多层系缆,目前主要适用于水位差较大的需 多层系缆的内河港口。无梁板式高桩码头上部结构简单,施工迅速,造价也低。但由于 面板为双向受力构件位置要求高, 给靠船构件的设计增加了困难, 仅适用于水位差不大, 集中荷载较小的中小型码头。梁板式结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组 成。比较节省材料;装配程度高,结构高度比桁架式小,施工速度快;横梁位置低,靠船 构件的悬臂长度比无梁板式短.正因为梁板式结构的这种优越性, 使其得到了迅速发展。 但由于上部结构一般采用预制安装,构件种类和数量多,施工比较复杂,上部结构底部 轮廓形状复杂,死角多,水气不易排出,构件中钢筋易锈蚀。 高桩码头的研究现状及发展方向在港口码头建设中,高桩码头结构是采用的最多的 一种结构型式。在大量的工程实践中不断进行改革探索,己有的成果及得出的经验可归 纳为以下五个方面:(1) 、自重减小,节省材料(2) 、简化上部,加快施工(3) 、简化 桩基(4) 、改进沉桩工艺,减小下沉应力,以节约钢筋(5) 、提高单桩的轴向承载力。 发展方向:粗桩、长桩、大跨度,采用预制和预应力钢筋混凝土;提高混凝土质量, 增强耐久性。 毕业设计是毕业前阶段的综合学习、深化、拓宽,也是综合教和学的重要过程,对 大学期间所学专业知识进行全面总结。本此毕业设计题目为《黄骅港一期 5 万吨级高桩 码头设计》 ,毕业设计前期我温习了《港口水工建筑物》 、 《港口规划与布置》 、 《水工钢 筋混凝土结构》 、 《水运工程施工》 、 《工程水文》等专业知识并查阅了《海港总平面布置 规范》 、 《高桩码头设计与施工规范》 、 《港口工程荷载规范》 、 《港口工程混凝土结构设计 规范》等规范。毕业设计中我通过所学基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构 设计。毕业设计后期主要进行设计手稿电子排版整理,并得到老师的审批和指正使我圆
1

山东交通学院毕业设计(论文) 满地完成了设计任务,在此我表示衷心感谢。毕业设计两月里指导老师帮助下经过资料 查阅、设计计算、论文撰写及外文翻译使我加深了对新规范、规程、手册等相关内容理 解巩固了专业知识提高了综合分析、 解决问题能力绘图时熟练掌握了各种建筑制图软件 及多种结构设计软件上所有些从同方面达了毕业设计目与要求。

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1 设计背景
1.1 工程概述
本建设工程黄骅港位于河北省沧州市以东约 90km 的渤海之滨,恰置河北、山东两 省交界处,环渤海经济圈的中部,由煤炭港区、综合港区和河口港区 3 个港区组成。现 有各类生产性泊位 25 个,其中万吨级以上泊位 19 个,码头岸线总长度为 5570 米,最 大泊位吨级为 5 万吨。工程内容包括码头主体、航道、港池、装卸工艺、码头修建等。 本次设计仅对本港口的一期码头进行设计,该码头由两个5万吨泊位和一个3.5万吨 泊位组成,设计内容主要对码头进行总平面布置、码头及水工建筑物结构形式选取、码 头结构的有关计算、航道港池及有关配套设备等布置,并进行必要的稳定性验算。

1.2 设计原则
(1)总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体部署,遵循国家和行业有关工程建 设法规、政策和规定; (2)结合国情,采用成熟的技术、设备和材料,使工程设计安全可靠、使用方便、工 程量少、总造价低、施工进度快,获得较好的经济效益和社会效益; (3)注重工程区域生态环境保护,不占用土地,方便管理,节省投资。

1.3 设计依据
(1) 《高桩码头设计与施工规范》 (JTJ 298-98).人民交通出版社,1998; (2) 《海港总平面设计规范》 (JTJ 211-99).人民交通出版社,1999; (3) 《海港水文规范》 (JTJ 213-98).人民交通出版社,1998; (4) 《港口工程结构设计算例》.人民交通出版社,1998; (5) 《港口工程荷载规范》 (JTS 144-1-2010).人民交通出版社,2010; (6) 《港口工程桩基规范》 (JTJ 251-98).人民交通出版社,1998; (7) 《建筑结构静力计算手册》.中国建筑工业出版社,1999; (8) 《港口工程混凝土结构设计规范》 (JTJ 267-98).人民交通出版社,1998。

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2 设计资料
2.1 地形条件
黄骅港位于河北省渤海湾西南岸,大口河河口外北侧海区;距黄骅市约 45km,距 沧州市约 90km。 。本工程位于黄骅港一港池的西南侧。

2.2 气象条件
(1) 气温 年平均气温:12.2; 年平均最高气温:17.3; 年平均最低气温:7.8 ; 历年极端最高气温:37.7℃(1981 年 6 月 7 日) ; 历年极端最低气温:-19.5℃(1983 年 12 月 30 日) ; 年日平均气温低于-5℃的天数为 71 天,低于-10℃的天数为 23.8 天。 (2) 降水 年平均降水量:501mm; 历年最大年降水量:719.4mm(1984 年) ; 历年最小年降水量:336.8mm(1982 年) ; 历年最大一日降水量:136.8mm(1981 年 7 月 4 日) ; 降水量主要集中在 6、7、8 三个月,占全年降水量的 70%以上;日降水量大于 25.0mm 的年均日数为 5 天,最多 7 天。 (3)风况 黄骅新村气象站位于大口河河口三千吨级码头,北纬 38°16′,东经 117°51′。 风速风向观测采用 EL 电接自记仪,24 小时连续观测,风速感应器离地高度 9m。 根 据黄骅新村气象站风的实测资料统计分析得出, 该区常风向为 E 向, 次常风向为 SW, 其出现频率分别为 10.54%和 9.83%;强风向为 E 向和 ENE 向,该向≥6 级风的频 率分别为 1.19%和 1.18%。详见风频率统计表(表 3.2-1)和风玫瑰图(图 3.2-1) 。 影响本区大风的天气系统主要为寒潮和台风、龙卷风。多年资料统计,寒潮大风居多。 1991 年~2002 年大风出现次数月变化表 (表 3.2-2) 。 应特别说明的是: 2003 年 10 月 10 日~13 日黄骅港海域出现一次偏 NE 向的大风过程,据中央气象台报告,这次偏 NE 向大风为历史罕见,自有记录以来,46 年内首次出现如此大风。黄骅港区气象站 观测资料, 10 月 10 ~13 日≥7 级风连续出现 40 小时, ≥8 级风连续出现 27 小时, ≥9 级风连续出现 8 小时,瞬时最大风速达 31.9m/s,风向为 ENE。

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表 2.1 黄骅港 2002 年风频率统计表 Table 2.1 Huanghua wind frequency tables 2002 风向 频率 (% ) 风级 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 合计 1~3 级 4~5 级 ≥6 级 合计

4.16 2.29 4.44 2.72 4.90 2.91 4.75 3.60 6.18 3.79 5.99 3.00 3.78 1.69 3.33 2.76 0.57 60.86

1.76 1.59 2.52 3.07 4.45 2.07 1.71 2.07 2.55 1.92 3.47 1.00 1.24 1.27 2.15 1.46

0.14 0.18 0.70 1.18 1.19 0.08 0.01 0.09 0.03 0.19 0.37 0.01 0.06 0.25 0.22 0.17

6.06 4.06 7.66 6.97 10.54 5.06 6.47 5.76 8.76 5.90 9.83 4.01 5.08 3.21 5.70 4.39 0.57

34.3

4.87

100

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表 2.2 1991 年~2002 年大风出现次数月变化表 Table 2.2 1991 to 2002 the number of monthly change table gale 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计 大风风况 ≥6 级 11 12 43 50 38 16 6 10 14 18 25 9 252 ≥7 级 8 10 30 38 26 12 4 8 10 15 22 5 188 55 10 3 2 6 7 1 2 ≥8 级 1 2 6 15 10 3 1 3 3 ≥9 级

(4) 雾 雾多出现在秋、冬两季。年平均雾日数为 12.2 天,最多 20 天。 (5) 相对湿度 年平均相对湿度:64% 。

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2.3 水文条件
(1) 潮汐及水位 黄骅港验潮站位于黄骅港煤炭港区杂货码头处, 工程海域的潮汐性质属于不规则半日潮 型。 ①基准面及其换算关系

②潮汐性质及潮型 按照目前我国采用的潮汐类型划分标准,工程海域的潮汐性质属于不规则半日潮型。 ③潮位特征值(以黄骅港理论最低潮面为基准,下同) 最高高潮位:4.66m(2003 年 4 月 17 日) ; 最低低潮位:-0.30m(2003 年 1 月 28 日) ; 平均高潮位:3.48m; 平均低潮位:1.44m ; 平均海面: 2.40m ; 最大潮差: 3.87m(2002 年 12 月 6 日) ; 平均潮差: 2.04m 。 ④设计水位 设计高水位:4.05m; 设计低水位:0.62m ; 极端高水位:5.61m ; 极端低水位:-1.22m。 ⑤乘潮水位 全年乘潮水位见表 2.3,冬三月(12 月、次年 1、2 月)乘潮水位见表 2.4

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表 2.3 全年乘潮水位表 Table 2.3 Multiplied by the annual tide table position 频率水位 延时(m) 乘潮一小 时 乘潮二小 时 乘潮三小 时 乘潮四小 时 3.25 3.14 3.03 2.90 2.82 2.72 2.56 3.52 3.41 3.30 3.16 3.07 2.96 2.77 50% 60% 70% 80% 85% 90% 95%

3.14

3.30

3.19

3.05

2.97

2.87

2.70

2.97

2.88

2.77

2.64

2.56

2.47

2.31

表 2.4 冬季乘潮水位表 Table 2.4 Winter tide bit multiplication tables 频率水位 延时(m) 乘潮一小 时 乘潮二小 时 乘潮三小 时 乘潮四小 时 3.20 3.11 3.00 2.89 2.80 2.67 2.48 50% 60% 70% 80% 85% 90% 95%

3.11

3.03

2.91

2.80

2.72

2.60

2.43

2.96

2.87

2.76

2.65

2.57

2.47

2.28

2.68

2.59

2.51

2.39

2.33

2.22

2.04

(2)波浪 ①工程区波浪概况 本区无长期波浪观测资料, 根据离黄骅港区西北约 25km 的 7 号平台 1972~1984 年 13 年实测资料统计分析,该区以风浪为主,涌浪为辅。详见波高频率统计表(表 2.5)和 波高玫瑰图(图 2.3-4) 。

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表 2.5 黄骅港波高(H1/10)频率统计表 Table 2.5 Huanghua wave height (H1/10) frequency tables 波向向 频率 (% ) 波高 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 合计 0.1~0.9 (m) 1.0~1.9 (m) 2.0~2.9 (m) 大于等于 3.0(m)

合计

2.79 2.54 2.73 3.73 5.93 6.56 4.75 3.95 5.24 6.56 5.78 3.31 1.90 1.79 2.14 2.45 19.67 81.82

1.23 1.00 1.30 2.16 2.12 1.03 0.33 0.28 0.30 0.61 0.69 0.17 0.08 0.28 0.61 1.73

0.35 0.29 0.62 1.05 0.50 0.12 0.02

0.01 0.02 0.10 0.10 0.10

4.38 3.58 4.75 7.04 8.65 7.71 5.01 4.23 5.54

0.02 0.04

7.19 6.51 3.48 1.98

0.01 0,29 0.51 0.04 0.07

2.08 3.08 4.76 19.67

13.92

3.82

0.44

100.00

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②波要素的特征值 据观测资料统计,该区常浪向为 E,次之为 ESE,出现频率分别为 8.6%和 7.7%;强浪 向为 ESE,次之为 NE。 ③设计波要素 拟建工程位于一号港池内,工程海区以风浪为主,按照《海港水文规范》JTJ213-98 的 规定,计算工程区设计波要素如表 2.6:
表 2.6 码头前沿设计波浪要素表 Table 2.6 Table Design Wave quay 水位(m) 极端高水位 设计高水位 设计低水位 极端低水位 H1﹪(m) 2.20 2.20 2.18 2.16 H4﹪(m) 1.85 1.85 1.84 1.82 H5﹪(m) 1.79 1.79 1.77 1.76 H13﹪(m) 1.49 1.49 1.48 1.47
H (m) T (s)

0.94 0.94 0.93 0.93

4.6 4.6 4.6 4.6

(3)海流 实测海流情况 ①本海区潮流属规则半日潮型。-1.0m 等深线以外各站的椭圆率一般为 0.2~0.5,均 为正值,各站的流速矢量都按逆时针方向旋转。
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山东交通学院毕业设计(论文) ②涨潮潮段平均流速在 0.29m/s~0.42m/s 之间,流向为 240°~300°;落潮潮段平 均流速在 0.25m/s~0.37m/s 之间,流向为 46°~97°;涨潮最大流速在 0.50m/s~ 0.79m/s 之间,流向为 233°~282°;落潮最大流速在 0.31m/s~0.53m/s 之间,流 向为 44°~92°,涨潮流速大于落潮流速。从总的平面分布趋势看,外海流速大于近 岸流速。涨潮平均历时 5:40,落潮平均历时 6:30。潮流矢量见图 3.2-4。 ③本海区余流较小,从各测站资料分析出余流在 0.01m/s~0.09m/s,平均为 0.04m/s, 方向上近岸由北向南,外海(-10m 水深以外)由南向北。 (4)冰况 本地区地处华北平原, 冬季常受寒潮侵袭, 产生海冰。 根据海冰实测资料分析统计, 本区初冰日在 12 月上旬,盛冰日在 12 月下旬,融冰日在 2 月下旬,终冰日在 3 月 上旬, 总冰期 91 天, 盛冰期 58 天。 流冰厚度最大 0.2m, 流冰速度一般为 0.3~0.4m /s,流冰方向主要集中在偏西(WNW、W、WSW)和偏东(ENE、NE)两个主方向。多年 的营运表明,正常年份海冰对港口营运无甚影响。

2.5 地质条件
工程范围内土层为第四系全新统滨海相沉积层, 沉积韵律较明显, 主要岩性为粉砂、 粉质粘土、粉土多为层状土。依据土层的地质时代、岩性、分布规律和物理力学性质, 将整个场地土层分为 10 个工程地质层(含亚层) ,各层工程地质特征分述如下: ① 1 粉砂(Q4ml) : Ⅰ区① 1 粉砂:灰色;饱和;松散;颗粒较均匀;含云母及贝壳碎片;主要矿物成分 为石英、长石和云母等;分选性一般;平均标贯击数 N=2.1;该层主要是由吹填形成, 连续分布于Ⅰ场区表层,层顶高程 4.36~4.84m,层厚 3.10~10.30m,平均揭露厚度 5.17m。 Ⅱ区① 1 粉砂:灰黄色,灰色;很湿~饱和;稍密;颗粒较均匀,含云母及贝壳碎片; 主要矿物成分为石英、长石和云母等;分选性一般;平均标贯击数 N=14.8;该层主要 是由吹填形成,连续分布于Ⅱ场区表层,层顶高程 5.18~5.71m,层厚 6.10~6.50m, 平均揭露厚度 6.35m。 ① 2 粉质粘土(Q4m) :灰~深灰色;软塑~流塑;饱和;局部夹薄层粉砂及少量砂粒; 含贝壳碎片; 平均标贯击数 N=6.0; 该层分布广泛, 层顶高程-5.59~1.39m, 层厚 0.10~ 2.60m,平均厚度 1.11m。 ① 3 粉砂/粉土(Q4m) : Ⅰ区① 3 粉砂/粉土:深灰色;稍密;饱和;夹粉质粘土;见贝壳碎片;颗粒较均匀; 主要矿物成分为石英、长石和云母等;局部夹粉土、粘性土薄层;在 Z12、Z13 孔存有 松散的粉砂夹粉粘透镜体。平均标贯击数 N=12.3;该层连续分布于Ⅰ场区,层顶高程 -6.69~0.77m,层厚 3.40~10.30m,平均揭露厚度 6.84m。 Ⅱ区① 3 粉土/粉砂(Q4m) :灰色;饱和;密实~中密;含云母及贝壳碎片,颗粒较均 匀;主要矿物成分为石英、长石和云母等;局部夹粉土、粘性土薄层;平均标贯击数 N=33.8;该层连续分布,层顶高程-2.42~-1.19m,层厚 6.20~8.00m,平均揭露厚度 7.38m。 ②粉质粘土夹砂(Q4m) :深灰色;软塑~流塑;夹粉砂薄层,局部呈互层状;见零星贝
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山东交通学院毕业设计(论文) 壳碎片; 平均标贯击数 N=7.3; 该层连续分布; 层顶高程-10.09~-6.35m, 层厚 6.70~ 15.30m,平均揭露厚度 9.68m。 ② 1 粉土(Q4m) :灰色;中密;土质较均匀,局部夹粉砂、少许粉质粘土薄层,偶见 黑色有机质;平均标贯击数 N=24.0;层顶高程-14.86~-7.62m,层厚 1.10~4.60m, 平均揭露厚度 2.84m。 ③ 1 粉土/粉砂(Q4m) :灰色~黄灰;密实;饱和;夹有少量粉质粘土薄层;含贝壳碎 屑;偶见黑色有机质;与② 3 粉质粘土交互分布;平均标贯击数 N=40.4;层顶高程 -22.69~-7.62m,层厚 1.15~13.00m,平均揭露厚度 6.21m。 ③ 2 粉质粘土(Q4m) :灰色;可塑~软塑;偶见贝壳碎片;夹粉土薄层;平均标贯击 数 N=12.7;该层分布较连续,层顶高程-26.29~-19.73m,层厚 0.40~7.00m,平均揭 露厚度 4.46m。 ④粉质粘土/粘土(Q4al) :灰黄色、灰色;可塑~硬塑;见铁锰质氧化物及蓝灰色条纹, 夹少量粉土薄层; 平均标贯击数 N=15.5; 该层分布稳定, 厚度较大; 层顶高程-30.44~ -24.79m,层厚 12.10~22.70m,平均揭露厚度 15.22m。 ⑤ 1 粉土/粉砂(Q4al) :褐黄色;密实;饱和;成分以石英长石为主,含云母碎片; 平均标贯击数 N=38.7; 该层分布连续, 但厚度较小, 层面起伏较大。 层顶高程-48.43~ -40.47m,层厚 1.00~7.40m,平均揭露厚度 3.11m。 ⑤ 2 粉质粘土(Q4al) :黄褐色;可塑~硬塑;干强度韧性高。平均标贯击数 N=16.3; 层顶高程-48.66~-42.44m。

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表 2.7 土层性质表 Table 2.7 Table soil nature 土层编 号 土层名称 平均标准 贯击数 N 土层顶高程 (m) 土层厚度 (m) 土层平均 揭露厚度 (m) Ⅰ区① 粉砂 N=2.1 4.36~4.48 3.10 10.30 Ⅱ区① ① 2 粉砂 粉质粘土 N=14.8 N=6.0 5.18~5.71 -5.59~1.39 6.10~6.50 0.10 2.60m Ⅰ区① 3 Ⅱ区① 3 ② 粉砂/粉 土 粉土/粉 砂 粉质粘土 夹砂 ② 1 粉土 N=24.0 N=7.3 N=33.8 -2.42 -1.19 -10.09 -6.35 -14.86 -7.62 ③ 1 粉土/粉 砂 ③ 2 ④ 粉质粘土 粉质粘土 /粘土 ⑤ 1 粉土/粉 砂 ⑤ 2 粉质粘土 N=16.3 -48.66~-42.44 可塑~硬塑 N=38.7 -48.43~-40.47 N=12.7 N=15.5 N=40.4 -22.69 -7.62 -26.29~-19.73 -30.44~-24.79 ~ 1.15 13.00 0.40~7.00 12.10 22.70 1.00~7.40 3.11 饱和 密实 ~ 4.46 5.22 可塑~软塑 可塑~硬塑 ~ 6.21 饱和 密实 ~ ~ 6.70 15.30 1.10~4.60 2.84 中密 ~ 9.68 软塑~流塑 ~ N=12.3 -6.69~0.77 3.40 10.30 6.20~8.00 7.38 饱和 密实~ 中密 ~ 6.84 饱和 稍密 ~ 6.35 1.11 很湿~饱和 软塑~流塑 稍密 ~ 5.17m 饱和 中密 土的状态 土的密 实度

2.6 地震条件
根据《中国地震动参数区划图》 (GB 度为 0.05g。 18306-2001) ,拟建工程地区地震动峰值加速

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3 平面布置
3.1 总平面布置原则
(1) 港口总体布置应满足经济运量的要求。 合理利用海岸资源,因地制宜,并适当留 有发展余地; (2) 港口总体布置应与当地自然条件相适应,与当地的自然保护相协调,满足码头作业 条件和标准,合理布置码头岸线; (3) 港口码头尺度、水域面积和航道等要适应设计船舶安全方便的操作要求; (4) 应尽量减少征地面积、陆域填方量、港池航道挖方量、软基加固面积、和今后港池 航道维护疏浚量等; (5) 铁路、公路进线方便,布置合理,应满足港口货物进出口集疏要求; (6) 拟建港区应有足够的水域、陆域面积,并留有远景发展的可能性; (7) 在全面考虑、合理利用当地建港条件的前提下,充分利用已有的设施和依托条件应 使工程投资省,起步容易,尽量减少工程数量,并符合国家环保、安全、卫生等有关规 定。

3.2 设计船型
根据港口使用要求,参照《海港总平面设计规范》附录 A 选取 设计船型为 5 万吨级散货船, 船长 L=230m,型宽 B=32m,型深 H=17.5m,满载吃水 T=12.7m。
表 3.1 设计船型主尺度表 Table3.1 Design ship main dimensions table 设计船型 50000DWT 散货船 总长(m) 230 型宽(m) 32 型深(m) 23 满载吃水(m) 12.7

设计船型为 3.5 万吨级散货船 船长 L=190m,型宽 B=26m,型深 H=14.6m,满载吃水 T=10.8m。
表 3.2 设计船型主尺度表 Table3.2 Design ship main dimensions table 设计船型 35000DWT 散货船 总长(m) 190 型宽(m) 26 型深(m) 14.6 满载吃水(m) 10.8

3.3 作业条件
确定码头作业条件时,应考虑下列主要因素:①港口的自然条件,包括风、浪、水 流的大小及其分布特征 ②码头的装卸工艺、 货种和船舶安全装卸作用的要求 ③码头的
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山东交通学院毕业设计(论文) 掩护程度及其轴线方向与风、浪、水流的相互关系 ④码头结构形式、防冲及系缆设施 的条件。 波浪:5 万吨级散货船装卸作业的允许波高为 1.2m。 风力:5 万吨级散货船装卸作业的允许风力:≤6 级。

3.4 总体尺寸
该码头有 3 个泊位,其中两个 5 万吨级泊位和一个 3.5 万吨级泊位,码头总长为 871m,宽 23 米,顶面标高 6.11 米。 3.4.1 码头泊位长度 参照《海港总平面设计规范》中的有关规定,码头泊位长度应满足船舶安全靠离作 业和系缆的要求,对有掩护港口的通用码头,其单个泊位长度可按下式确定: 5 万吨级 L——设计船长(m) ; d——富裕长度(m)
d 的数值有下表查表 3.2 确定:
表 3.3 泊位间富裕长度取值表 Table3.3 Berth length between rich value table

Lb=L+2d

(3.1)

式中:Lb——码头泊位长度(m) ;

L (m)

<40 5

41~85 8~10

86~150 12~15

151~200 18~20

201~230 22~25

>230 30

d (m)

故取 d =25m。 所以 3.5 万吨级 所以 3.4.2 航道设计尺度 (1)航道布置原则 ①当横风风力超过 7 级时,以微速(4kn)航行的大型船舶较难以控制航向,因此,航 道轴线应尽量避免与大于 7 级风力的、频率较高的风向正交,以减少船舶在强横风下航 行的机遇; ②1kn 横流使微速航行的大型船舶产生较大的偏位,航道轴线宜尽量避免与大于 1kn 横 流正交; ③航道轴线应尽量顺直,避免“S”形航路。当受地形、地质条件限制必需多次转向时, 宜采取减小转向角、加长两次转向间距、加大回旋半径或适当加宽航道等措施,使其达
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Lb=230+2 ? 25=280(m) Lb=L+2d Lb=190+2 ? 20=230(m)

式中:Lb—码头泊位长度(m) ; L—设计船长(m) ;d—富裕长度(m)取 d=20。

山东交通学院毕业设计(论文) 到设计要求; ④为了防止船舶进入防波堤口门前发生事故, 防波堤口门外的航道应保持不小于船舶制 动距离的直线段; ⑤选取航道轴线是应尽量减少泥沙回淤量,方便维护疏浚; ⑥对有冰冻的港口,航道选线应注意排水条件和冰凌对船舶航行的影响。 航道设计尺度包括航道设计底标高和航道设计底宽, (2) 航道设计水深 T = 12.7m, Z0 —船舶航行时船体下沉值,取 Z0=0.5m; Z1—龙骨下最小富裕深度,取 Z1=0.6m; Z2 —波浪富裕深度,取 Z2=0.5m ; Z3—船舶装载纵倾富裕深度,散货船取 Z3=0.15m ; Z4—备淤富裕深度,取 Z4=0.4m。 所以 D = T + Z0 + Z1 + Z2 + Z3 + Z4=12.7+ 0.5+ 0.6+0.5 + 0.15+ 0.4 =14.85m。 (3) 航道设计宽度 设计为双向航道, 航道宽度 W 的取值为: W= 2A+ B + 2C A 为航迹带宽度,A= n(Lsin ? +B)=1.69 ? (230 ? sin 7 ? +32) = 101.45m C 为船舶与航道底边间的富裕间距,取 C=B=32m 所以 W= 2A+ B + 2C=2 ? 101.45+32+2 ? 32=298.9m。 3.4.3 码头前沿高程 码头前沿高程包括码头前沿的码头面高程及设计底标高, 码头前沿高程与港口运营 要求、当地水文和地形等因素有关,运营要求在大潮时不被淹没,便于作业、码头前后 方高程衔接方便。 (1) 码头前沿高程=设计水位+超高值 基本标准值=设计水位(高潮累计频率 10%的潮位)+超高值(1—1.5) 复核标准值=计算水位(重现期为 50 年极值高水位)+超高值(0—0.5) 基本标准值=4.05+1.0=5.05m 复核标准值=5.61+0.5=6.11m 基本标准值 ? 复核标准值 (2) 码头前沿设计水深: 码头前沿高程取 6.11m。 D = T +Z1 + Z2 + Z3 + Z4 (3.4) (3.3) D = T + Z0 +Z1 + Z2 + Z3 + Z4 (3.2)

式中:T—设计船型满载吃水,取 T =12.7m;
Z1 —龙骨下最小富裕深度,取 Z1 =0.4m; Z 2 —波浪富裕深度, Z 2 ? KH ? Z1 =0.5 ? 1.84-0.4=0.52m(K 为系数,横浪取 0.5) ;
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Z 3 —船舶因配载不均匀而增加的尾吃水,散货船取 Z3 =0.15m;
Z 4 —港池备淤深度,取 Z4 =0.5m。

D = T +Z1 + Z2 + Z3 + Z4=12.7+0.4+0.52+0.15+0.5=14.27m 所以码头前沿设计底标高=设计低水位-D=0.62-14.27=﹣13.65m,取 14.m。 3.4.4 陆域设计高程 港口陆域布置应结合装卸工艺流程和自然条件合理布置各种运输系统, 并应合理组 织港区货流和人流,减少相互干扰。通常取后方陆域高程与前方码头顶面高程一致,取 6.11m。 3.4.5 码头前沿停泊水域尺度 码头前沿停泊水域宽度应不小于 2 倍的船宽,2B=2 ? 32=64m,取 70m。 3.4.6 码头前船舶回旋水域尺度 回旋水域尺度包括船舶回旋水域宽度和回旋水域设计底标高, 其中回旋水域设计底 标高取航道设计底标高,回旋水域直径参照《海港总平面设计规范》取值, 回旋水域直径=2.0L=2.0 ? 230=460m。 3.4.7 锚地 根据《海港总平面设计规范》第 4.7 条中规定,港口锚地按位置和功能可划分为港 外锚地和港内锚地。港外锚地供船舶候潮、待泊、联检及避风使用,有时也进行水上装 卸作业。港外锚地宜采取锚泊。港内锚地供船舶待泊或水上装卸作业使用,宜采用锚泊 或设置系船浮筒、系船簇桩等设施。 根据黄骅港资料,港区位置处于受风、浪、流影响都较小的地方,港内锚地采用双 浮筒系泊型式,港外锚地采用单浮筒系泊型式。 (1)锚地选址原则 ①锚地的边缘距航道边线的安全距离:港外锚地不应小于 2—3 倍船长;港内锚地采用 单锚或单浮筒系泊时不应小于 1 倍设计船长, 采用双浮筒系泊时不应小于 2 倍设计船宽; ②港外锚地水深不应小于设计船型满载吃水的 1.2 倍。当波高超过 2m 时,尚应增加波 浪富裕深度。港内锚地水深应与码头前沿设计水深相同; ③锚地底质以泥质及泥沙质为好,沙泥质次之。应避免在硬粘土、硬砂土、多礁石与抛 石地区设置锚地; ④应避免在横流较大的地区设置双浮筒锚地。 (2)锚地面积 ①单浮筒系泊水域的系泊半径,按下式计算: r ? L ? 25 式中:错误!未找到引用源。—单浮筒水域系泊半径(m) ; L—设计船长(m) 。
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(3.4)

山东交通学院毕业设计(论文) 由上可知,系泊半径 r ? 230 ? 25 ? 255 m
m2 。 ,面积为 ?r 2 ? 204282

②双浮筒系泊水域的尺度,按下式计算: 长度 S ? L ? 50 宽度 a ? 4B 由上可知,双浮筒锚地面积为:长度 S ? L ? 50 ? 230 ? 50 ? 280 m 宽度 a ? 4 B ? 4 ? 32 ? 128 m
m2 面积 S ? a ? 280?128 ? 35840

(3.5) (3.6)

3.4.8 制动水域 根据 《海港总平面设计规范》 第 4.2.2 条, 船舶制动水域宜设在进港方向的直线上, 当布置有困难时,可设在半径不小于 3—4 倍设计船长的曲线上。船舶制动距离可取 3 —4 倍设计船长。 因此,船舶制动距离取 800m。 3.4.9 防波堤和口门的布置 (1)防波堤布置原则 ①布置防波堤轴线时,要与码头线布置相配合; ②防波堤所围城的水域应有足够的面积和水深,供船舶在港内航行、调头、停泊以及布 置码头岸线; ③防波堤所包围的水域要适当留有发展余地,应尽可能顾及到港口发展的“极限”和港 口极限尺度的船型; ④防波堤所包围的水域也不全是越大越好, 水域面积形状要注意大风方向港内自生波浪 对泊稳条件的影响; ⑤要充分利用有利的地形地质条件,将防波堤布置在可利用的暗礁、浅滩、沙洲及其他 不大的水深中,以减少防波堤投资; ⑥从口门进港的波浪,遇堤身反射,反复干扰亦是恶化港内泊稳条件的因素。 (2)口门布置原则 ①口门位置应尽可能位于防波堤突出海中最远、水深最大的地方,方便船舶出入; ②船舶进口门时通常航速为 4kn—6kn,故从口门至码头泊位,一般宜有大于 4 倍船长 的直线航线水域和调头圆,以便于船舶进入口门后控制航向、减低航速、与拖船配合或 完成紧急转头等操作; ③船舶进出口门,航行安全是最重要的。口门方向力求避免大于 7 级横风和大于 0.8kn 的横流。口门放心应与进港航道相协调,航道中心线与强浪向之间的夹角宜为 30° -35°; ④口门轴线适应船舶航行安全是首要的,是从口门进入的波能尽可能少,以维护泊稳要 求也是重要的; ⑤口门宽度,船舶通过抠门时不宜错船或超越。口门宽度在任何情况下不宜小于设计船
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山东交通学院毕业设计(论文) 长加上错船富裕量; ⑥口门数量, 与航行密度、 港口性质、 环境条件等因素有关, 在满足泊稳要求的条件下, 两个口门一般比一个好。 (3)口门宽度 口门的有效宽度 应为设计船长的 1.0-1.5 倍。口门有效宽度底边线至防波堤的距离 , 应根据堤的结构型式及其安全要求确定。 因此,口门宽度也是口门有效宽取 300m。

3.5 陆域布置
3.5.1 码头前沿及堆场布置 平面布置应以港口发展规划为基础,合理利用自然条件、远近结合和合理分区,并 应留有综合发展的余地。各类码头的布置既应避免相互干扰,也应相对集中,以便于综 合利用港口设施和集疏运系统。 本设计中码头形式为明确的突堤式码头,码头前沿线与自然岸线成较大角度布置。突堤 式码头的优点为占用自然岸线较少,布置紧凑,但其缺点是破坏了原有水流形态,易于 引起冲淤,且过多占用河道宽度,影响通航。 (1) 计算 ① 泊位数 根据《海港总平面设计规范》 ,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:
N? Q Pt

(3.7)

式中: N —泊位数; ; Q —码头年作业量(t)
Pt —个泊位的年通过能力(t) 。

本设计中泊位数遵循原工程的原则,泊位数取 3 各泊位。 ②码头年泊位通过能力

P t ?

T ?G ?? tf tZ ? td ? ? t td
G—设计船型的实际载货量,取 G=50000t;

(3.8)

式中:T—年日历天数,取 T=365 天;

td —昼夜小时数,取 td

= 24h;
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山东交通学院毕业设计(论文)

t Z —装卸一艘设计船型所需要的时间,取 t Z =35h
tf
—船舶辅助作业时间,取

(参照原油码头泊位);

tf

=1 小时;

? —泊位利用率,取 ? =60%;

? t —昼夜非生产时间之和,取 ? t =3h。
P t ? T ?G 365? 50000 ?? ? ? 60% ? 641?104 t tf 35 1 tZ ? ? 24 ? 3 24 td ? ? t td

③ 堆场面积

E?

Qh ? K BK ? K r ? t dc Tyk ? ? K

(3.9)

式中:E—仓库或堆场所需容量(t) Qh —年货运量(t) ;
K BK —仓库或堆场不平衡系数,取 K BK =1.5;
K r —货物最大入仓库或堆场百分比,取 K r =100%;

Ty k —仓库或堆场年营运天数,取 Tyk ? 360d ;

? K —堆场容积利用系数,对散货取 0.7-0.9,取 ? K =0.8;
t d c —货物在仓库或堆场的平均堆存期,取 t d c =12d。

Qh ? K BK ? K r 641?104 ?1.5 ?1 4 E? ? tdc ? ?12 ? 40.1?10 ( t) Tyk ? ? K 360? 0.8
散货堆场总面积:

A?

E q ? KK

(3.10)

式中:A—仓库或堆场的总面积(㎡) ; q—单位或有效面积的货物堆存量(t/㎡),取 q = 5t/㎡;
K K —仓库或堆场总面积利用率,为有效面积占总面积的百分比(%) ,取 K K =75%。

E 40.1?104 A? ? ? 106933 (m 2 ) q ? KK 5 ? 75%
(2) 平面布置 ①码头前沿地带,码头前沿地带是指码头前沿线向后一定距离的场地,该地带主要作为
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山东交通学院毕业设计(论文) 布置前方铁路线、道路、门机轨道及进行货物装卸作业和流动起重运输机械回转运行的 区域,其宽度根据装卸工艺确定。结构计算中,对于有门机的码头,宽度一般取 14 米, 本设计中取宽 14 米。对于平面布置中的码头前沿地带是从管理的角度出发,其纵宽度 一般为 40-50m, 本设计中取码头前沿地带总宽度为 40m, 门机前轮距码头前沿线 2.5 米, 门机轨距 10.5 米。 ②前方堆场,主要用来堆放装卸下来的临时堆存的货物,按照一般规定,参照多用途码 头的设计标准,前方堆场的长度一般为泊位长度减去 20m-30m,宽度通常为 40m-60m, 库后铁路作业平台的宽度宜取 7m-9m,本设计中前方堆场的长度取 250m,宽度取 50m, 库后铁路作业平台宽度取 8m。 ③散货堆场,分为一线二线,一线库场的容量按一艘设计船型的装卸量考虑,取 10000 ㎡,矩形布置,长 250 米,宽 50 米,面积 12500 ㎡,二线库场取相同的布置,则件杂 货的库场面积为 10000 ㎡。 3.5.2 装卸工艺布置 装卸工艺是港口码头的基本生产工艺,是港口生产活动的基础。合理的装卸工艺, 是港口码头增大通过能力,一高装卸效率,降低装卸成本,加速车船周转,缩短货运期 限,提高货运质量,减轻劳动强度和改善劳动条件的重要物质基础和技术条件。因此, 设计出技术先进、经济合理、安全可靠的装卸工艺流程,来完成港口一定的货物吞吐任 务,是提高港口经济效益和社会效益的重要途径。 (1) 装卸工艺布置原则 ①装卸工艺设计方案应根据年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装 卸要求和自然条件等因素综合确定。 ②装卸工艺设计应简化工艺流程和减少操作环节;应合理选择机型和工属具,优先选用 国内定型产品,减少机械类型和规格;应结合国情确定机械化、自动化水平。 ③装卸工艺设计应保证作业安全,减少环境污染,减轻劳动强度,改善劳动条件,保护 人体健康。 ④货种单一、流向稳定且运量较大时,宜设专业化码头。 ⑤货运码头设计水位差在 8m 以下,宜采用直立式。17m 以上,宜采用斜坡式。8~17m, 件杂货进出口和散货出口码头, 宜采用直立式, 散货进口码头, 宜采用斜坡式或浮码头。 (2)装卸机械 根据不同港口使用要求,参照《港口装卸工艺学》的相关内容。 码头前沿作业地带采用门机作为装卸船机械。 码头平运输机械采用国产平板拖挂车机械。 码头堆场作业区采用轨道移动式堆料机。 本次设计为 5 万吨级散货码头,设计水位差在 8 米以下,故采用直立式码头。对于直立 式码头装卸船作业宜选用起重机,所以本设计选用门座式起重机。一般散货起重机的起
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山东交通学院毕业设计(论文) 重量为 7t-13t,拟取 10t,门机轨距选用 10.5m,参照《港口水工建筑物》附录一,门 座起重机性能为:轨距 10.5 米,支腿纵距 10.5 米;荷载标准值为:250kN;吊具下最 大起重量为:25t、最大幅度为 30m。起重机的起升高度满足最大到港散货船舶空载设计 水位和满载设计水位时全部散货的装卸作业,并且都能满足其他方面的设计最低要求。

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山东交通学院毕业设计(论文)

4 结构选型
4.1 结构选型基本原则
①码头结构型式的选择要贯彻经济、实用、耐久的指导思想,并应进行综合分析比较; ②全面规划、远近结合。应结合港口的规划要求,对码头负荷能力及浚深的预留等; ③因地制宜,根据具体使用要求、自然条件、施工条件等选择码头结构型式; ④积极采用科学技术新成果; ⑤就地取材,因材设计,充分利用当地材料资源。

4.2 结构形式
重力式码头一般适用于较好的地基,重力式码头的工作特点是依靠结构本身及其上 面填料的重量来保持结构自身的滑移稳定和倾覆稳定。 由于自重大, 地基承受的压力大, 故重力式码头适用于较好的地基。它也是耐久性好和对超载、装卸工艺变化适应能力最 强的一种结构,但其泊稳条件较差。 板桩式码头一般适用于一万吨级以下的码头。板桩码头的工作特点是依靠板桩入土 部分的侧向土抗力和安设在码头上部的锚碇结构来维持其整体稳定。 除特别坚硬或过于 软弱的地基外,一般均可采用。其结构简单,施工方便,施工速度快,对复杂的地质条 件适应性强,但结构耐久性不如重力式码头,泊稳条件不如高桩码头。 高桩式码头一般适用于软土地基。高桩码头是在软弱地基上修建的一种主要结构型 式,其工作特点是通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。高桩码头为透空式 结构,减弱波浪效果好,泊稳条件较好,砂石料用量省,建筑物结构简单,能够承受较 大的荷载,对挖泥超深的适应性强,但其耐久性和对超载、装卸工艺变化的适应能力不 如重力式码头。 码头结构的选型应考虑地质条件、波浪条件、水流条件、施工依托条件及使用要求 和使用年限等。 本工程综合考虑可选择的码头结构形式有重力式沉箱结构和高桩板梁式 码头结构。 (1)从地质条件考虑 黄骅港一期工程中工程范围内土层为第四系全新统滨海相沉积层,沉积韵律较明 显,主要岩性为粉砂、粉质粘土、粉土多为层状土。 重力式沉箱结构,该结构水下工作量少,结构整体性好,抗震性能强,施工速度快, 一般在当地有可用于预制沉箱的设施或工程量大、工期短的大型码头选用沉箱结构。但 沉箱结构的耐久性不高,需要钢材多,需要专门的施工设备和合适的施工条件。例如天 津港东突堤南侧矿建码头采用的尾沉箱重力式码头,该码头建于软基上,采用深层水泥 拌合技术。 板梁式高桩码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。板梁式
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山东交通学院毕业设计(论文) 码头各个构件受力明确合理,横向排架间距大,桩的承载力能充分发挥,装配程度高且 节省材料,施工迅速且造价较低,适用于水位差不大、荷载较大且较复杂的大型码头。 (2)从施工条件考虑 重力式沉箱那头结构的施工过程主要为:抛石基床施工、墙体构件的预制和安装以 及胸墙和墙后回填等程序。 本部分施工重点论述其预制沉箱的施工。 沉箱的施工程序为: 沉箱的制造、下水、浮运、沉放(分节预制的沉箱须接高)及箱内填充。沉箱的制造是 一项非常复杂而且精度要求很高的工作, 需架设数量很多的模板, 且对模板的要求较高, 沉箱一般质量较大,沉箱的下水工作一般需要大型专门的机械。 板梁式高桩码头中,桩一般采用预制桩较多。高桩码头桩基施工的主要工作有:桩 的预制和运输,设置打桩定位基线及测量平台,定位沉桩,桩的临时固定和处理。高桩 码头中方桩的桩径一般为 400mm—600mm,桩径不大,桩型规则,预制中模板要求不高, 当桩长较长时,一般分节预制,施工中在进行接桩。桩基施工的主要步骤为沉桩,沉桩 一般采用捶击法沉桩工艺,沉桩的施工机械主要为打桩船,沉桩施工中要严格控制沉桩 桩尖标高,其标高的控制一般是通过控制贯入度和标高进行间接控制。 (3)从经济条件考虑 经济条件主要从水运工程概预算编制进行具体的考虑,本部分从整体进行考虑,重 力式沉箱,预制所需材料比桩基明显多,预制费用明显高出桩基,施工中,沉箱的下水 的沉箱的浮运都需要专门的大型机械,而桩基的施工主要需要打桩船就可以解决,因此 从大体考虑,桩基施工的费用要明显少于重力式沉箱。 根据以上条件综合考虑,本设计中采用板梁式高桩码头结构。

4.3 结构布置
码头结构主要包括面层、面板、纵梁、横梁、桩帽、桩基、靠船构件及其他码头附 属设施。 (1)码头结构的宽度 该码头为宽桩台高桩码头,码头结构的总尺度取决于岸坡的地质条件、地基加固方 式和所采用的结构形式和位置。考虑到岸坡回填土方量,且结构总宽度内作用的荷载性 质和大小的不同,用纵向变形缝缝将结构分为前后两部分——前方桩台和后方桩台。前 方桩台的宽度一般采用码头前沿地带的宽度,该码头取 14 米,后方桩台宽度为结构总 宽度减去前方桩台宽度,该码头取 9 米。 (2)结构沿码头长度方向的分段 为避免在结构中产生过大的变形应力,应沿码头长度方向隔一定的距离设置变形 缝。参照《高桩码头设计与施工规范》 :上部结构为装配整体式结构时,宜取 60m-70m, 变形缝的宽度一般采用 20mm-30mm,变形缝内应采用泡沫塑料等柔性材料填充,以保证 结构自由伸缩,码头上部结构在变形缝分断处可采用悬臂式结构或简支结构。 根据要求本码头变形缝采用悬臂式结构,悬臂长 1.5m。变形缝宽度取 30mm。变形
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山东交通学院毕业设计(论文) 缝间距取 67m,码头沿长度方向分为 13 段,本设计中码头实际总长为 871m。 (3)纵梁的布置 纵梁的设置主要决定于码头面上的荷载,还与码头对整体性的要求有关。宽桩台码 头中的后桩台一般不布置纵梁。前桩台设有轨道起重机时,一般均设置纵梁。 (4)横向排架的间距和桩的纵向布置 横向排架中桩距一般采用 3—5m。横向排架间距主要决定于作用在码头上的和荷载 和基桩的承载能力,为了发挥桩基承载力,常采用长桩大跨。前方桩台的横向排架间距 一般为 6—7 米,本码头工程前、后方桩台的排架间距均取 7 米。沿码头长度方向上没 有布置叉桩或半叉桩。 (5)横向排架中桩的布置 高桩码头的桩基布置原则是:①应能充分发挥桩基承载力,且使同一桩台下的各桩 受力尽量均匀, 使码头的沉降和不均匀沉降较小; ②应使整个码头工程的建设比较经济; ③应考虑桩基施工的可能性与方便性。此外桩基在进行平面布置时,应安排好斜桩的倾 斜方向,要避免桩与桩在泥面以下相碰。考虑到打桩偏差,两根桩交叉时的净距不宜小 于 50cm。此外,还要考虑桩基布置对施工程序的影响。应使平面布置符合下列要求: ①保证每根桩都能打,且施工方便;②不妨碍打桩船的抛锚和带缆;③尽量减少调船和 变动打桩架斜度。 横向排架中桩的数目和布置决定于桩台的宽度和码头荷载。该码头的桩属于摩擦 桩,为充分发挥单桩的承载力,前方桩台中桩与桩的中心距取 5.25 米,此处距离主要 有门机的轨距决定,前方桩台总长 14m,门机轨距 10.5 米,所以前方桩台中桩与桩的 中心距取 5.25m。后方桩台总长 9,考虑到平板拖挂车的作用,其间距取 5.2m。前方桩 台与后方桩台之间的桩距取 4.67m。考虑到有船舶撞击力的作用,在横向排架中布置一 组叉桩,在海测门机轨道梁下布置双直桩,陆侧轨道两下布置双叉桩,海测轨道梁距码 头前沿 2 米,前后方桩台接缝处横梁悬臂 1.5 米,叉桩坡度 3:1,横向排架中的斜桩 在设计施工中应在平面内扭转 15°。 支承桩的桩长根据岩层(或其他硬土层)的标高确定。摩擦桩的桩长一般根据所需 要的承载力确定。为了减少码头的沉降和提高桩的承载力,应考虑将基桩桩尖打入良好 持力层的一定深度(对粘性土和粉土不宜小于 2 倍桩径,密实砂土和碎石类不宜小于 1 倍桩径) 。如不能达到良好持力层时,也应使同一桩台下的桩打至同一土层,且桩尖标 高不宜相差太大。桩长不宜超过打桩船能打的高度。 (6)靠船构件的布置 靠船构件主要承受船舶的水平撞击力。在每一个横向排架正前方都布置一个靠船构 件,避免船舶直接作用在码头结构物上而破坏码头前沿的辅助设施。本码头其结构形式 采用预制悬臂梁式。 (7)码头附属设施
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山东交通学院毕业设计(论文) 码头附属设施主要包括防冲设备、系船设备、轨道结构、码头路面、供水供电管沟 等。 ①防冲设备通常有木护舷、轮胎护舷和橡胶护舷等,木护舷仅在 1000 吨级以下小型码 头中可应用,轮胎护舷可应用于 3000 吨级以下的中小型码头,橡胶护线吸能高、反力 小、面压低、耐久性好,可用于任何形式、任何吨级的码头。 本码头采用 D 形压缩型橡胶护舷。 ②系船设备,本码头采用系船柱,其中普通系船柱中心位置距码头前沿线 1 米,系船柱 的间距为 30 米,且每个泊位设置两个风暴系船柱,系缆力标准值为 650kN。
表 4.1 系船柱主要外形尺寸(单位:mm) Table4.1 The main appearance of column size

系缆力标准值 650KN

脖高 500

帽高 216/152

柱径 480/380

檐宽 722

表 4.2 系船柱主要外形尺寸(单位:mm) Table4.2 The main appearance of column size

系 缆 力 标 檐长 准值(KN)

底盘尺寸 方形边长 圆形直径 1050/900

锚杆 直径 42(48) 数量 10(8)

650KN

175

1050

③供水电管沟设置在前边纵梁和起重机轨道梁之间, 管沟宽度取 1.2 米, 深度取 1.5 米。 阶梯宽度取 1.5 米,每级台阶的高度取 200mm,宽度取 300mm,采用钢筋混凝土结构。 护轮槛采用直角式。护栏采用钢结构,高度取 1.2 米,护栏立柱间距取 2 米。码头路面 采用现浇混凝土路面。

4.4 结构构造尺度
面层铺平码头同时作为磨耗层,采用现浇形式,厚度不小于 50mm,经验值一般取 150mm,本设计取面层厚度为 150mm。 面板采用实心预制板,厚度一般为 400mm—600mm,本设计取面板厚 500mm。 横梁断面形式,预制部分为 T 形断面,现浇部分为矩形断面,高度一般为 800mm— 1500mm,本设计取横梁高度为 1200mm,横梁宽度根据经验取值,取其宽度为 600mm,其 上横梁宽为 1.02m。 纵梁断面形式采用矩形,高度一般为 900mm — 1200mm ,本设计中总横梁高度取 1200mm。纵梁宽度一般为 300mm—500mm,但是其高度取 1200mm,考虑到结构的稳定性, 本设计取纵梁宽度为 600mm。纵梁采用预制安装的连续纵梁。
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山东交通学院毕业设计(论文) 桩帽采用现浇钢筋混凝土,单桩桩帽宽度 1400mm,双桩桩帽取 2600mm,桩帽高度 不宜小于 0.5 倍桩帽宽度,且不得小于 600mm,桩帽高度取 800mm。 桩采用预应力混凝土方桩,断面一般采用 400mm ? 400mm—600mm ? 600mm,本设计中 断面形式采用 600mm ? 600mm,桩头嵌入桩帽 80mm。 码头面层断面图,如下图(图 4.1)所示:

(a)横断面图

(b) 纵断面图 图 4.1 面层断面图(单位: mm) Figure 4.1 Surface layer section

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5 结构计算
5.1 作用分析
作用在码头上的作用按时间的变异可将作用分为永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用主要包括自重力、预加应力、土重力及由永久作用引起的土压力。可变作用主 要包括堆货荷载、流动起重运输机械荷载、船舶荷载、波浪力等。偶然作用主要为地震 作用 其中永久作用参照《高桩码头设计与施工》规范中高桩码头结构各部位的混凝土强度计 算即可。 偶然作用在设计基准期内不一定出现, 但一旦出现其量值很大且持续时间很短, 本工程地震动峰值加速度为 0.05g,地震设计烈度取基本设计烈度即可,本部分内容主 要详细考虑可变作用。 可变作用中考虑的荷载主要有码头地面使用荷载、船舶荷载、水流力、冰荷载等。 (1) 堆货均布荷载 参照《港口水工建筑物》附录一 荷载标准值; 码头前沿堆货荷载标准值取为 20kN/㎡; 堆场堆货荷载标准值取为 50kN/㎡。 (2) 散货带斗门机 25t 门座起重机 门机荷载图示间的最小间距 1.5m 轨距 10.5 米,基距 10.5 米,每支腿 海陆侧轮压荷载均为 250kN/轮

6 个轮子。其荷载计算图示如下图(图 5.1) :

图 5.1 门机荷载图(单位: mm) Figure 5.1 Door load chart
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山东交通学院毕业设计(论文) (3) 25t 平板挂车 因为本次设计时,平板挂车每次运输的载重量取为门机一次装卸货物的重量,即为 16 吨,所以根据附录 D 表 D.2 选用最大载重量为 25t 而自重为 9t 的平板挂车。 25t 平板挂车平面尺寸图和荷载标准值如下图(图 5.2) :

图 5.2 平板挂车平面尺寸图(单位: mm) Figure 5.2 Flat trailer plane size chart 表 5.1 汽车荷载标准值 Tab.5.1 Car load standard value 自重(t) 9 载重量(t) 25 总重力(kN) 340 轴荷载(kN) 2×140 每个车轮着地宽度及长度(m) 0.5×0.2

(4) 流动机械荷载 根据附录 D 表 D.2 选用的牵引车平面尺寸图式和荷载标准值如下图(图 5.3) :

图 5.3 牵引车平面尺寸图式(单位: mm) Fig. 5.3 Tractor dimension schema 表 5.2 流动机械荷载标准值 Tab.5.2 Mobile machinery load standard value 自重 (t) 12.1 载重量 (t) 6.2 总重力 (kN) 1.65 轴荷载(kN) 前轴 37 中轴 73 后轴 73 0.6×0.2 每个车轮着地宽度及长度(m)

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山东交通学院毕业设计(论文) (5)船舶荷载 作用在码头建筑物上的船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶 撞击力以下计算中船舶靠岸速度取 0.1m/s,港区设计风速 V=22m/s,因为船舶在超过九 级风(最大风速 V=22m/s )时离码头到锚地避风,所以港区设计取 V=22m/s。 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 Fxw (kN)和平行于码头 前沿的纵向分力 Fyw (kN)可按下式计算:

Fxw ? 73.6 ?10-5 AxwVx2? Fyw ? 49.0 ?10-5 AywVy2?
式中: (5.1)

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 —分别为船体水面以上横向和纵向的受风面积(㎡) ;

Vx ,Vy —分别为设计风速的横向和纵向分量。
5 万吨级散货船半载或压时:

logAyw ? 0.019? 0.628 logDW 2 Ayw ? 933.15m2 Axw ? 5002.09m
船舶在水面以上的最大轮廓尺寸:B=32m,L=230m 查表

logAxw ? 0.283? 0.727logDW

(5.2)

? x =0.7 ? y =1.0

Fxw ? 73.6 ? 10?5 ? 5002 .09 ? 222 ? 0.7 ? 1247 .31(kN ) Fyw ? 49.0 ? 10?5 ? 933.15 ? 222 ? 1.0 ? 221.31(kN )
②作用于船舶上的水流力 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:

Fxsc ? Cxsc

?
2

V 2B

(5.3)

Fxmc ? C xmc

?
2

V 2B

式中: Fxsc , Fxmc —分别为水流对船首横向分力和船尾横向分力(kN) ;
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山东交通学院毕业设计(论文)
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;
3 ,对海水 ? ? 1.025t / m ; ? —水的密度(t/m3)

V —水流速度(m/s) ,本设计中水流流速取海流最大流速,取 V=0.79m/s; B 错误!未找到引用源。—船舶吃水线以下的横向投影面积(m2) 。

d / D ? 14/12.7 ? 1.10
查表 E.0.3: C xsc ? 0.14 ,
C xmc ? 0.08

log B? ? 0.484? 0.612log50000? 3.36
B? ? 2291 m2
1 ? 1.025 ? 0.79 2 ? 2291 ? 102 .54 ( kN ) 2 1 Fxmc ? 0.08 ? ? 1.025 ? 0.79 2 ? 2291 ? 58.62( kN ) 2 水流对船舶作用产生的水流力纵向分力:

则 Fxsc ? 0.14 ?

Fyc ? C yc

?
2

V 2S

(5.4) (5.5) (5.6)

C ys ? 0.046Re ?0.134 ? b
Re ? VL v

式中: Fyc —水流对船舶作用产生的水流力纵向分力(kN) ;

C yc —水流力纵向力分力系数;
S —船舶吃水线以下的表面积(m2) ; V—水的运动粘性系数,按表 E.0.8 选用,取水温 10 。 故

v ? 1.31?10?4 m 2 / s
Re ? 0.79 ? 230 ? 1.39 ?10 6 ?4 1.31 ?10

由表 E.0.9 得 b=0.008 则

Cyc ? 0.046? (1.39?106 )?0.134 ? 0.008? 0.0149

S ? 1.7LD ? Cb LB ? 1.7 ? 230?12.7 ? 0.825? 230? 32 ? 11037 .7(m2 ) (5.7)
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山东交通学院毕业设计(论文)

Fyc ? 0.0149 ?
③系缆力

1 ? 1.025 ? 0.79 2 ? 11037 .7 ? 52.6(kN ) 2

N?

k ? Fx ? ? Fy ] [ n sin ? cos ? cos? cos ?

(5.8)

式中:K—系船柱受力分布不均匀系数,实际受力的系船柱数目 n ? 2 时 k 取 1.3; n—计算船舶同时受力的系船柱数目,n 取 6;

? —系船缆的水平投影与码头前沿形成的夹角,取 30;
? —系船缆与水平面之间的夹角,取 15;
· ?F 、 ?F
x y

—可能同时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。 情况一: Vx ? 22m / s , Vy
x

?0

?F ? 1247.31?102.54? 58.62 ? 1408.47(kN) ? Fy ? 52.6(kN)
N? 1.3 1408 .47 52.6 ?[ ? ] ? 645 .49(kN ) 0 0 6 sin 30 cos 15 cos 30 0 cos 15 0
情况二: Vx

? 0 Vy ? 22m / s

?F

x

? 102.54 ? 58.62 ? 161.16(kN)

?F
w?

y

? 221.31? 52.6 ? 273.91(kN)

1.3 161 .16 273 .91 [ ? ] ? 143 .25(kN ) 6 sin 30 0 cos 15 0 cos 30 0 cos 15 0

根据“荷载规范”10.4.5 条规定:50000 吨级船舶计算系缆力小于 650KN 时,按 650KN 选用,故取系缆力标准值为 650KN。 系缆力标准值 N 的横向投影 N x ,纵向投影 N y ,竖向投影 N z :

N x ? N sin ? cos ? ? 650? sin 300 ? cos150 ? 313 .94(kN)

(5.9) (5.10) (5.11)

N y ? N cos? cos? ? 650? cos300 cos150 ? 543 .74(kN)
N z ? N sin ? ? 650? sin150 ? 168 .23(kN )
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山东交通学院毕业设计(论文) ④挤靠力 本工程采用橡胶护舷间断布置,护弦间距 7m,与船舶接触的橡胶护舷共 33 组

Fj ?

k j ? Fx n

?

1.3 ? 1408 .47 ? 55.49(kN ) 33

(5.12)

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(kN) ;
k j —挤靠力不均匀系数,取 1.3;

n—与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数。橡胶护舷等间距布置,拟定护舷间距 7m,与船舶接触的橡胶护舷共有 33 组。 ⑤撞击力 船舶靠岸时的撞击力: 船舶靠岸时的有效撞击能量:E 0

?

? MVn2 2

(5.13)

式中: ? —有效动能系数,取 0.7–0.78, ,取 0.75;
Vn —船舶靠岸法向速度,查《港口工程荷载规范》中表 10.6.4-1 =0.12;
M —船舶质量。

满载排水量

log ?f ? 0.177? 0.991log DW ? 0.177? 0.991log50000? 4.83
?f ? 67608 t

(5.14)

M ? ?f ? 67608 t

1 E0 ? 0.75 ? ? 67608 ? 0.12 2 ? 365 .08 KJ 2
选用 DA 800×1500 标准型橡胶护舷:E=278KJ,反力 R=825KN ⑥ 其他荷载 因为本次设计时,码头平台采用透空式结构,所以作用在码头平台结构上的风荷载 可忽略不计。 因水流流向大致与码头前沿线平行,而码头平台的岸线较长,纵向整体刚度较大, 所以水流对码头平台结构作用产生的水流力也可忽略不计。

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山东交通学院毕业设计(论文)

5.2 面板设计
根据结构平面布置,本设计中面板选用钢筋混凝土预制板实心板,板梁式高桩码头 设计中,钢筋混凝土板的计算方法可简化为单向板和双向板。在本结构中,其前、后边 板为单向板,其余均为双向板,单向板的计算较为简单,本部分设计不再对其进行详细 的计算,此处选择四边与纵横梁相连的双向板进行计算。 5.2.1 计算原则 参照《高桩码头设计施工规范》 (JTJ291—98)中的相关内容。 (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 板计算出两个方向的跨中弯矩 M x 和 M y ,连续板的跨中弯矩取 0.525M x 和 0.525M y ;支 座弯矩取 0.75M x 和 0.75M y 。 5.2.2 计算参数 (1)简支板 排架间距 7m,板的搁置长度简支板取 0.2m。

l0 ? ln ? h ? 6.40 ? 0.5 ? 6.90m , 弯矩计算:

(5.15) (5.16)

l0 ? ln ? e ? 6.40 ? 0.20 ? 6.60m ,
取 l0 ? 6.60m 。 (2)连续板 短边方向: B ? 0.6m ? 0.1l ? 0.5m ,

l0 ? 1.1ln ? 1.1? 4.4 ? 4.84m 。
长边方向: B ? 1.0 ? 0.1l ? 0.7m ,

l0 ? 1.1ln ? 1.1? 6.0 ? 6.6m ,
式中:B—梁的上翼缘宽度, l —梁的中心距离;

l0 —计算跨度, ln —净跨;
h —板厚,此处 h =0.5m, e —搁置长度。
5.2.3 作用分析 (1)永久作用为其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的作用。
34

山东交通学院毕业设计(论文) 结构自重:现浇面层: ? ? 24 kN m3 ;

h ? 0.15m 。
预制面板: ? ? 25kN m3 ;

h ? 0.5m 。
(2)可变作用分为其量值随时间的变化与平均值相比不可忽略的作用,可变作用又可 分为短暂状况可变作用和持久状况可变作用。 ①短暂状况可变作用: 施工荷载取 3KPa 预制板吊运: 预制板尺寸

l x ? 4.4 ? 2 ? 0.2 ? 4.44m l y ? 6.4 ? 2 ? 0.2 ? 6.80m

预制板吊运时取动力系数 ? ? 1.3 吊点详细位置见下图(图 5.4) :

图 5.4 预制板吊点示意图(单位:mm) Fig 5.4 Schematic diagram of prefabricated plate hanging point

①持久状况可变作用: 堆货均布荷载,码头前沿均布荷载标准值 q=20KPa,堆场堆货均布荷载标准值 q=50kPa 平板拖挂车荷载。
35

山东交通学院毕业设计(论文) 5.2.4 作用效应计算 (1)短暂状况(施工期) :按简支板计算 永久作用:板自重 q1 ? 0.5 ? 25 ? 12.5kPa
2 2 弯矩计算 M 1 ? ql ? ?12.5 ? 6.60 ? 68.06(kN ? m m)

1 8

1 8

(5.17)

可变作用:施工荷载: q2 ? 3kPa

1 2 1 2 弯矩计算 M 2 ? ql ? ? 3 ? 6.60 ? 16.34(kN ? m m) 8 8
(2)持久状况(使用期) :按四边简支板计算。 ①永久作用 (a)板自重:同短暂状况 M ? 68.06(kN ? m m) (b)面层荷载:

ly lx

?

4.40 ? 0.67 6.58
l y ? 6.60m

l x ? 4.84m



lx 4.84 ? ? 0.73 l y 6.60

参照《建筑结构经历计算手册》查表 4-1,其计算系数分别为

M x ? 0.06326 M y ? 0.03098
? 3.6 ? 4.842 ? 5.335kN ? m 所以 M x ? 0.06326
M y ? 0.03098 ? 3.6 ? 4.842 ? 2.613kN ? m
连续板的跨中弯矩 (5.18)

M x ? 0.525? 5.335? 2.80kN ? m

M y ? 0.525? 2.613? 1.37kN ? m
连续板的支座弯矩

? ? ?0.75? 5.335 ? ?4.00kN ? m Mx

M? y ? ?0.75? 2.613? ?1.96kN ? m
36

山东交通学院毕业设计(论文) ②可变作用 通常情况下堆货均布荷载、多台运输机械不可能同时作用在一块板上,因此只需计 算出不同可变荷载作用下的内力,取最大的作为控制内力即可,经过比较,堆货均布荷 载相对于平板拖挂车荷载较小,可忽略不计,所以本部分仅对平板拖挂车进行计算。 25t 平板拖挂车作用 重载时车轴最大轴压为 194kN,单轮接地面积 0.5 ? 0.2。 平板拖挂车荷载经面层传递扩散后,集中荷载沿两个垂直方向的传递宽度分别为:

?1 ? S ? ?0 ? 2h ? 2.9 ? 0.5 ? 2 ? 0.15 ? 3.7m
b1 ? b0 ? 2h ? 0.5 ? 2 ? 0.15 ? 0.8m
式中: ?1 —集中荷载分别在平行板跨方向的传递宽度(m) ; S —最外面集中荷载的中心间距(m) ;

(5.19) (5.20)

? 0 —集中荷载分别在平行板跨方向的接触宽度(m) ;
hs —垫层厚度(m) ,即为现浇面层厚度, hs ? 0.15 m。

由于荷载作用在对称轴上,参照《高桩码头设计与施工规范》附录 B 进行以下计算 分两种情况进行讨论。

情况一如下图(图 5.5) :

图 5.5 平板挂车荷载作用图式 Fig 5.5 Flat trailer where action schema

lb =6.60m la =4.84m

?1 =3.7m b1 =0.8m

, =0.2m b1

M a ? ? 0 p ? ? 0?1b1q M b ? ? 0 p ? ? 0?1b1q
37

(5.21)

山东交通学院毕业设计(论文) 式中: M a , M b —双向板在单位宽度上,计算跨度为 la 和 lb 的跨中弯矩标准值( kN ? m ) ;

? 0,? 0 —系数;按表 B.0.1 采用;
P—集中荷载标准值(kN), P ? 194 kN ;

? 1,b1 —集中荷载沿 la 和 lb 方向的传递宽度(m) 。

b1 ? b1, b1, ? 0 ? ?1 , ? ? 2 b1 b1 b1 ? b1, b1, ? 0 ? ?1 , ? ? 2 b1 b1
2 b1 ? b1,) ? 2 ? (0.8 ? 0.2) ? 2 , ?1,?1 按照 ? ? ?1 ? 3.7m b ? (

(5.22)

?1
la

?

3.7 ? 0.76 4.84
查表的 ?1 ? 0.105

b1 2 ? ? 0.41 la 4.84 lb 6.6 ? ? 1.36 la 4.84

?1 ? 0.089 。

, ? 2,?2 按照 ? ? ?1 ? 3.7m b ? 2b1 ? 0.4 ,

?1
la

?

3.7 ? 0.76 4.84
查表的 ? 2 ? 0.115

b1 0.4 ? ? 0.083 la 4.84 lb 6.6 ? ? 1.36 la 4.84

? 2 ? 0.124 。

b1 ? b1, b1, 0.8 ? 0.2 0.2 ? 0 ? ?1 , ? ? 2 ? 0.105? ? 0.115? ? 0.196 b1 b1 0.2 0.8

? 0 ? ?1

b1 ? b1, b1, 0.8 ? 0.2 0.2 ? ? ? 0.089? ? 0.124? ? 0.114 2 , b1 b1 0.2 0.8


M a ? ? 0 p ? 0.196?194 ? 38.02kN / m3 M b ? ? 0 ? 0.114?194 ? 22.12kN / m3

38

山东交通学院毕业设计(论文) 情况二如下图(图 5.6) :

图 5.6 平板挂车荷载作用图式 Fig 6.6 Flat trailer where action schema

la =6.60m lb =4.84m

b1 =3.7m

, =0.2m, ?1 =0.8m ?1

M a ? ? 0 p ? ? 0?1b1q M b ? ? 0 p ? ? 0?1b1q
? 0 ? ?1
, , ?1 ? ?1 ?1 ? ? 2 , ?1 ?1

, , ?1 ? ?1 ?1 ? 0 ? ?1 ? ?2 , ?1 ?1
, 2 ?1 ? ?1 ) ? 2 ? (0.8 ? 0.2) ? 2 , ?1,?1 按照 b ? b1 ? 3.7m ? ? (

?1
la

?

2 ? 0.41 4.84
查表的 ?1 ? 0.148

b1 3.7 ? ? 0.76 la 4.84 lb 6 .6 ? ? 1.36 la 4.84

?1 ? 0.107 。

, ? 0.4 , ? 2,?2 按照 b ? b1 ? 3.7m ? ? 2?1

39

山东交通学院毕业设计(论文)

?1
la

?

0.4 ? 0.083 4.84
查表的 ? 2 ? 0.176

b1 3.7 ? ? 0.76 la 4.84 lb 6.6 ? ? 1.36 la 4.84

? 2 ? 0.097。

, , ?1 ? ?1 ?1 0.8 ? 0.2 0.2 ? 0 ? ?1 , ? ? 2 ? 0.148? ? 0.176? ? 0.193 ?1 ?1 0.2 0.8 , , ?1 ? ?1 ?1 0.8 ? 0.2 0.2 ? 0 ? ?1 , ? ? 2 ? 0.107? ? 0.097? ? 0.111 , ?1 ?1 ?1 0.8

M a ? ? 0 p ? 0.193?194 ? 37.44kN / m M b ? ? 0 p ? 0.111?194 ? 21.53kN / m
比较以上两种计算结果,得
M x ? 22.12kN / m M y ? 38.02kN / m



连续板在拖挂车作用下产生的跨中弯矩为

M x ? 0.525? 22.12 ? 11.61kN ? m

M y ? 0.525? 38.02 ? 19.96kN ? m
连续板在拖挂车作用下产生的的支座弯矩为

? ? ?0.75 ? 22.12 ? ?16.59kN ? m Mx

M? y ? ?0.75 ? 38.02 ? ?28.52kN ? m

表 5.3 面板计算结果汇总(单位: kN .m ) Table 5.3 The panel calculation results 短跨跨中 作用
Mx

长跨跨中
My

短跨支座
Mx
0

长跨支座
My
0

永久作 用 可变作 用

面板自重 面层自重 短暂状况 持久状况 施工荷载 平板挂车

— 1.37 — 11.61

68.06 2.8 16.34 19.96

— -1.96 — -16.59

— -4.00 — -28.52

40

山东交通学院毕业设计(论文) 5.2.5 作用效应组合 (1)承载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:
M ? ? G M Gk ? ? Q M QK

(5.23)

式中: ? G —永久作用分项系数,取 1.2

? Q —可变作用分项系数,取 1.5。

长跨跨中: M x ? 1.2 ? (68.06 ? 2.8) ? 1.5 ? 19.96 ? 114.927(kN ? m) ; 短跨跨中: M y ? 1.2 ? 1.37 ? 1.5 ? 11.61 ? 19.059(kN ? m) ;
0 长跨跨支: M x ? ?(1.2 ? 4.0 ? 1.5 ? 28.52 ) ? ?47.58(kN ? m) ;

0 短跨跨支: M y ? ?(1.2 ? 1.96 ? 1.5 ? 16.59) ? ?27.237(kN ? m) 。

② 短暂状况作用效应的短暂组合:
M ? ? G M GK ? ? Q M QK

(5.24)

式中: ? G —永久作用分项系数,取 1.2; ? Q —可变作用分项系数,取 1.3。

M x ? 1.2 ? 68.06 ? 1.3 ?16.34 ? 102.914(kN ? m)
(2)正常使用极限状态的作用效应组合 ①持久状况作用的短期效应组合

M ? M GK ?? 1M QK
式中:? 1 —可变作用的频遇值系数,取 0.8。 长跨跨中: M x ? 68.06 ? 2.80 ? 0.8 ? 19.96 ? 86.828(kN ? m) ; 短跨跨中: M y ? 1.37 ? 0.8 ? 11.61 ? 10.658(kN ? m) ;
0 长跨跨支: M x ? ?(4.0 ? 0.8 ? 28.52) ? ?26.816(kN ? m) ;

(5.25)

0 短跨跨支: M y ? ?(1.96 ? 0.8 ? 16.59) ? ?15.325(kN ? m) 。

②持久状况作用的长期效应组合
M ? M GK ?? 2 M QK

(5.26)

式中:? 2 —可变作用的频遇值系数,取 0.6。 长跨跨中: M x ? 68.06 ? 2.80 ? 0.6 ? 19.96 ? 108.036(kN ? m) ;
41

山东交通学院毕业设计(论文) 短跨跨中: M y ? 1.37 ? 0.6 ? 11.61? 8.336(kN ? m) ;
0 长跨跨支: M x ? ?(4.0 ? 0.6 ? 28.52) ? ?26.816(kN ? m) ;

0 短跨跨支: M y ? ?(1.96 ? 0.6 ? 16.59) ? ?11.914(kN ? m) 。

表 5.4 面板弯矩计算结果表(单位: kN .m ) Table 5.4 Stringers moment calculation using the results of table 短跨跨中 作用 M值 ①面层自重 ②面板自重 ③平板挂车荷载 — 1.37 11.61 1.2 × ② 承载能力极限 状态作用组合 计算式 +1.5×③ 68.06 2.8 19.96 1.2 ×(① + ②) +1.5 × ③ — -1.96 -16.59 1.2×② +1.5×③ — -4.00 -28.52 1.2 × ② +1.5×③
Mx

长跨跨中
My

短跨支座
Mx
0

长跨支座
My
0

结果

114.927 1 × ② +0.8

19.059 1 × ② +0.8 ×③

—47.58 1 × ② +0.8 ×③

—27.237 1 × ② +0.8 ×③

正常使用极限 状态作用组合

计算式

×③

结果

86.826

10.658

—26.816

—15.325

5.2.6 板的配筋 本设计中板使用的是钢筋混凝土预制实心板,板在安装过程中会有一个起吊过程, 因此正常情况下应该对此预制板的四角吊环进行适当的设计及其必要的验算, 但本设计 中默认吊环均能满足工程施工的要求,因此对吊环不再进行设计。 《港口工程混凝土结构设计规范》中规定,混凝土强度等级不得低于 C30,本设计 中混凝土选用 C35, f c ? 17.5MPa ,混凝土保护层厚度取 40mm,钢筋:采用热轧 I 级钢 筋,抗拉强度设计值为 f y ? 210 N / mm2 。 根据作用效应组合的计算结构,按照持久状况作用效应的持久组合进行板的配筋计算,
42

山东交通学院毕业设计(论文) 其中

M x ? 114.927(kN ? m)

M y ? 19.059(kN ? m)
0 My ? ?27.237(kN ? m)

0 Mx ? ?47.58(kN ? m)

(1)长跨最大正弯矩为: M ? 114 .927 kN ? m

?s ?

Mu 114.927?106 ? ? 0.031 2 f cbh0 17.5 ?1000? 4602

(5.27) (5.28)

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.031 ? 0.031? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 17.5 ? 0.031?1000? 460 ? ? 1188 mm2 fy 210
As ? 1198 mm2

(5.29)

选用 ?10@80 配筋率 ? ?

As 1198 ? ? 0.26% > ? min ? 0.15 % bh0 1000? 460

(5.30)

满足配筋率要求。 (2)长跨最大负弯矩为: M ? ?47.58kN ? m

?s ?

Mu 47.58?106 ? ? 0.013 2 f cbh0 17.5 ?1000? 4602

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.013 ? 0.013? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 17.5 ? 0.013?1000? 460 ? ? 498mm2 fy 210
As 498 ? ? 0.1% < ? min ? 0.15 % bh0 1000? 460

配筋率 ? ?

不满足要求,按照最小配筋率配筋。

As ? ?minbh0 ? 0.15 %?1000? 460 ? 690mm2
选用 ? 8@90

As ? 716mm2 。

(3)短跨最大正弯矩为: M ? 19.059 kN ? m

?s ?

Mu 19.059?106 ? ? 0.0051 2 f cbh0 17.5 ?1000? 4602
43

山东交通学院毕业设计(论文)

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.0051? 0.0051? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 17.5 ? 0.0051?1000? 460 ? ? 196mm2 fy 210
As 196 ? ? 0.043% < ? min ? 0.15 % bh0 1000? 460

配筋率 ? ?

不满足要求,按照最小配筋率配筋。

As ? ?minbh0 ? 0.15 %?1000? 460 ? 690mm2
选用 ? 8@90

As ? 716mm2 。

(4)短跨最大负弯矩为: M ? ?27.327 kN ? m

?s ?

Mu 27.327?106 ? ? 0.0074 2 f cbh0 17.5 ?1000? 4602

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.0074 ? 0.0074? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 17.5 ? 0.0074?1000? 460 ? ? 284mm2 fy 210
As 284 ? ? 0.062% < ? min ? 0.15 % bh0 1000? 460

配筋率 ? ?

不满足要求,按照最小配筋率配筋。

As ? ?minbh0 ? 0.15 %?1000? 460 ? 690mm2
选用 ? 8@90 (5)吊环配筋 单个吊环钢筋截面面积计算公式:

As ? 716mm2 。

A?

3F 2nf y

(5.31)

式中: F —构件的总重力设计值(N) ; ; f y —I 级钢筋的抗拉强度设计值(KPa)

n —吊环数,设有四个吊环时,按三个受力计算。
44

山东交通学院毕业设计(论文)
3 ? 6.58? 4.4 ? 0.5 ? 25 ? 103 ? 861.67m m2 则A? 2 ? 3 ? 210

选 ? 36( 1017.9m m2 ),锚固长度 1000mm。 5.2.7 板的验算 本部分内容参照《高桩码头设计与施工规范》中的相关内容,对板进行受冲切承载 力验算和裂缝宽度的验算。 (1)受冲切承载力验算 局部荷载设计值 Ft = 1.4 ? 194 ? 271.6(kN ) 受冲切承载力设计值: Flu ?

1

?d

?ft um h0

(5.32)

式中: ? d ? 1.1 ? ? 0.7 f t ? 1.8( MPa) (C40 混凝土) h0 ? 500? 50 ?10 ? 440(m) ;

um ? (3700? 800) ? 2 ? 4 ? 440 ? 10760 (mm) ;
1 ? 0.7 ? 1.8 ? 10760 ? 440 ? 5423 (kN ) ? Ft 1.1 满足受冲切承载力。 Flu ?

(2)板裂缝宽度验算 面板最大抗裂宽度可按下列公式计算:

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d ) 0.30 ? 1.4? te

(5.33)

?te ?
式中:

As Ate

(5.34)

Wmax —最大裂缝宽度 ;

?1 —构件受力特征系数,受弯构件取 1.0;

? 2 —考虑钢筋表面形状的影响系数,光面钢筋取 1.4;

? 3 —考虑荷载长期效应组合或重复荷载影响的系数,取 1.5;
c —最外排纵向受拉钢筋的保护层厚度,取 20mm;

? te —纵向受拉钢筋的有效配筋率,当 ? te ? 0.01 时,取 0.01,当 ? te>0.1 时,取 0.1;
45

山东交通学院毕业设计(论文)

Ate — 有 效 受 拉 混 凝 土 截 面 面 积 , 对 受 弯 构 件 , 取 Ate 为

2asb ? 2 ?120?1000? 240000 mm2 ;
As —受拉区纵向钢筋截面面积,取受拉较大一侧的钢筋截面面积;

? sl —按荷载长期效应组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力,按公式
? sl ?
M1 计算。 0.87 As h0

① 长跨跨中弯矩为: M ? 114 .927 kN ? m

As ? 716mm2
(5.35)

? sl ?

M1 114.927?106 ? ? 384.37 0.87As h0 0.87? 716? 480

?te ?

As 716 ? ? 0.0030 Ate 240000

取 ?te ? 0.01

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d 384.37 20 ? 8 ) ? 1.0 ?1.4 ?1.5 ? ( ) ? 0.36mm 5 0.30 ? 1.4 ?te 2.0 ?10 0.3 ? 1.4 ? 0.01

Wmax ? 0.36mm>0.5mm 不满足要求,应采用预应力钢筋。
② 长跨跨支弯矩为: M ? ?47.58kN ? m

As ? 716mm2

? sl ?

M1 47.58?106 ? ? 158.80 0.87As h0 0.87? 716? 480

?te ?

As 47.58 ? ? 0.0002 Ate 240000

取 ?te ? 0.01

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d 158.8 20 ? 8 ) ? 1.0 ?1.4 ?1.5 ? ( ) ? 0.15mm 5 0.30 ? 1.4 ?te 2.0 ?10 0.3 ? 1.4 ? 0.01

Wmax ? 0.15mm<0.3mm 满足要求。

③ 短跨跨中弯矩为: M ? 19.059 kN ? m

As ? 716mm2

? sl ?

M1 19.059?106 ? ? 63.74 0.87As h0 0.87? 716? 480

?te ?

As 716 ? ? 0.0030 Ate 240000

取 ?te ? 0.01
46

山东交通学院毕业设计(论文)

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d 63.74 20 ? 8 ) ? 1.0 ?1.4 ?1.5 ? ( ) ? 0.06mm 5 0.30 ? 1.4 ?te 2.0 ?10 0.3 ? 1.4 ? 0.01

Wmax ? 0.06mm<0.3mm 满足要求。
④ 长跨跨支弯矩为: M ? ?27.237 kN ? m

As ? 716mm2

M1 27.237?106 ? sl ? ? ? 91.09 0.87As h0 0.87? 716? 480

?te ?

As 27.237 ? ? 0.0001 Ate 240000

取 ?te ? 0.01

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d 91.09 20 ? 8 ) ? 1.0 ?1.4 ?1.5 ? ( ) ? 0.03mm 5 0.30 ? 1.4 ?te 2.0 ?10 0.3 ? 1.4 ? 0.01

Wmax ? 0.03mm<0.3mm 满足要求。

47

山东交通学院毕业设计(论文)

5.3 纵梁设计
高桩码头的结构分段是一个空间整体结构。对于常见的板梁式高桩码头,通常其码 头分段长度远大于码头宽度,使得结构纵向刚度小而横向刚度相对较大,各横向排架近 似于独立工作, 横梁和其下桩基组成的横向排架常是主体受力构件, 各排架结构的间距、 受荷条件(边排架除外)以及承载能力基本上是相同的,因此通常按纵向和横向两个平 面进行结构内力计算。 纵梁的计算荷载主要包括: 纵梁自重、 直接作用在纵梁上的使用荷载 (如门机荷载) 、 由面板自重及面板上使用荷载产生的面板支座反力。 纵梁沿码头前沿方向布置, 纵梁间的中心间距为 5.25m, 其结构断面图如下图 (图 5.7) :

图 5.7 纵梁断面(单位: mm) Fig 5.7 Longitudinal section

(1) 面积:A ? ? Ai ? 0.6 ?1.2 ? 0.50? 0.54 ? 0.99m 2 。
i ?1

2

(5.36)

(2) 面积矩:S ? ? Ai yi ? (0.6 ?1.2) ?
i ?1

2

1.2 0.5 ? (0.54? 0.5) ? ( ? 1.2) ? 0.815m3 。 (5.37) 2 2

Sx 0.815 。 (5.38) ? ? 0.832m(距梁底边) A 0.99 (4)惯性矩:对于组成截面均为矩形组合截面,根据《材料力学》 (2002 年)附录Ⅰ
(3) 轴心位置:y ? 第 1-3 节,惯性矩的平行移轴公式和组合截面的惯性矩计算公式如下
48

山东交通学院毕业设计(论文)

Ix ? ? Ix
i ?1

n

i

(5.39) (5.40) (5.41)

I x i ? I x Ci ? a i2 Ai
I x Ci ? bi h 3 i 12

式中: I x —组合截面对给定的 Oxy 坐标系的 x 坐标轴的惯性矩( m 4 ) ;
I xi —组合截面中某一截面对 x 坐标轴的惯性矩( m 4 ) ;
I xCi —组合截面中某一截面对其与 x 轴平行的形心轴的惯性矩( m 4 ) ;

ai —组合截面中某一截面的截面形心在给定的 Oxy 坐标系内的 y 坐标值(m) ; Ai —组合截面中某一截面的面积( m 2 ) ;
bi —组合截面中某一截面的宽度(m) ; hi —组合截面中某一截面的高度(m) 。

断面尺寸为 b=0.6,h=1.2 1.2 a1 ? 0.832? ? 0.232 2 0.5 a2 ? ? 1.2 ? 0.832 ? 0.618 2
I x C1 ? b1h13 0.6 ?1.23 ? ? 0.0846m 4 12 12

I xC 2

3 b2 h2 0.54? 0.53 ? ? ? 0.0056m 4 12 12

A1 ? 0.6 ?1.2 ? 0.72mm2 A2 ? 0.54? 0.5 ? 0.27mm2
2 I x1 ? I x C 1 ? a 1 A1 ? 0.0846? 0.2322 ? 0.72 ? 0.123m 4 2 I x 2 ? I x C2 ? a 2 m4 2 A2 ? 0.0056? 0.618 ? 0.27 ? 0.109

I x ? I x1 ? I x2 ? 0.123? 0.109 ? 0.232m4
(5) C40 混凝土弹性模量
En ? 3.25?107 (kPa) 。

49

山东交通学院毕业设计(论文) 5.3.1 计算原则 (1)施工期:预制轨道梁安装在桩帽上,按简支梁计算,作用在梁上的荷载为预制梁 及现浇接头混凝土自重,此时梁的有效断面为预制断面。 (2)使用期:纵梁按连续梁计算,作用在梁上的荷载为码头面板、面层自重及使用期 的可变荷载作用。此时梁的有效断面为叠合断面。 (3)纵梁的内力按照下列规定计算①支撑于桩帽上的连续纵梁,其内力应按照弹性支 撑连续梁计算 ②支撑于横梁上的装配整体式纵梁,具有弹性支撑性质。对于重要工程 宜按照弹性支撑连续梁计算,一般工程科简化为刚性支撑连续梁计算。 5.3.2 计算参数 预制梁长 6.4m, 搁置长度 0.2m, 连续梁支承宽度 1.4m, 净跨 6m, 横向排架间距 7m。 (1)简支梁 弯矩计算跨度 l0 ? ln ? e ? 6.0 ? 0.2 ? 6.2m ,但不大于 1.05ln ? 1.05? 6 ? 6.3m , 取 l0 ? 6.2m 。 剪力计算
l0 ? ln ? 6.0m 。

式中: l0 —计算跨度;
ln —净跨;
e —搁置长度。

(2)连续梁 弯矩计算跨度,当 B2<0.05l 时, l0 ? l ; 当 B2>0.05l 时, l0 ? 1.05ln 所以弯矩计算跨度取 l0 ? l ? 7.0m 。 式中: l —横梁或桩帽的中心距;
B2 —纵梁支座、横梁或桩帽的宽度。

剪力计算跨度 5.3.3 作用分析

l0 ? ln ? 6.0m 。

面板上的永久作用和可变作用(包括短暂状况和持久状况)传递到纵梁上的作用。 (1)永久作用: ①预制纵梁及现浇接头自重: ? ? 25 kN m 3 ;
50

山东交通学院毕业设计(论文) ②面层自重: ? ? 24 kN m 3 。 (2)可变作用: ① 码头前沿堆货荷载:q=20KPa,宽度为从码头前沿到 14m 处; ② M h - 6 - 250 门机:轨距 10.5m,两门机荷载图示间最小距离 1.5m,每台门机 4 组
P ? 220kN P ? 1320kN / 支腿PB ? 1320kN / 支腿 轮子, 每支腿 6 个轮子, A (吊臂位置 1) 1 ; P2 ? 80kN PC ? 480kN / 支腿PD ? 480kN / 支腿

③ 牵引车、平板挂车荷载 牵引车荷载:前轴轴压 37kN,中轴轴压 73 kN;后轴轴压 73kN;轮胎接地面积前轮(个 数 ? 长 ? 宽) : 2 ? 0.20m ? 0.60m ,中后轮 4 ? 0.20m ? 0.60m ; 平板挂车荷载:前轴轴压 100 kN,中后轴轴压 120 kN,轮胎接地面积(个数 ? 长 ? 宽) :
8 ? 0.50m ? 0.20m 。

5.3.4 作用效应计算 (1)永久作用标准值产生的作用效应 ①施工期:只考虑预制纵梁的自重及现浇面板接缝混凝土(叠合部分)的重量,面板自 重由横梁承担。考虑施工时接缝混凝土强度未达到设计强度,所以按简支梁计算。 预制部分及现浇接头自重:q=0.6×1.2×25=18kN/m, 1 1 1 1 M ? ql02 ? ?18 ? 6.2 2 ? 86.49 kN / m Q ? ql0 ? ?18 ? 6 ? 53kN 8 8 2 2 施工期承载能力极限状态设计值: M1 ? 1.2M ? 1.2 ? 86.49 ? 103.788kN / m
Q1 ? 1.2Q ? 1.2 ? 53 ? 63.6kN

施工期正常使用极限状态设计值

M 2 ? M ? 86.49kN / m

Q2 ? Q ? 53kN 。

②使用期:按照刚性支撑连续梁计算,码头沿长度方向分为 13 段,每段长度为 67 米, 每段为九跨连续梁。 面层自重分配到纵梁 g=0.15×24=3.6kPa, 面层自重分配到梁上的作用如下图(图 5.8)所示

51

山东交通学院毕业设计(论文)

图 5.8 现浇面层荷载分配 Fig 5.8 Cast-in-place surface layer load distribution

面层自重:q=24×0.15=3.6KPa (a)轨道梁内侧面层自重向轨道梁传递: 1 1 P1 ? ql x ? ? 3.6 ? 5.25 ? 9.45kN / m 2 2 转化为作用在门机轨道梁上的均布荷载:
1 1 lx ? 5.25 ??2 ?2 ? 0.375 ly 7

(5.42)

(5.43)

P ( 1 ? 2? 2 ? ? 3)P ( 1 ? 2 ? 0.3752 ? 0.3753) ? 9.45 ? 7.29kN / m 1E ? 1 ?
(6.44) (b) 轨道梁外侧面层自重向轨道梁传递: 1 1 P2 ? ql?x ? ? 3.6 ? 2.0 ? 3.6kN / m 2 2 (c) 轨道梁自重

P3 ? 25 ? 0.99 ? 24.75kN / m
综上,作用在门机轨道梁上的均布恒载为:

P?P 1E ? P 2 ? P 3 ? 7.29 ? 3.6 ? 24.75 ? 35.74kN / m
52

(5.45)

山东交通学院毕业设计(论文) 纵梁在均布恒载作用下的弯矩、剪力计算
2 2 弯矩值 M ? 表中系数? qL ? 表中系数? 35.74? 7

(5.46)

支座反力为左右二截面的剪力绝对值之和。 式中: M —均布恒载作用下等跨连续梁的跨中(支座)弯矩;

V —均布恒载作用下等跨连续梁的支座剪力;

? —弯矩计算系数,对于五跨连续梁,参照《建筑结构静力计算手册》 ;
; ? —剪力计算系数,对于五跨连续梁,参照《建筑结构静力计算手册》
l0 —弯矩计算跨度;
ln —剪力计算跨度。

M 1 ? 0.078?1751 .26 ? 136.60kN / m
跨内最大弯矩

M 2 ? 0.033?1751 .26 ? 57.79kN / m M 3 ? 0.046?1751 .26 ? 80.56kN / m

M B ? ?0.105?1751.26 ? ?183.88kN / m
支座弯矩

M C ? ?0.079?1751.26 ? ?138.35kN / m M D ? ?0.079?1751.26 ? ?138.35kN / m M E ? ?0.105?1751.26 ? ?183.88kN / m

剪力值 Q ? 表中系数? qL ? 表中系数? 35.74? 6

QA ? 0.394? 214.44 ? 84.49kN QB左 ? ?0.606? 214.44 ? ?129.95kN QB右 ? 0.526? 214.44 ? 112.80kN QC左 ? ?0.474? 214.44 ? ?101.64kN QC右 ? 0.5 ? 214.44 ? 107.22kN QD左 ? ?0.5 ? 214.44 ? ?107.22kN QD右 ? 0.474? 214.44 ? 101.64kN QE左 ? ?0.526? 214.44 ? ?112.80kN QE右 ? 0.606? 214.44 ? 129.95kN QF ? ?0.394? 214.44 ? ?84.49kN

53

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表 5.5 门机轨道梁在恒载作用下各跨弯矩表(单位: kN .m ) Table 5.5 Portal crane track beam Zaiheng load across the bending moment 跨中弯矩
M1 M2

支座弯矩
M3
MB MC MD ME

?

0.0781 136.60

0.0331 57.79

0.0462 80.56

-0.105 -183.88

-0.079 -138.35

-0.079 -138.35

-0.105 -183.88

M

表 5.6 支座截面剪力计算结果表 Table 5.6 Bearing shear calculation results
VA
VB
l

VB

r

VC

l

VC

r

VD

l

VD

r

VE

l

VE

r

VF

?
V

0.394 84.49

-0.606 -129.95

0.526 112.80

-0.474 -101.64

0.500 107.22

-0.500 -107.22

0.474 101.64

-0.526 -112.80

0.606 129.95

-0.394 -84.49

(kN)

(2)可变作用标准值产生的作用效应 可变作用主要包括堆货均布荷载和流动起重运输机械荷载,并应考虑到不同可变作 用同时出现的可能性,此处由于堆货均布荷载值对轨道梁产生的作用较小,所以只考虑 流动机械对纵梁的作用。 ①平板挂车荷载 考虑两辆平板挂车同时作用。 当牵引车和平板挂车型式在梁外侧 1.5m 是 P 为各轴荷的一半和四分之一, 如下图(图 5.9) :

54

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图 5.9 牵引车、平板挂车荷载 Fig 5.9 Tractor, trailer load

列力的平衡方程有:

?MB ? 0


R A ?5.25 ? P ? 3.75 ? P ?1.95 ? 0 R A ?5.25 ? P ? 3.75 ? P ? 2.95 ? P ? 2.15 ? P ?1.35 ? 0
RA ? 1.08P RA ? 1.94P

根据《水工钢筋混凝土结构学》附录八,在移动集中荷载作用下等跨连续梁各截面的跨 中弯矩、支座弯矩及支座截面剪力的计算公式如下:
M ? ?Ql0
V ? ?Q

(5.47) (5.48)

支座反力为左右两截面的剪力绝对值之和。 式中:M—移动集中荷载作用下等跨连续梁的跨中弯矩; V—移动集中荷载作用下等跨连续梁的支座剪力;

? —弯矩计算系数;
55

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? —剪力计算系数;
L 0 —弯矩计算跨度, L0 ? 7m 。

两辆平板挂车同时作业时,两车最小间距为 1.0m。两辆平板挂车之间的最小轮距约 为 1.4m (为 2 个单元长度) ; 牵引车的轴距为 4.7m, 计算时近似取 7 个单元长度为 4.9m; 牵引车与平板挂车的距离为 4.27m,计算时取 6 个单元长度为 4.2m;平板挂车的轴距为 6.45m,计算时取 9 个单元长度为 6.3m。 综上所述,将门机轨道梁在移动的牵引车、平板挂车集中荷载作用下的跨中弯矩、支座 弯矩及支座截面剪力计算结果列于下表:
表 5.7 门机轨道梁在移动荷载下各跨弯矩表(单位: kN .m ) Table 5.7 Portal crane track beams under moving loads across the bending moment 跨中弯矩
M1 M正 M负 M2
M3

支座弯矩
MB MC MD ME

73.84 -14.06

57.97 -23.54

58.21 -25.05

8.33 -62.35

16.92 -59.03

16.92 -59.03

8.33 -62.35

表 5.8 门机轨道梁在移动荷载下支座截面剪力表(单位: kN ) Table 5.8 Portal crane track beam under moving load bearing shear
VA V正 V负
VB
l

VB

r

VC

l

VC

r

76.21 -5.99

1.48 -82.63

81.25 -8.01

8.33 -85.31

85.35 -9.11

②门机荷载 经比较,10.5m 跨门座式起重机双机作业时产生内力标准值最大。门机荷载最小距 离为 1.5m,计算时近似取 2 个单元长度为 1.4m;每个支腿下各个轮距为 0.75m,计算 时近似取一个单元长度为 0.7m。 在门机荷载作用下等跨连续梁各截面的跨中弯矩、支座弯矩、制作截面剪力的计 算公式为:

M ? ?Ql 0
56

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V ? ?Q
式中:M—移动集中荷载作用下等跨连续梁的跨中弯矩; V—移动集中荷载作用下等跨连续梁的支座剪力;

? —弯矩计算系数;
? —剪力计算系数;
l 0 —弯矩计算跨度。
门机轨道梁在移动的门机集中荷载作用下的跨中弯矩、支座弯矩、支座截面剪力计算 结如下表
表 5.9 门机轨道梁在集中荷载下各跨弯矩表(单位: kN .m ) Table 5.9 Portal crane track girder under concentrated load in each cross bending moment

跨中弯矩
M1
M正

支座弯矩
M3

M2

MB

MC

MD

ME

1108.67 -249.22

911.78

1305.75

142.32 -501.12

123.96 -863.41

123.96 -863.41

142.32 -501.12

M负

-529.54 -480.81

表 5.10 门机轨道梁在集中荷载下支座截面剪力(单位: kN ) Table 5.10 Portal crane track girder under concentrated load bearing shear

VA
V正

1 VB

VBr
24.11 872.38 -110.99

1 VC

VCr
874.38 -95.36

866.56
V负

64.85 -893.75

-81.39

-892.33

5.3.5 作用效应组合 作用于作用效应组合按《高装码头设计与施工规范》第 3.2 节的有关规定设计。 (1)承载能力极限状态的作用效应组合: 持久状况作用效应的持久组合应按下式确定:
n ? ? Sd ? ? 0 ?? G SGK ? ? Q1SQ1k ??(? ? Qi SQik) ? i ?2 ? ?

(5.49)

式中: S d —作用效应设计值;
57

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? 0 —结构重要性系数,按表 3.2.9-1 取值。对安全等级为二级的建筑物取 1.0;

? G —永久作用分项系数;
? Q1 —主导可变作用分项系数;

? Qi —非主导可变作用分项系数;

? —组合系数,取 0.7;
SGk —永久作用标准值产生的作用效应;
SQ1k —主导可变作用标准值产生的作用效应; SQik —非主导可变作用标准值产生的作用效应。

分项系数取值按《高装码头设计与施工规范》中表 3.2.9-2 选取。 (2)正常使用极限状态的作用效应组合 ① 久状况作用的长期效应组合应按下列公式确定:

Sd ? SGK ??( 2 SQ1K ? SQik)
式中:? 2 —准永久值系数,取 0.6。 ②持久状况作用的短期效应组合应按下式确定:

(5.50)

Sd ? SGK ?? ( 1 SQ1k ? SQik)
式中:? 1 ——频遇值系数,取 0.8。

(5.51)

58

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表 5.11 纵梁使用期弯矩计算结果表(正) (单位: kN .m ) Table 5.11 Stringers moment calculation using the results of table

作用 M值 ①自重(纵梁和面层) ②门座式起重机 ③牵引车、平板挂车

M1
136.60 1108.67 73.84 1.2 × ①

MB
— 142.32 8.33 1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

M2
57.79 911.78 57.97 1.2×① +1.5×② +0.7×1.4 ×③

MC
— 123.96 16.92 1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

M3
80.56 1305.75 58.21 1.2 × ① +1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

承载能力极限 状态设计值

计算式

+1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

结果

1899.29 1 × ① +0.6

221.64 0.6 ×(② +

1493.83 1 × ① +0.6

202.52 0.6 ×(② +

2112.34 1 × ① +0.6 ×(②+③)

正常使用极限 状态(长期效 应合)

计算式

×(②+③) ③)

×(②+③) ③)

结果

846.11 1 × ① +0.8

90.39 0.8 ×(② +

639.64 1 × ① +0.8

84.53 0.8 ×(② +

898.94 1 × ① +0.8 ×(②+③)

正常使用极限 状态(短期效 应合)

计算式 结果

×(②+③) ③)

×(②+③) ③)

1082.61

120.52

833.59

112.70

1171.73

59

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表 5.12 纵梁使用期弯矩计算结果表(负) (单位: kN .m ) Table 5.12 Stringers moment calculation using the results of table

作用 M值 ①自重(纵梁和面层) ②门座式起重机 ③牵引车、平板挂车

M1
—. -249.22 -14.06 1.5 × ②

MB
-183.88 -501.12 -62.35 1.2 × ① +1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③ —

M2

MC
-138.35 -863.41 -59.03 1.2 × ① +1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③ —

M3

-529.54 -23.54 1.5×② +0.7×1.4 ×③

-480.81 -25.05 1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

承 载能力极 限 状态设计值

计算式

+0.7 × 1.4 ×③

结果

-387.61 0.6 × ( ② +

-1033.44 1 × ① +0.6

-817.38 0.6 × ( ② +

-1518.98 1 × ① +0.6

-745.76 0.6 × ( ② +

正 常使用极 限 状态 (长期效应 合)

计算式 结果

③)

×(②+③) ③)

×(②+③) ③)

-157.97 0.8 × ( ② +

-521.96 1 × ① +0.8

-331.85 0.8 × ( ② +

-691.81 1 × ① +0.8

-303.52 0.8 × ( ② +

正 常使用极 限 状态 (短期效应 合)

计算式

③)

×(②+③) ③)

×(②+③) ③)

结果

-210.62

-634.66

-442.46

-876.30

-404.69

60

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表 5.13 纵梁使用期剪力计算结果表(正) (单位: kN .m ) Table 5.13 Stringer moment calculation using the results of Table

作用 V值 ①自重(纵梁和面层) ②门座式起重机 ③牵引车、平板挂车

VA

l VB

VBr

Vcl

Vcr

84.49 866.56 76.21 1.2 × ①

— 24.11 1.48 1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

122.95 872.38 81.25 1.2×① +1.5×② +0.7×1.4 ×③

— 64.85 8.33 1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

107.22 874.38 85.35 1.2 × ① +1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

承载能力极限 状态设计值

计算式

+1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

结果

1475.91 1 × ① +0.6

37.62 0.6 ×(② +

1535.62 1 × ① +0.6

105.44 0.6 ×(② +

1523.88 1 × ① +0.6 ×(②+③)

正常使用极限 状态(长期效 应合)

计算式

×(②+③) ③)

×(②+③) ③)

结果

650.15 1 × ① +0.8

15.35 0.8 ×(② +

695.13 1 × ① +0.8

43.91 0.8 ×(② +

683.06 1 × ① +0.8 ×(②+③)

正常使用极限 状态(短期效 应合)

计算式 结果

×(②+③) ③)

×(②+③) ③)

838.71

20.47

885.85

58.54

875.00

61

山东交通学院毕业设计(论文)

表 5.14 纵梁使用期弯矩计算结果表(负) (单位: kN .m ) Table 5.14 Stringer moment calculation using the results of Table

作用 M值 ①自重(纵梁和面层) ②门座式起重机 ③牵引车、平板挂车 — -81.39 -5.99 1.5 × ② 承载能力极限 状态设计值 计算式 +0.7 × 1.4 ×③

VA

l VB

VBr
— -110.99 -8.01 1.5×② +0.7×1.4 ×③

Vcl
-101.64 -891.75 -85.31 1.2 × ① +1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

Vcr
— -95.36 -9.11 1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

-129.95 -892.33 -82.63 1.2 × ① +1.5 × ② +0.7 × 1.4 ×③

结果

-127.96 0.6 ×(② +

-1575.41 1 × ① +0.6

-174.33 0.6 ×(② +

-1552.20 1 × ① +0.6

-151.98 0.6 ×(② +

正常使用极限 状态(长期效 应合)

计算式 结果

③) -52.43

×(②+③) ③) -715.393 -71.4

×(②+③) ③) -687.88 -62.68

0.8 ×(② + 正常使用极限 状态(短期效 应合) 计算式 结果 ③) -69.90

1 × ① +0.8

0.8 ×(② +

1 × ① +0.8

0.8 ×(② +

×(②+③) ③) -909.92 -95.2

×(②+③) ③) -883.29 -83.58

5.3.6 纵梁的配筋计算 本设计只进行门机轨道梁的配筋。门机轨道梁按矩形截面构件配筋。 断面尺寸:b×h=600×1200mm,每跨梁长 7m。 材料系数:混凝土为 C40,轴心抗压强度设计值为 f c ? 19.5N / mm2 ; 钢筋采用热轧Ⅱ级钢筋,抗拉强度设计值为 f y ? 310N / mm2 。 门机轨道梁的跨高比为:
l0 7000 ? ? 5.2 ? 5 ,所以本设计扔按照《港口工程混凝土 h 1200
62

山东交通学院毕业设计(论文) 结构计算规范》 (JTJ267-98)第 8.4 节的相关规定进行计算,门机轨道梁应按深受弯构 件设计,并按规范进行配筋计算。 深受弯构件受剪截面应符合下列公式的要求: 当

hd ? 4 时: b hd ? 6 时: b

V?

1 80? d

? l0 ? ? h ? 15? f c bh d ? ?

(5.52)



V?

1 ? l0 ? ? 11? f c bh d ? 80? d ? h ?
l 1 ? ?h ? h 0 ?? ? 0 ? 1? 4 ?h ?

(5.53)

hd ? h ?

(5.54)

上述公式,当

l0 l <1 时,取 0 ? 1 。 h h

式中: h d —截面设计高度; B—矩形截面宽度,门机轨道梁 b=600mm; V—建立设计值, Vmax ? 1575 ; .41N (负值)

? d —结构细数,取 1.2;
l 0 —计算跨度,门机轨道梁 l 0 =7000mm;

H—矩形梁的截面高度,h=1200mm;
h 0 —按一般受弯构件集中配置受力钢筋时截面的有效高度,梁处于潮湿环境,

属三类环境条件,混凝土最小保护层厚度为 45mm,不知二排钢筋,纵向手拉 钢 筋 合 力 点 至 截 面 手 拉 边 缘 的 距 离 取
h 0 ? h - a ? 1200- 80 ? 1 1 2 。 0 m m

a=80mm , 则

综上得:

1 ? 7000 ? h d ? 1200? ? ?1200? 1120?? ? ? 1? ? 1103 mm 4 ? 1200 ?

因为:

1 ? l0 h d 1103 ? ? 15? f c bh d 进行计算: ? ? 1.84<4 ,所以按式 V ? ? 80? d ? h b 600 ?

1 ? l0 1 ? ? 7000 ? ? 15?f c bh d ? ?? ? 15? ?17.5 ? 600?1103 ? 80? d ? h 80?1.2 ? 1200 ? ? ? 2513 .35?103>1575 .41?103 N
则门机轨道梁的截面尺寸满足斜截面抗剪要求。
63

山东交通学院毕业设计(论文) (1)正截面受弯承载力下的纵向配筋计算 深受弯构件在正截面受弯承载力下的纵向钢筋面积可按下列公式计算:
As ? M ?? ? ? b ? f yz

(5.55)

? ? 1 ? 1 ? 2?s
?s ?
??

? dM
2 f c bh d

As bh d

(5.56)

式中:M—受弯承载力设计值,按使用期承载能力极限状态持久状况效应的持久组合 设计值计算; Z—内力臂。 内力臂在按下列规定确定: 对连续的深受弯构件跨中截面:
2 ? l ?l ? ? Z ? ?0.60 ? 0.13 0 ? 0.01? 0 ? ??1 ? 0.5? ?h d h ?h? ? ? ? ?

(5.57)

对连续的深受弯构件中间支座截面:
2 ? l0 ? l0 ? ? Z ? ?0.55 ? 0.14 ? 0.01? ? ??1 ? 0.5? ?h d h ?h? ? ? ? ?

(5.58)



l0 l0 <1 时,取 h h

? 1。

l0 7000 ? ? 5.1> 1 h 1200 跨中截面内力臂:
综上得:

Z ? 0.60 ? 0.13? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1122 .41?1 ? 0.5? ?
中间支座截面内力臂:

?

?

Z ? 0.55 ? 0.14? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1131 .24?1 ? 0.5? ?
梁的配筋同样应满足最小配筋率的要求,对热轧Ⅱ级钢筋,梁的最小配筋率为

?

?

?min ? 0.15%,若计算得出的 ? 小于 ?min ,则应按 ?min 配筋。
64

山东交通学院毕业设计(论文) ① 跨中弯矩 M1 ? 1899 .29kN / m2

?s ?

? dM
2 f c bh d

?

1.2 ?1899 .29?106 ? 0.16 2 19.5 ? 600?1103

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.16 ? 0.17<? b ? 0.544
Z ? 0.60 ? 0.13? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1122 .41?1 ? 0.5? ? ? 1122 .41?1 ? 0.5 ? 0.16? ? 1027
As ? M 1899 .29?106 ? ? 5137mm2 f yz 360?1027
As 5137 ? ? 0.77%>0.15 % bh d 600?1103

?

?

??

满足要求

选用 8?28 ,As ? 4926 mm2 。 ② 跨中弯矩 M 2 ? 1493 .83kN / m2

?s ?

? dM
2 f c bh d

?

1.2 ?1493 .83?106 ? 0.13 2 19.5 ? 600?1103

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.13 ? 0.14<? b ? 0.544
Z ? 0.60 ? 0.13? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1122 .41?1 ? 0.5? ? ? 1122 .41?1 ? 0.5 ? 0.14? ? 1044
As ? M 1493 .83?106 ? ? 3975 mm2 f yz 360?1044
As 3975 ? ? 0.6%>0.15 % bh d 600?1103

?

?

??

满足要求。

选用 6?28 ,As ? 3695 mm2 。 ③ 跨中弯矩 M 3 ? 2112 .34kN / m2

1.2 ? 2112 .34?106 ?s ? ? ? 0.18 2 2 f c bh d 19.5 ? 600?1103

? dM

? ? 1 ? 1 ? 2?s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.18 ? 0.2<?b ? 0.544

65

山东交通学院毕业设计(论文)

Z ? 0.60 ? 0.13? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1122 .41?1 ? 0.5? ? ? 1122 .41?1 ? 0.5 ? 0.2? ? 1010
As ? M 2112 .34?106 ? ? 5810mm2 f yz 360?1010
As 5810 ? ? 0.88 %>0.15 % bh d 600?1103

?

?

??

满足要求。

选用 9?28 ,As ? 5542 mm2 。 ④ 支座弯矩 M B ? 1033 .44kN / m2

?s ?

? dM
2 f c bh d

?

1.2 ?1033 .44?106 ? 0.087 2 19.5 ? 600?1103

? ? 1 ? 1 ? 2?s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.087 ? 0.09<? b ? 0.544
Z ? 0.55 ? 0.14? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1131 .24?1 ? 0.5? ? ? 1131 .24?1 ? 0.5 ? 0.09? ? 1080
As ? M 1033 .44?106 ? ? 2658 mm2 f yz 360?1080
As 2658 ? ? 0.4%>0.15 % bh d 600?1103

?

?

??

满足要求。

选用 4?28 ,As ? 2463 mm2 。 ⑤ 支座弯矩 M C ? 1518 .98kN / m2

?s ?

? dM
2 f c bh d

?

1.2 ?1518 .98?106 ? 0.12 2 19.5 ? 600?1103

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.12 ? 0.12<? b ? 0.544
Z ? 0.55 ? 0.14? 5.2 ? 0.01? 5.22 ?1 ? 0.5? ?1103 ? 1131 .24?1 ? 0.5? ? ? 1131 .24?1 ? 0.5 ? 0.12? ? 1063
As ? M 1518 .98?106 ? ? 3969 mm2 f yz 360?1063
As 3969 ? ? 0.6%>0.15 % bh d 600?1103
66

?

?

??

满足要求。

山东交通学院毕业设计(论文) 选用 6?28 ,As ? 3695 mm2 。 (2)斜截面受剪承载力下的抗剪配筋计算 门机轨道梁上作用有多种荷载,均布荷载为结构自重,集中荷载有门机荷载和平板 挂车荷载。由上述计算可得,集中荷载对支座截面所产生的剪力值占总剪力值的百分比 都在 75%以上,所以根据《港口工程混凝土结构设计规范》 (JTJ267-98)第 8.4.5.2 条, 集中荷载作用下深受弯构件受剪承载力,应按下列公式计算:

? 0.2 ? A A Vu ? ? f c bh d ? ? sv ?2 sv f yv h d ? ? sh ?2 sh f yh h d ? sh sv ?1.5 ? ?d ?

(5.59) (5.60) (5.61)

?sv ?2 ? 1.10?d1 ? 0.29
? sh ?2 ? 1.22 ? 0.87?d1
式中: V u —斜截面的受剪承载力设计值(N) ;

? d —计算截面的剪跨比;

? sv ?2 —竖向分布钢筋抗剪强度系数; ? sh ?2 —水平分布钢筋抗剪强度系数;
Asv —间距为 sh 的同一排竖向分布钢筋的截面面积(mm?) ; Ash —间距为 sv 的同一排竖向分布钢筋的截面面积(mm?) ;

f yv、f yh —分布钢筋抗拉强度设计值(MPa) ,但取值不应大于 310MPa;

S h —竖向分布钢筋的水平间距;
S v —水平分布钢筋的竖向艰巨。

计算截面剪跨比按下列规定采用: (a)采用式 ? sv ?2 ? 1.10?d1 ? 0.29 时,

当 ?d <0.25 时,取 ?d =0.25,当 ?d >3 时,取 ?d =3; (b)采用式 ? sh ?2 ? 1.22 ? 0.87?d1 时, 当 ?d1 <0.25 时,取 ?d1 =0.25,当 ?d1 大于 1.4 时,取 ?d1 =1.4. 因为门机荷载为移动的集中荷载,所以斜截面的受剪承载力 Vu 应按可能出现的最
67

山东交通学院毕业设计(论文) 小情况计算,此时计算截面的剪跨比 ?d 按大于 3 取用,则:

?d ? 3 ,

0.2 0.2 ? ? 0.044 ; 1.5 ? ? d 1.5 ? 3

?sv ?2 ? 1.10?1.4 ? 0.29 ? 1.25

?sh ?2 ? 1.22 ? 0.87?1.4 ? 0.002
因为 ?sh ?2<?sv ?2 ,所以 ? sh ? 2 平分布钢筋。 此时,深受弯构件受剪承载力公式可简化为:
Ash f yh h d 对 V u 的影响可忽略不计,仅按构造要求设置水 Sv

Vu ?

? A 1? ? 0.044f c bh d ? 1.25 sv f yv h d ? ? ? ?d ? Sh ?
1

V?

?d

Vc ?

1

?d

?0.044f c bh d ?

则不需要进行斜截面抗剪配筋计算,仅按构造要求设置腹筋。若 V>Vc / ? d 时需按计 算配置腹筋。 根据《港口工程混凝土结构设计规范》 (JTJ267-98)第 8.4.14 条,对 l0 ? 2.5 的

h

深受弯构件,竖向分布钢筋可参照一般梁的构造要求配置,水平钢筋可按第 8.2.10 条 在梁的两侧配置纵向构造钢筋。 梁中箍筋最大间距的按照规范规定取相应值,当梁高 h>1200mm, V>Vc / ? d 时,

Shmax ? 350mm ,直径不宜小于 8mm;梁内纵向架立钢筋和构造钢筋的直径,当梁跨 l
>6m,d 不宜小于 10mm,当梁高 h>1600mm 时,不宜小于 12mm;当梁高 h>700mm 时, 在梁的两侧面沿高度每隔 300mm-400mm 各设置一根直径不小于 10mm 的纵向构造钢筋; 两侧纵向构造钢筋用连系筋相连,连系筋的直径可与箍筋相同,间距常为箍筋间距的倍 数,一般在 500mm-700mm 之间。 竖向分布钢筋拟选用热轧Ⅰ级钢筋,最小配筋率: ?svmin ? 0.15%。 水平分布钢筋拟选用热轧Ⅱ级钢筋,最小配筋率: ?shmin ? 0.15%。 综上,将门机轨道梁在斜截面受剪承载力下的抗剪配筋计算过程列于下表。
68

山东交通学院毕业设计(论文)

表 5.15 门机轨道梁在斜截面受剪承载力下的抗剪配筋计算过程

Table 5.15 Portal crane track Liang Zaixie section shear capacity of shear reinforcement calculation process
A 项目 截面
3 V ( 10 N )

B(左)

B(右)

C(左)

C(右)

1475.91 567.8

-1575.41 567.8

1535.62 567.8

-1552.20 567.8

1523.88 567.8

Vc ? 0.044f c bh d
3 ( 10 N )

? dV ( 103 N )
是否须由计算确定抗剪腹 筋

1771.09 是

1890.49 是

1842.74 是

1862.64 是

1828.67 是

2.42 ? Asv ? ? d v ? vc ? ? ? ( mm ) ?s ? ? h ? min 1.25f yv h d

2.66

2.57

2.61

2.54

选配箍筋肢数 n, 直径 ? , 2?12@100 间距 s h 选配箍筋

2?12@100

2?12@100

2?12@100

2?12@100

Asv ( mm) sh

2.622

2.622

2.622

2.622

2.622

?sv ?

Asv (%) bs h

0.437

0.437

0.437

0.437

0.437

水平分布钢筋的竖向间距取 320mm,直径选用 ?18 ,则:

?sh ?

Ash 509 ? ? 0.16%>?shmin ? 0.15% bs v 1000? 320

(5.62)

水平分布钢筋满足最小配筋率的要求。 连系筋直径选用Ф 8,间距拟取 2 倍箍筋间距 200mm。 根据表 6.11 选配钢筋后,理论上门机轨道梁各斜截面已满足受剪承载力的要求,可不 必配置斜筋或弯起钢筋,但为了加强梁在支座附近的受剪承载力,仍由各跨跨中弯起 2
69

山东交通学院毕业设计(论文) 根纵向受力钢筋至梁顶再伸入支座。 (3)门机轨道梁正常使用极限状态抗裂验算 ① 抗斜裂缝验算 对于一般要求不出现斜裂缝的深受弯构件,应按下式进行验算:
Vs ? 0.5f tk bh

(5.63)

式中: Vs —按荷载的短期效应组合计算的剪力值(N) ;

f tk —混凝土轴心抗拉强度标准值,对 40 号混凝土, f tk ? 2.45N / mm2 。
l 3 综上得: Vsmax ? Vbs , .3?10 (负值) 3 ? 876

则: 0.5f tkbh ? 0.5 ? 2.45? 600?1200? 882?103>Vsmax ? 876.3?103 N , 门机轨道梁满足抗斜裂缝的要求。 ② 抗垂直裂缝验算 根据《港口工程混凝土结构设计规范》 (JTJ267-98)第 8.4.9 条,对于一般要求不 出现垂直裂缝的深受弯构件,应按下列公式进行验算:
M s ? 0.8? mf tkW

(5.64)
l0 hd

? m ? 1.15 ? 0.08

(5.65)

式中: M s —按荷载的短期效应组合计算的弯矩值(N·mm) ;

? m —截面抵抗矩塑性系数:当

l0 l < 1时,取 1,当 0 >5时,取5 ; hd hd

1 3 , W ? bh 2 。 W —混凝土截面受拉边缘的弹性抵抗矩(mm ) 6
综上得:

M smax ? M s3 ? 1171 .73?106 N·mm

? m ? 1.15 ? 0.08 ?

7000 ? 1.66 1103

1 0.8? m f tkW ? 0.8 ?1.66? 2.45? ? 600?12002 6 6 ? 1468 .52?10 >M smax ? 1171 .73?106
门机轨道梁们组抗垂直裂缝要求。

70

山东交通学院毕业设计(论文)

5.4 横向排架设计
横梁是板梁式高桩码头的主要受力构件,作用在码头上的几乎所有荷载都是通过它 传给基桩。横向排架中常布置叉桩和直桩支撑,由于设置叉桩的桩台能较好地抵抗水平 位移,且横梁的惯性一般较大、跨度较小,其线性刚度远大于桩的线性刚度,实验表明 当叉桩中两斜桩的断面尺寸、斜度和桩长相等或相近时,在进行横梁内力分析时,可假 定两端为铰接,垂直荷载作用下,横梁可按照弹性支撑连续梁进行计算,一般采用弯矩 方程解决,其横向排架断面图如下图(图 5.10)所示:

图 5.10 码头横向排架结构断面(单位: mm)
Figure 5.10 Wharfs bent structure section

5.4.1 计算原则 (1)施工期:分为四个施工阶段,需要分别计算其内力 ①安装横梁,横梁搁置在桩帽上,按简支梁计算内力; ②安装靠船构件,安好后现浇纵横梁接头; ③安装面板及现浇面板接头混凝土,此时横梁按弹性支承连续梁计算; ④施工期梁的有效断面为预制断面,作用在梁上的荷载为永久作用。 (2)使用期 使用期按弹性支承连续梁计算,作用在梁上的荷载为码头面层混凝土和各种使用荷 载,使用期梁的有效断面为叠合断面。 (3)横向排架的内力计算 横向排架内力宜按柔性桩台计算,由叉桩和直桩支撑的横梁,在进行计算时可假定 桩两端为铰接,桩与横梁之间采用嵌固连接的全直桩码头,桩的计算长度可采用嵌固点 法确定,应考虑桩帽及靠船构件对横梁内力的影响。 5.4.2 计算参数 (1)施工期,横梁按简支梁计算 弯矩计算跨度: l0 ? ln ? e 但不大于 1.05 ln ,取 l0 ? 4.85m 。
71

山东交通学院毕业设计(论文) 剪力计算跨度: l0 ? ln ? 4.65m 式中: l0 —计算跨度;
ln —净跨;

e—搁置长度。

(2)使用期,横梁按连续梁计算 弯矩计算跨度: l0 ? l ? 5.25m 剪力计算跨度: l0 ? ln ? 4.65m 式中: l 为横梁或桩帽中心间距。
表 5.16 结构断面特性表 Table 5.16 Structure section characteristics 阶 段 截面图 截面积 中和 轴 惯性矩 I 混凝土弹性模 量E (计入 10%钢 EI (kN ? m)

(mm)

(m 2 )

(m 4 )
(计入 10% 钢筋面积)

( m)

(kN m 2 )
(计入 10%钢 筋面积)

筋面积)

预 制 安 装 阶 段 使 用 阶 段 1.155 0.88 6 0.2875 0.825 0.66 0.1183

C40

325?10

5

38.45 ? 105

C40

325?10

5

93.44 ? 105

5.4.3 作用分析 面板上的永久作用和可变作用(包括短暂状况和持久状况)传递到横梁上的作用。 (1)永久作用主要是结构自重,包括面层、预制面板、纵梁传来的支座反力、预制横 梁、现浇接头及靠船构件等。 ①现浇面层自重: q ? ?h ? 24 ? 0.15 ? 3.6 kN m 2 ;

72

山东交通学院毕业设计(论文) ②面板传给横梁自重: ? ? 25 kN m 3 ; ③纵梁自重: ? ? 25 kN m 3 ; ④横梁自重: ? ? 25 kN m 3 。 (2)可变作用主要包括船舶荷载、堆货均布荷载、门座起重机荷载以及拖挂车荷载等 ①船舶荷载 系缆力:按 9 级风计算, V ? 22 m s 撞击力:船舶靠岸速度
V ? 0.1 m s ;

②堆货荷载:码头前沿堆货荷载标准值 q=20kPa,堆场堆货荷载标准值 q=50kPa,本部分 计算时取堆货荷载值 q=30kPa; ③门座起重机荷载:海陆侧轮压荷载均为 250kN/轮; ④牵引拖挂车等流动机械荷载:牵引车前轴轴压 37kN,中后轴轴压为 73kN;拖挂车满 载时车轴最大轴压 194kN。 横梁上的可变作用有堆货荷载和牵引车、平板挂车荷载,不会同时出现,经分析比 较,堆货荷载起控制作用。 5.4.4 作用效应计算 (1)使用期按弹性支承连续梁计算,作用在梁上的荷载为码头面层混凝土和各种使用 荷载,使用期梁的有效断面为叠合断面。 桩的轴向刚性系数:

CeN ?

1 L0 1 ? E z FZ C0

(5.66)

式中: L0 —桩自由段长度;

E z —桩材料的弹性模量,取 325?105 (kN m 2 ) ; Fz 为桩断面的面积, Fz =0.6×0.6=0.36 (m 2 ) 。
C0 ? (115 ~ 145) R ( C0 为桩入土段的刚性系数,R 为单桩垂直极限承载力)。

R?

1 (U ? q fili ? qR A) ? rR rR

(5.67)

根据地质资料得:

?q l

fi i

? 5.17? 50 ? 6.35? 53? 6.84? 50 ? 7.38? 82 ? 9.68? 66+2.84 ? 83+6.21 ? 85+4.46 ? 83
73

山东交通学院毕业设计(论文) +5.22 ?68+3.11 ?70=3872.74
rR ? 1.45

q R ? 4200

则R ?

1 (0.6 ? 4 ? 3872 .74 ? 4200 ? 0.6 ? 0.6) ? 1.3 ? 9688 .65(kN ) 1.45

由上式(1.1.4.2)得, C0 ? 1114194 .75 ~ 1404854 .25 取 1.2 ?106 kN m 。 根据图 5.11,由几何知识求得每根桩的自由长度为:

图 5.11 水上桩基简图 Figure 5.11 Water pile schematic diagram

L11 ? 19.61m ,L12 ? 19.46m,L2 ? 18.30m,L31 ? 17.97m L32 ? 16.89m,L4 ? 15.82m , L51 ? 14.36m,L52 ? 14.36m
每根桩的轴向刚性系数分别为: 1 CeN1 ? 19.61 1 ? 5 2 325?10 ? 0.6 1.2 ?106 1 CeN 2 ? 19.46 1 ? 5 2 325?10 ? 0.6 1.2 ?106 1 CeN 3 ? 18.3 1 ? 5 2 325?10 ? 0.6 1.2 ?106 1 CeN 4 ? 17.97 1 ? 5 2 325?10 ? 0.6 1.2 ?106 1 CeN 5 ? 16.89 1 ? 5 2 325?10 ? 0.6 1.2 ?106

? 3.99?105

? 4.01?105

? 4.17?105

? 4.22?105

? 4.39?105

74

山东交通学院毕业设计(论文)

CeN 6 ?

1

CeN 7

15.82 1 ? 5 2 325?10 ? 0.6 1.2 ?106 1 ? ? 4.85?105 14.36 1 ? 325?105 ? 0.62 1.2 ?106
1 14.36 1 ? 5 2 325 ? 10 ? 0.6 1.2 ? 10 6 ? 4.85 ? 10 5

? 4.58?105

C eN 8 ?

由支座刚性系数公式:

Cn,v ? CeNn cos2 ? n

(单桩支座)

(5.68) (5.69)

Cm,v ?

sin 2 (? m ? ? m? ) (叉桩支座) sin 2 ? m? sin 2 ? m ? CeNm CeNm?

得每个支座的刚性系数分别为:
C0V ? 7.85?105 C3V ? 4.63?105 C1V ? 4.32?105 C4V ? 8.74?105 C2V ? 5.76?105

简化计算的基本假定: 桩两端为铰接; 作用在横向排架上的水平力完全由叉桩承受; 横向排架中的横梁,只承受垂直力和弯矩作用,按弹性支承连续梁工作,然后便可采用 五弯矩方程式进行计算,计算的基本体系见图(图 6.12) :

图 5.12 五弯矩作用体系图 Figure 5.12 Five bending moment diagram system

本设计中横向排架共四跨,以下所列方程均按照四跨列式。 弯矩方程:

? 11M1 ? ? 12 M 2 ? ? 13 M 3 ? ?1P ? 0 ? 21M1 ? ? 22 M 2 ? ? 23 M 3 ? ? 2 P ? 0 ? 31M1 ? ? 32 M 2 ? ? 33 M 3 ? ?3P ? 0
75

(5.70)

山东交通学院毕业设计(论文)

? 11 ?
? 12 ?
? 13 ?

l1 l 1 1 1 1 1 1 1 ? 2 ? 2 ? ( ? )2 ? 2 3EI 3EI l1 C0,V l1 l2 C1,V l3 C2,V l2 1 1 1 1 1 1 1 1 ? ( ? ) ? ( ? ) 6 EI l2 l2 l3 C2,V l2 l1 l2 C1,V
1 1 l2l3 C2,V

(5.71)

(5.72)

(5.73)

? 21 ?

l2 1 1 1 1 1 1 1 1 ? ( ? ) ? ( ? ) 6 EI l2 l1 l2 C1,V l2 l2 l3 C2,V l l2 1 1 1 1 1 1 1 ? 3 ? 2 ? ( ? )2 ? 3EI 3EI l2 C1,V l2 l3 C2,V l3 C3,V l3 1 1 1 1 1 1 1 1 ? ( ? ) ? ( ? ) 6EI l3 l3 l4 C3,V l3 l2 l3 C2,V
1 1 l3l2 C 2,V

(5.74)

? 22 ?

(5.75)

? 23 ?
? 31 ?

(5.76)

(5.77)

? 32 ?
? 33 ?

l3 1 1 1 1 1 1 1 1 ? ( ? ) ? ( ? ) 6EI l3 l2 l3 C2,V l3 l3 l4 C3,V l3 l 1 1 1 1 1 1 1 ? 4 ? 2 ? ( ? )2 ? 2 3EI 3EI l3 C2,V l3 l4 C3,V l4 C4,V
0

(5.78)

(5.79)

? nP

0 0 1 1 Rn 1 1 Rn 1 Rn ?1 ?1 ? ( Bn ? An ?1 ) ? ?( ? ) ? EI ln Cn?1,V ln ln ?1 Cn,V ln?1 Cn ?1,V

(5.80)

式中: An、Bn —外荷载作用下,基本体系(简支梁)第 n 跨左支承和右支承的虚反力;

R0 —外力作用下,基本体系中第 n 支座的反力。
将支座刚性系数带入上述公式得:

? 11 ? 9.30?10?7

? 12 ? ?3.22?10?7
? 22 ? 9.55?10?7

? 13 ? 1.00?10?7

? 21 ? ?3.22?10?7

? 23 ? ?3.03?10?7
? 33 ? 9.27 ?10?7

? 31 ? 1.00?10?7

? 32 ? ?3.03?10?7

将横向排架上的荷载分成以下情况由弯矩方程求 ? n P 如下: 为方便简化计算,下列计算中所涉及到的与跨度有关的问题中,跨度长度均取 5.2m
76

山东交通学院毕业设计(论文) ① 梁和面板自重,如下图(图 5.13) :

图 5.13 横梁面板荷载作用图 Figure 5.13 Transom panel load chart

q ? 25 ? 0.825 ? 25 ? 7 ? 0.5 ? 108.125kN m
1 3 ql 24 1 1 0 0 R0 ? R4 ? ql ? ? 108 .125 ? 5.2 ? 281 .13kN 2 2 1 1 0 0 R10 ? R2 ? R3 ? 2 ? ql ? 2 ? ? 108 .125 ? 5.2 ? 562 .25kN 2 2 1 1 0 ? ql 2 ? ? 108 .125 ? 5.2 2 ? 365 .5kN ? m 跨中弯矩 M n 8 8 Bn ? An ?
?1P 1 ql 1 1 3 1 3 12 1 1 ql 1 ql ? ( ql ? ql ) ? ?( ? ) ? EI 24 24 l C0,V l l C1,V l C2,V

(5.81) (5.82) (5.83)

1 ?108.125? 5.2 1 1 1 1 3 3 2 ? ? ( ? 108 . 125 ? 5 . 2 ? ? 108 . 125 ? 5 . 2 ) ? 93.44?105 24 24 5.2 7.85?105 1 1 108.125? 5.2 1 108.125? 5.2 ?( ? ) ? 5.2 5.2 4.32?105 5.2 5.76?105 ? 5.02?10?5

? 2 p ? 1.10?10?4

? 3 P ? 6.49?10?5 。

77

山东交通学院毕业设计(论文) ②面层自重,如下图(图 5.14) :

图 5.14 面层自重荷载作用图 Figure 5.14 Urface layer of dead weight load chart

q ? q? ?

l 5.2 ? 24 ? 7 ? 0.15 ? ? 65.52 kN m 2 2 5 3 Bn ? An ? ql 192 1 1 0 0 R0 ? R4 ? ql ? ? 65.52 ? 5.2 ? 85.18kN 4 4 1 1 0 0 0 R1 ? R2 ? R3 ? 2 ? ql ? 2 ? ? 65.52 ? 5.2 ? 170 .35kN 4 4 1 1 跨中弯矩 M n ? ql 2 ? ? 65.52 ? 5.2 2 ? 110 .73kN ? m 16 16

?1P

1 1 1 ql ql ql 1 5 5 1 1 1 1 ? ( ql3 ? ql3 ) ? 4 ? ( ? ) 2 ? 2 EI 192 192 l C0,V l l C1,V l C2,V

1 ? 65.52? 5.2 1 5 5 1 4 3 3 ? ?( ? 65.52? 5.2 ? ? 65.52? 5.2 ) ? 93.44?105 192 192 5.2 7.85?105 1 1 ? 65.52? 5.2 ? 65.52? 5.2 1 1 2 1 2 ?( ? ) ? 5.2 5.2 4.32?105 5.2 5.76?105 ? 2.32?10?5
? 2 P ? 3.85?10?5 ? 3 P ? 3.55?10?5 。

78

山东交通学院毕业设计(论文) ③堆货荷载,如下图(图 5.15) :

图 5.15 堆货荷载作用图 Figure 5.15 Figure stacker loads

l 5.2 ? 30 ? ? 78 kN m 2 2 5 3 Bn ? An ? ql 192 1 1 0 0 R0 ? R4 ? ql ? ? 78 ? 5.2 ? 101 .4kN 4 4 1 1 0 0 R10 ? R2 ? R3 ? 2 ? ql ? 2 ? ? 78 ? 5.2 ? 202 .8kN 4 4 1 1 跨中弯矩 M n ? ql 2 ? ? 78 ? 5.2 2 ? 131 .82 kN ? m 16 16 q ? q? ?

?1P

1 1 1 ql ql ql 1 5 5 1 1 1 1 ? ( ql3 ? ql3 ) ? 4 ? ( ? ) 2 ? 2 EI 192 192 l C0,V l l C1,V l C2,V

1 ? 78? 5.2 1 5 5 1 4 3 3 ? ?( ? 78? 5.2 ? ? 78? 5.2 ) ? 93.44?105 192 192 5.2 7.85? 105 1 1 ? 78? 5.2 ? 78? 5.2 1 1 2 1 2 ?( ? ) ? 5.2 5.2 4.32?105 5.2 5.76? 105 ? 2.47 ?10?5

?2 P ? 4.58?10?5,?3P ? 4.23?10?5 。

79

山东交通学院毕业设计(论文) ④纵梁自重,如下图(图 5.16) :

图 5.16 纵梁作用荷载图 Figure 5.16 Stringer applied load diagram

F ? 173 .25 kN
0 0 R0 ? R4 ?0

0 0 R10 ? R2 ? R3 ? 173.25kN
0 Mn ?0

跨中弯矩

0 1 1 R 0 1 R2 ?1P ? ?( ? ) 1 ? l l C1,V l C2,V

1 1 173.25 1 173.25 ? ) ? 5 5.2 5.2 4.32?10 5.2 5.76?105 ? ?9.10?10?5 ? ?(

?2 P ? -3.02?10?8,?3P ? 2.23?10?8 。
⑤船舶荷载 (a)系缆力 系缆力垂直于码头前沿线的横向分力为 N x ? 313.93kN / 排架 , 系缆力垂直于码头前沿线的横向分力为 N z ? 168.23kN / 排架 , 参照《高桩码头设计与施工规范》附录 A,水平力在排架中的分配系数为 ? ? 0.378, 所以 N x ? 313.93? 0.378 ? 118.67kN / 排架 N z ? 168.23? 0.378 ? 63.59kN / 排架,

N x 对横梁中和轴产生的力矩为 M ? 118 .67 ?1.35 ? 160 .2kN .m 。
(b)撞击力 船舶撞击力法向分力 Fx ? 825kN / 排架 ,该力在横向排架中的分配系数为 ? ? 0.378, 作用在每个排架上的船舶撞击力 Fz ? 825? 0.378 ? 311.85kN / 排架,

80

山东交通学院毕业设计(论文)

Fx 对横梁中和轴产生的力矩为 M ? 311 .85 ? 0.95 ? 296 .26 kN .m 。
(c)挤靠力 Fj ? 55.49kN / 排架 ,如下图(图 5.17) :

Fj 对横梁中和轴产生的力矩为 M ? 55.49 ? 0.95 ? 52.72 kN .m ,
M ? 160 .2 ? 296 .26 ? 52.72 ? 509 .18kN .m ,

图 5.17 挤靠力作用图 Figure 5.17 Figure squeezed by force

0 R0 ?

M 509 .18 ? ? 97.92 kN l 5.2

R10 ? ?

M 509 .18 ?? ? ?97.92 kN l 5.2

0 0 0 R2 ? R3 ? R4 ?0

跨中弯矩 M10 ? ?509.18kN / m
?1P ?

0 0 0 M2 ? M3 ? M4 ?0

0 1 1 1 ? R0 ?B1 ? A2 ? ? 1 R0 ? ? ? ? ? 1 EI l C0V ? l l ? C1V

509.18 509.18 1 509.18 1 1 1 ? ? 5.2 ? ? ? 5.2 2 ? ?? ? ? 5.2 93.44?105 6 ? 5.2 5.2 7.85?105 ? 5.2 5.2 ? 4.32?105 ? ?1.03?10? 4

?

?

? 2 P ? ?3P ? 0 。

⑥门机荷载,如下图(图 5.18) :

图 5.18 门机荷载图 Figure 5.18 Door load chart
81

山东交通学院毕业设计(论文) 海侧 F ? 1388 .5kN
Bn ? An ? 0
0 R0 ? 1388 .5kN

路侧 F ? 504 .92 kN

0 0 R10 ? R3 ? R5 ?0

0 R2 ? 504.92kN

跨中弯矩

0 Mn ?0

0 1 R0 1 3440 ?1P ? ? ? 1.81?10?4 5 l C0,V 5.2 8.79?10

?2P ? 0

?3 P ?

0 1 R2 1 504.92 ? ? 2.23?10?4 。 l C2,V 5.2 4.32?105

9.30?10?7 M 1 ? 3.22?10?7 M 2 ? 1.00?10?7 M 3 ? 5.02?10?5 ? 0

Ⅰ ? 3.22?10?7 M 1 ? 9.55?10?7 M 2 ? 3.03?10?7 M 3 ? 1.10?10?4 ? 0
1.00?10?7 M 1 ? 3.03?10?7 M 2 ? 9.27 ?10?7 M 3 ? 6.49?10? 4 ? 0

支座弯矩分别为 M 1 ? ?95.58kN ? m , M 2 ? ?202.43kN ? m , M 3 ? ?211.92 kN ? m
9.30?10?7 M 1 ? 3.22?10?7 M 2 ? 1.00?10?7 M 3 ? 2.32?10?5 ? 0

Ⅱ ? 3.22?10?7 M 1 ? 9.55?10?7 M 2 ? 3.03?10?7 M 3 ? 3.85?10?5 ? 0
1.00?10?7 M 1 ? 3.03?10?7 M 2 ? 9.27 ?10?7 M 3 ? 3.55?10?5 ? 0

支座弯矩分别为 M 1 ? ?38.26kN ? m, M 2 ? ?72.42kN ? m, M 3 ? ?79.32kN ? m
9.30?10?7 M 1 ? 3.22?10?7 M 2 ? 1.00?10?7 M 3 ? 2.47 ?10?5 ? 0

Ⅲ ? 3.22?10?7 M 1 ? 9.55?10?7 M 2 ? 3.03?10?7 M 3 ? 4.58?10?5 ? 0
1.00?10?7 M 1 ? 3.03?10?7 M 2 ? 9.27 ?10?7 M 3 ? 4.23?10?5 ? 0

支座弯矩分别为 M 1 ? ?45.60kN ? m , M 2 ? ?86.17kN ? m , M 3 ? ?94.38kN ? m
9.30?10?7 M 1 ? 3.22?10?7 M 2 ? 1.00?10?7 M 3 ? 9.10?10?5 ? 0

Ⅳ ? 3.22?10?7 M 1 ? 9.55?10?7 M 2 ? 3.03?10?7 M 3 ? 3.02?10?8 ? 0
1.00?10?7 M 1 ? 3.03?10?7 M 2 ? 9.27 ?10?7 M 3 ? 2.23?10?8 ? 0

支座弯矩分别为 M 1 ? 107.39kN ? m , M 2 ? 36.03 kN ? m , M 3 ? 27.32kN ? m
9.30?10?7 M 1 ? 3.22?10?7 M 2 ? 1.00?10?7 M 3 ? 1.03?10?4 ? 0

Ⅴ ? 3.22?10?7 M 1 ? 9.55?10?7 M 2 ? 3.03?10?7 M 3 ? 0 ? 0
1.00?10?7 M 1 ? 3.03?10?7 M 2 ? 9.27 ?10?7 M 3 ? 0 ? 0
82

山东交通学院毕业设计(论文) 支座弯矩分别为 M 1 ? 125.59 kN ? m , M 2 ? 42.47 kN ? m , M 3 ? ?1.25kN ? m 。
9.30?10?7 M 1 ? 3.22?10?7 M 2 ? 1.00?10?7 M 3 ? 1.81?10?4 ? 0

Ⅵ ? 3.22?10?7 M 1 ? 9.55?10?7 M 2 ? 3.03?10?7 M 3 ? 0 ? 0
1.00?10?7 M 1 ? 3.03?10?7 M 2 ? 9.27 ?10?7 M 3 ? 2.23?10? 4 ? 0

支座弯矩分别为 M 1 ? ?1114 .78kN ? m , M 2 ? ?373.93kN ? m , M 3 ? ?860.65kN ? m ⑦流动机械荷载 流动机械轮压较小,远小于 30kN/㎡堆货荷载对横向排架的作用,因此本部分不再 对此部分荷载进行计算。 (2)施工期考虑预制横梁的自重、现浇面板接缝混凝土(叠合部分)的重量以及面板 和面层的自重也由横梁承担。 ①预制横梁自重:施工期预制横梁安装在桩帽上,此时横、纵梁接头还未浇注,因而为 简支梁。 横梁自重 q=0.825×25=20.625 kN/m, 1 1 1 各跨的反力及弯矩为: 反力 R ? ql 剪力 Q ? qln 弯矩 M ? ql02 2 2 8
1 1 ql ? ? 20.625? 5.25 ? 51.14kN 2 2 第一跨 Q ? 1 ql ? 1 ? 20.625? (5.25 ? 0.4 ? 0.4) ? 45.89kN n 2 2 1 2 1 2 M ? ql0 ? ? 20.625? ?(5.25 ? 0.4 ? 0.4) ?1.05? ? 56.27kN.m 8 8 R?
1 1 ql ? ? 20.625? 5.25 ? 51.14kN 2 2 第二跨 1 1 Q ? qln ? ? 20.625? (5.25 ? 0.4 ? 0.5) ? 44.86kN 2 2 1 2 1 2 M ? ql0 ? ? 20.625? ?(5.25 ? 0.4 ? 0.5) ?1.05? ? 53.78kN.m 8 8 R?
1 1 ql ? ? 20.625? 4.67 ? 48.16kN 2 2 第三跨 1 1 Q ? qln ? ? 20.625? (4.67 ? 0.5 ? 0.4) ? 38.88kN 2 2 1 2 1 2 M ? ql0 ? ? 20.625? ?(4.67 ? 0.5 ? 0.4) ?1.05? ? 40.40kN .m 8 8 R?

(5.84)

1 1 ql ? ? 20.625? 5.2 ? 53.63kN 2 2 第四跨 Q ? 1 qln ? 1 ? 20.625? (5.2 ? 0.4 ? 0.4) ? 43.38kN 2 2 1 2 1 2 M ? ql0 ? ? 20.625? ?(5.2 ? 0.4 ? 0.4) ?1.05? ? 55.03kN.m 8 8 R?
83

山东交通学院毕业设计(论文) 安装横梁时各桩的反力为:
R 1 ? 51.14kN

R 2 ? 51.14 ? 51.14 ? 102.28kN R 4 ? 48.26 ? 53.63 ? 101.76kN
R 5 ? 53.63kN

R 3 ? 51.14 ? 48.16 ? 99.3kN

施工期, 因为预制板简支在横梁上, 现浇板缝混凝土凝固以前, 力也作用在横梁上, 横梁为预制断面连续梁, 算法按五跨连续梁计算, 因施工期主要是固定荷载, 故可求得: ②靠船构件: ?1 p ? 5.64?10?5 ? 2 p ? ? 3 p ? 0 ? 4 p ? 2.21?10?4 , ③面板自重: ?1 p ? 2.02?10?4 ? 2 p ? 2.67 ?10?4 ? 3 p ? 2.67 ?10?4 ? 4 p ? 2.21?10?4 , 各项系数分别为:

? 11 ? 1.44?10?6,? 12 ? ?1.95?10?7,? 13 ? ?1.00?10?7

? 21 ? ?1.95?10?7,? 22 ? 1.46?10?6,? 23 ? ?1.77?10?7
?7 ? 31 ? 1.00?10?7,? 32 ? ?1.77?10, ? 33 ? 1.43?10?6

?1p总 ? 4.43?10?4,?2p总 ? 2.67 ?10?4,?3p总 ? 2.67 ?10?4 ,
求得支座弯矩为:

M1 ? -332.59 M2 ? -252.39 M3 ? 38.02。
④安装靠船构件、纵梁时的反力值: 靠船构件自重 G=(0.75×2.85+0.7×0.75)×7×25=465.94kN, 连系梁自重 G=1.2×0.6×6×25=108kN, 以上各力在安装期产生的桩力为:
R1 ? 465.94 ? 108 ? 573.94kN
R 2 ? R 4 ? R 5 ? 108kN R 3 ? 108kN 。

⑤现浇接头

R1 ? R 3 ? R 5 ? 1.2 ? 0.6 ? 2 ? 25 ? 36kN ,
R 2 ? R 4 ? 1.2 ? 0.6 ? 0.8 ? 25 ? 14.4kN ,

施工期产生的总反力为:

?R ?R ?R

1 3 5

? 51.44 ? 573.94 ? 36 ? 611.38kN ? R 2 ? 102.28 ? 108? 14.4 ? 224.68kN ? 99.3 ? 108? 36 ? 243.3kN ? R 4 ? 101.76 ? 108? 14.4 ? 224.16kN ? 53.63 ? 108? 36 ? 197.63kN
84

山东交通学院毕业设计(论文) 5.4.5 作用效应组合 承载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 根据持久效应的持久组合公式
Sd ? ? 0 [? G CG GK ? ? Q1CQ1Q1K ?? (? ? Qi CQi QiK )]
i ?2 n

(5.85)

求出可能的最不利情况的跨中弯矩、支座弯矩、支座反力以及各支座的剪力,结果见下 表:
(l ? x ) 0 ? M n x ? M n ?1 n 根据公式 M nx ? M nx ln ln 得横向排架跨中弯矩简化为 M n M n ?1 0 M n中 ? M n ? 中 ? 2 2 ( M n ?1 ? M n ) ( M n ?1 ? M n ) 0 ? ? 根据公式 Rn ? Rn ln l n ?1 得各支座的简化反力为:
0 Rn ? Rn ?

(5.86)

(M n?1 ? M n )

5.2

?

(M n?1 ? M n )

5.2

(5.87)

表 5.17 支座弯矩结果汇总表(单位: kN ? m ) Table 5.17 Results of support moments

M0
①自重 ②堆货 ③门机 ④船舶荷载 效应组合 -1083.9 0 0 -323.33 1.2 × ① +1.4×④

M1
-342.86 8.40 -1114.78 94.99 1.2 × ① + 1.5×③

M2
-344.95 -68.03 -373.9 32.12 1.2 × ① +1.5 × ③ +0.7 × 1.4 ×②

M3
-299.78 -37.77 -860.90 -3.89 1.2 × ① +1.5 × ③ +0.7 × 1.4 ×② +0.7 × 1.4×④

M4
-1066.6 0 0 0 1.2×①

组合值

-1753.34

-2083.60

-1041.46

-1691.91

-1279.92

85

山东交通学院毕业设计(论文)
表 5.18 跨中弯矩汇总表(单位: kN ? m ) Table 5.18 Midspan moment summary table

M 10中
398.49 103.68 0 -161.67

M 1中
-419.58 80.88 -557.39 -275.84 1.2×① +1.4 × ②

0 M2 中

M 2中
-85.41 37.80 -744.35 63.56 1.2×① +1.4 × ④ +0.7 ×1.4× ②

0 M3 中

M 3中
31.72 21.15 -563.78 -2.42 1.2×① +1.4 × ②

0 M4 中

M 4中
-324.90 68.34 -430.45 -1.95 1.2×① +1.4 × ②

398.49 103.68 0 0

398.49 103.68 0 0

398.49 103.68 0 0

-390.26

52.19

67.67

-294.20

表 5.19 支座反力结果汇总表(单位: kN ) Table 5.19 Results of bearing reaction
0 R0

R0
1391.8 88.15 3207.75 108.92 1.2×① +1.5× ③+0.7 ×1.4× (②+ ④)

R10
611.5 172.8 0 -89.13

R1
682.58 155.13 386.6 -122.02 1.2×① +1.5× ③+0.7 ×1.4× ②

0 R2

R2
841.34 185.36 -132.01 6.21 1.2×① +1.4× ②+0.7 ×1.4× ④

0 R3

R3
671.74 171 303.16 1.43 1.2× ①+1.5 ×③ +0.7× 1.4× (②+ ④)

0 R4

R4
1255.2 78.53 2780.65 -0.81 1.2×① +1.5× ③+0.7 ×1.4× ②

1463.2 86.4 3440 89.13

837.4 172.8 0 0

615.19 172.8 0 0

1317.72 86.4 0 0

6674.99

1551.02

1275.20

1429.8

5754.2

86

山东交通学院毕业设计(论文)
表 5.20 剪力结果汇总表(单位: kN ) Table 5.20 The shear results summary

Q0
486.46 88.15 -232.25 0 1.2×① +1.4 × ②

Q1左
-177.69 -84.65 -232.25 0 1.2×① +1.5 × ③ +0.7 ×1.4× ②

Q1右
331.64 70.48 154.35 0 1.2 × ① +1.5 × ③

Q2左
-332.51 -102.32 154.35 0 1.2×① +1.4 × ②

Q2右
335.58 83.04 22.34 0 1.2 × ① +1.4 × ②

Q3左
-326.16 -76.74 -123.8 0 1.2×① +1.5 × ③ +0.7 ×1.4× ②

Q3右
172.33 94.26 179.36 0 1.2 × ① +1.5 × ③

Q4
-491.82 -78.54 179.36 0 1.2×① +1.4 × ②

+0.7 × 1.4 × ②

+0.7 × 1.5 × ③ -542.26 542.41

+0.7 × 1.4 × ②

707.16

-644.56

698.56

-652.30

568.21

-700.14

(2)短暂状况的短暂效应组合: 其作用效应组合的设计值按下式确定: S d ? ? G CG Gk ? ? ? i CQi Qik ,
i ?1 n

因施工期主要考虑永久作用,施工荷载相对永久作用忽略不计,所以

M1 ? -332.59 kN ? m , M 2 ? -252.39 kN ? m , M 3 ? -190.78 kN ? m , M 4 ? 38.02 kN ? m
0 0 M 10 ? ?230.55kN ? m M 2 ? 311.4kN ? m M 3 ? 311.4kN ? m
0 M4 ? 311.4kN ? m

0 M5 ? ?221.9kN ? m

M 1 ? M 10 ? M 1 / 2 ? ?230.55 ? ( ? 332.59 ) / 2 ? ?396.85kN ? m
0 M2 ? M2 ? M 2 / 2 ? M 1 / 2 ? 311.4 ? (?252.39) ? (?332.59) / 2 ? 18.91kN ? m

0 M3 ? M3 ? M 3 / 2 ? M 2 / 2 ? 311.4 ? (?190.78) / 2 ? (?252.39) / 2 ? 89.82kN ? m 0 M4 ? M4 ? M 4 / 2 ? M 3 / 2 ? 311.4 ? (?38.02) / 2 ? (?190.78) / 2 ? 235.02kN ? m 。

87

山东交通学院毕业设计(论文) 5.4.6 横梁的配筋 (1)使用期支座最大负弯矩,上边受拉 估计将配置双排筋,取 a ? 100mm, h0 ? h ? a ? 1200?100 ? 1100 mm,

?s ?

Mu 2083 .60?106 ? ? 0.147 2 f cbh0 19.5 ? 600?11002

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.147 ? 0.16 ? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 19.5 ? 0.16? 600?1100 ? ? 6643 m m2 fy 310

查钢筋表取 6? 36 ( 6107m m2 ) 配筋率 ? ?

As 6107 ? ? 0.0093? 0.93 %>? min ? 0.15 %。 bh0 600?1100

(2)使用期跨中最大正弯矩,下边受拉 取 a ? 60mm, h0 ? h ? a ? 1200? 60 ? 1140 mm,

?s ?

Mu 67.67?106 ? ? 0.0044 2 f cbh0 19.5 ? 600?11402

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.0044 ? 0.0044? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 19.5 ? 0.0044? 600?1140 ? ? 189m m2 fy 310
As 189 ? ? 0.00028? 0.028%<? min ? 0.15% ,取 ? ? 0.15% bh0 600?1140

配筋率 ? ?

则 As ? 0.15% ? 600?1140? 1026 mm2
m m2 ) 查钢筋表取 2? 28 ( 1232 。

(3)施工期跨中最大正弯矩,上边受拉 取 a ? 60mm, h0 ? h ? a ? 1200? 60 ? 1140 mm,

?s ?

Mu 235.02?106 ? ? 0.015 2 f cbh0 19.5 ? 600?11402
88

山东交通学院毕业设计(论文)

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.015 ? 0.015? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 19.5 ? 0.015? 600?1140 ? ? 645m m2 fy 310

查钢筋表取 4?16 ( 804m m2 ) 配筋率 ? ?
As 804 ? ? 0.0011? 0.11%<? min ? 0.15% ,取 ? ? 0.15% bh0 600?1140

则 As ? 0.15% ? 600?1140? 1026 mm2
m m2 ) 查钢筋表取 2? 28 ( 1232 。

(4)施工期支座最大负弯矩,下边受拉 取 a ? 60mm, h0 ? h ? a ? 1200? 60 ? 1140 mm,

Mu 332.59?106 ?s ? ? ? 0.022 2 f cbh0 19.5 ? 600?11402

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.022 ? 0.022 ? ?b ? 0.544
满足要求。

As ?

f c?bh0 19.5 ? 0.022? 600?1140 ? ? 945m m2 fy 310

m m2 ) 查钢筋表取 2? 28 ( 1232

配筋率 ? ?

As 1232 ? ? 0.00184? 0.184%>? min ? 0.15% 。 bh0 600?1140

89

山东交通学院毕业设计(论文)

表 5.21 横梁在荷载作用下的正截面抗弯配筋计算过程

Table 5.21 Beams under loads flexural reinforcement calculation process
使用期支座 项目 最大负弯矩 -2083.60 0.147 使用期跨中 最大正弯矩 67.67 0.0044 施工期支座 最大负弯矩 -332.59 0.022 施工期跨中 最大正弯矩 235.02 0.015

M ( 106 N ? mm2 )

?s ?

Mu f c bh02

? ? 1 ? 1 ? 2? s
(? ? ? b)
As ? f c ?bh0 fy

0.16

0.0044

0.022

0.015

6643

189

945

645

? ?

0.93 AS (%) , ( ?>? min ) bh 0

0.028

0.184

0.11

是否须按照最小配筋率进 行配筋 选配钢筋( mm)









6?36

2? 28

2? 28

2? 28

90

山东交通学院毕业设计(论文) (5)箍筋的配置

Q0 ? 6617.87 ? 1086.48 ? 5160? 371.39kN Q1左 ? 371.39 ? 108.125? 1.2 ? 4.8 ? Q1右 1 1 ? 60.48 ? 1.2 ? 4.8 ? ? 72 ? 0.98 ? 4.8 ? ?594.94kN 2 2 ? -594.94? 1526.42- 173.25? 1.2 ? 723.58 kN

Q 2左 ? 723.58- 622.8- 174.1824 - 169.344? -242.75 kN Q 2右 ? -242.75? 972.27- 207.9? 521.62 kN Q 3左 ? 294.77- 622.8- 174.1824 - 169.344? -671.56 kN Q 3右 ? -671.56? 1475.49- 207.36? 596.57 kN Q 4左 ? 596.57- 622.8- 174.1824 - 169.344? -369.76 kN Q 4右 ? ?369.76 ? 5726.38 ? 2960? 1.5 ? (533.3 ? 230.125) ? 1.2 ? 0
最大剪力 Vmax ? 723.58kN

hw ? h0 ? 1200? 80 ? 1120 mm

hw 1 1 2 0 ? ? 1.8 ? 4.0 b 600

0.25 f c bh0 ? 0.25 ? 19.5 ? 600? 1120? 3276 kN

? d V ? 1.1 ? 723.58 ? 795.94kN
? dV ? 795.94kN ? 0.25 fcbh0 ? 3276 kN
故截面尺寸满足抗剪条件。

Vc ? 0.07 f c bh0 ? 0.07 ? 19.5 ? 600? 1120? 917.28kN ? ? d V ? 795.94kN
故按最小配筋率配置箍筋,

? min ? 0.15 %
配置双肢箍

2 As ? ?m i bs n ? 0.15% ? 600? 200 ? 180mm

2?12@200

As ? 425mm2 。

5.4.7 抗裂验算 横梁最大抗裂宽度可按下列公式计算:

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d ) 0.30 ? 1.4 ?te

? te ?

As Ate

式中: Wmax -最大裂缝宽度; ? 1 —构件受力特征系数,受弯构件取 1.0;

? 2 —考虑钢筋表面形状的影响系数,光面钢筋取 1.4;
91

山东交通学院毕业设计(论文)

? 3 —考虑荷载长期效应组合或重复荷载影响的系数,取 1.5;
c —最外排纵向受拉钢筋的保护层厚度,取 50mm;

? te —纵向受拉钢筋的有效配筋率,当 ? te ? 0.01时,取 0.01;当 ? te ? 0.1 时,取
0.1;

Ate —有效受拉混凝土截面面积,对受弯构件,取 Ate 为 2as b ;
As —受拉区纵向钢筋截面面积,取受拉较大一侧的钢筋截面面积;

? sl —按荷载长期效应组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力,按公式

? sl ?
? sl ?
?te ?

M1 计算。 0.87As h0

M1 2083 .6 ?106 ? ? 300.43 0.87As h0 0.87? 6643?1200
As 6643 ? ? 0.0046,取 ? ? 0.01 Ate 2 ? 600?1200

Wmax ? ?1? 2? 3

? sl
Es

(

c?d 300.43 50 ? 32 ) ? 1.0 ?1.4 ?1.5 ? ( ) 5 0.30 ? 1.4 ?te 2.0 ?10 0.3 ? 1.4 ? 0.01

=0.824mm>0.3mm,不满足要求,应采用预应力钢筋。

5.5 靠船构件设计
5.5.1 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 5.19

图 5.19 靠船构件位置简图 Figure 5.19 Berthing location diagram components
92

山东交通学院毕业设计(论文) 5.5.2 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。 5.5.3 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: ? Q1 ? 1.5 护舷最大反力 R
max

? 1.5 ? 825 ? 1237 .5kN
a?a

悬臂板根部断面内力为: M

? ?1237 .5 ? (3 ? 2) ? ?1237 .5kN.m Qa?a ? ?1237 .5kN

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: b ? 2 ? 2 ? 1 ? 4m 故每延米板宽弯矩为: ma?a ?
Qa ?a ? 1237 .5 ? ?309 .25kN .m / m 4 ? 1237 .5 ? ? ?309 .25kN 4

5.5.4 靠船构件内力计算 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
1237.50

1

(1)

2

(2)

3

(3)

4

(4)

5

(5)

6

图 5.20 船舶撞击力在标准第一跨 Figure 5.20 Ships impact force in the first cross-Standard

M ?max ? 1730 .43kN.m M ?max ? ?870.39kN.m Qmax ? 743.09kN

93

山东交通学院毕业设计(论文) 情况二:船舶撞击力作用在第二跨时
1237.50

1

(1)

2

(2)

3

(3)

4

(4)

5

(5)

6

图 5.21 船舶撞击力在标准第二跨 Figure 5.21 The second ship in the standard cross-impact force

M ?max ? 1497 .29kN.m M ?max ? ?699.42kN.m Qmax ? 627.63kN
情况三:船舶撞击力作用在第三跨时
1237.50

1

(1)

2

(2)

3

(3)

4

(4)

5

(5)

6

图 5.22 船舶撞击力在标准第三跨 Figure 5.22 The third ship in the standard cross-impact force

M ?max ? 1481 .74kN.m M ?max ? ?683.88kN.m Qmax ? 618.75kN
综合以上三种情况,取最大值:

M ?max ? 1730 .43kN.m , M ?max ? ?870.39kN.m , Qmax ? 743.09kN
5.5.5 靠船构件配筋计算 截面简化:矩形截面 h ? 2 m b ? 1.2m 。 材料参数: 混凝土 C30,轴心抗压强度 f c ? 15.0MPa , ft ? 1.5MPa ;弹性模量 Ec ? 3 ?104 MPa ;钢 筋采用二级筋, f y ? 310MPa ,弹性模量 Es ? 2 ?105 MPa .

M ?max ? 1730 .43kN.m , M ?max ? ?870.39kN.m , Qmax ? 743.09kN
94

山东交通学院毕业设计(论文) 跨中最大正弯矩: M ?max ? 1730 .43kN.m , 按照二类环境条件,取混凝土保护层厚度 35mm,a 取 45mm,

h0 ? 2000? 45 ? 1955 mm

?s ?

?dM
2 bh0 fc

?

1.2 ?1730 .43?106 ? 0.0302 1200?19552 ?15

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 0.0312? ?b ? 0.544
As ? ?bh0 fc 15 ? 0.0312? 1200? 1955? ? 3542 mm2 fy 310

选用钢筋:8Φ25(As =3927mm2)

??

As 3542 ? ? 0.151% ? ? min ? 0.15% b ? h0 1200? 1955

符合条件。 支座最大负弯矩: M ?max ? ?870.39kN.m , 按照二类环境条件,取混凝土保护层厚度 35mm,a 取 45mm,

h0 ? 2000? 45 ? 1955 mm

?s ?

?dM
2 bh0 fc

?

1.2 ? 870.39 ? 106 ? 0.0152 1200? 19552 ? 15

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 0.0153? ?b ? 0.544
As ? ?bh0 fc 15 ? 0.0153? 1200? 1955? ? 1737 fy 310

选用钢筋:4Φ25 (As =1964mm2)

??

As 1964 ? ? 0.084% ? ? min ? 0.15% b ? h0 1200? 1955

故按照最小配筋率, As ? ?min ? b ? h0 ? 3519 mm2 选用钢筋:8Φ25(As =3927mm2) 支座最大剪力: Qmax ? 743.09kN 验算截面尺寸:
95

山东交通学院毕业设计(论文)

hw ? h0 ? 1955 mm ,

hw 1955 ? ? 1.63 ? 6.0 b 1200

0.25 f cbh0 ? 0.25?15.0 ?1200?1955? 8797 .5kN ? ? d ? V ? 1.2 ? 743.09 ? 891.71kN
截面尺寸已满足要求。 验算是否按计算配置箍筋:

V ? 0.07 f cbh0 ? 0.07 ?15.0 ?1200?1955? 2463 .3kN ? ? d ? V ? 1.2 ? 743.09 ? 891.71kN
故按构造箍筋。 箍筋选用: 3Φ10@150,
3 ? 78.5 ? 0.13% ? ? sv min ? 0.12% 1200 ? 150 符合要求。

? sv ?

5.5挡土墙设计
为了防止长时间的水流作用将码头后部的人工填土冲蚀, 在最后排桩的位置沿码头 纵向布置一排挡土墙。且当码头路面有力作用时,通过挡土墙会对前面的桩基产生水平 作用力,因此需要对挡土墙进行抗滑、抗倾稳定性验算。 挡 土 墙 墙 高 5 米 , 顶 宽 1 米 , 墙 背 倾 斜 ? ? 10 ? , 填 土 为 细 沙 , 填 土 面 水 平 , 按照库伦土压力理论求作用在墙上的主动土压力。 ? ? 19kN / m3 ,? ? 30?,? ? 15?, 在码头靠路一侧土地上仅有堆货荷载 q=20Kpa。 按照库伦土压力理论计算,当填土面水平,且 ? ? 10 ? ? ? 30?,? ? 15?, 查《土质学 与土力学》表7—1,库伦主动土压力系数为 Ka ? 0.387 库伦土压力计算公式
1 E a ? ?H 2 K a 2

(5.88) (5.89) (5.90)

1 作用在墙背上的主动土压力的水平分力: Eax ? ?H 2 K a cos ? 2 1 2 作用在墙背上的主动土压力的水平分力: Eay ? ?H K a sin ? 2

作用在每延米挡土墙上的库伦主动土压力为:
1 1 Ea ? ?H 2 K a ? ?19 ? 52 ? 0.378 ? 89.78kN / m 2 2 1 Eax ? ?H 2 K a cos ? ? 89.78 ? cos(15? ? 10?) ? 81.36 kN / m 2 1 Eay ? ?H 2 K a sin ? ? 89.78 ? sin 25? ? 37.94 kN / m 2
96

山东交通学院毕业设计(论文)

Ea 的作用点位置距墙脚: C1 ?
验算挡土墙的倾覆稳定性

H ? 1.67 m 3

倾覆力矩 M ? 81.36 ?1.67 ? 135 .87 kN ? m / m 抗倾覆力矩 M ? 25 ? 5 ?1.67 ? 208 ? 75kN ? m / m 抗倾覆力矩>倾覆力矩,因此挡土墙的倾覆稳定性满足要求

97

山东交通学院毕业设计(论文)

6 桩基设计
本设计中桩为摩擦桩,主要参考《港口工程桩基规范》和《港口工程桩基规范》进 行以下计算,其中局部修订主要针对的是水平承载力验算。只考虑承载能力极限状态下 持久状况作用效应的持久组合,内容包括垂向承载力、桩身内力计算、桩身强度验算。

6.1 计算原则
桩身内力计算采用假想嵌固点法,按平面刚架计算。仅计算持久状况,短暂状况与 持久状况相比,内力较小,不起控制作用,故可不作计算。

6.2 计算参数
桩顶高程为 3.38m 桩尖高程为-41.25m; 直桩桩长:L=3.38-(-41.25)=44.63m; 叉桩桩长:叉桩比为 1:3;
L ? 44.63? 10 ? 47.07m 。 3

根据《水工钢筋混凝土结构学》 (第三版)中第 P114 页表 5-2 取值, 直桩计算长度: L0 ? 0.7L ? 0.7 ? 45 ? 31.5, 取L0 ? 32m 。

6.3 作用效应计算
(1)桩的轴向力计算 各个桩的轴向力由各个支座的支座反力算出。 桩轴向力计算公式为直桩 叉桩 N m ?
N n ? Rn

Rm sin am ? H cos am Rn is am ? H o c s am ' ) , ) Nm ? m sin(am ? am ) n ( is am ? am )

(6.1)

自重产生的支座反力及桩轴向力:

R0 ? 1391 .86kN,R1 ? 682.58kN,R2 ? 1671 .15kN,R3 ? 671.74kN,R4 ? 1255 .27kN

N 01 ? 742.32kN,N 02 ? 742.32kN,N1 ? 682.58kN,N 21 ? 885.71kN,N 22 ? 885.71kN N 3 ? 671.74kN,N 41 ? 669.48kN,N 42 ? 669.48kN
堆货荷载产生的支座反力及轴向力:
R0 ? 88.15kN,R1 ? 155.13kN,R2 ? 371.18kN,R3 ? 171 kN,R4 ? 78.53kN,

N 01 ? 47.01kN,N 02 ? 47.01kN,N1 ? 155.13kN,N 21 ? 196.73kN,N 22 ? 196.73kN N 3 ? 171 kN,N 41 ? 41.88kN,N 42 ? 41.88kN
98

山东交通学院毕业设计(论文) 装卸桥产生的支座反力及轴向力:

R0 ? 3207 .75kN,R1 ? 386.6kN,R2 ?﹣ 278.15kN,R3 ? 303.16kN,R4 ? 2780 .65kN
N 01 ? 1710 .8kN,N 02 ? 1710 .8kN,N1 ? 386.6kN,N 21 ?﹣ 147.42kN,N 22 ?﹣ 147.42kN N 3 ? 303.16kN,N 41 ? 1483 .01kN,N 42 ? 1483 .01kN
撞击力产生的支座反力及轴向力:

R0 ? 108.92kN,R1 ?﹣ 122.02kN,R2 ? 12.48kN,R3 ? 1.43kN,R4 ?﹣ 0.81kN
N 01 ? 508.14kN,N 02 ?﹣ 391.96.8kN,N1 ?﹣ 122.02kN,N 21 ? 6.61kN,N 22 ? 6.61kN N 3 ? 1.43kN,N 41 ? 449.62kN,N 42 ?﹣ 450.48kN
(2)桩的吊运内力计算 桩长 L ? 44.63m ,采用四点吊运。 ① 水平吊运

M ? ???qL2
式中: M —最大弯矩设计值; L —吊运桩长,取 L ? 44.63m ;

(6.2)

? —动力系数,取 ? ? 1.3 ; ? —桩的吊运系数,取 ? ? 0.0137;

? —作用分项系数,取 ? ? 1.2 ;
q —桩的单位长度重量标准值, q ? 0.6 ? 0.6 ? 25 ? 9kN / m 。
M ? ???qL2 ? 1.3? 0.0137?1.2 ? 9 ? 44.632 ? 383.13kN ? m
② 吊立

M ? ???qL2
式中: ? —桩的吊立系数,取 ? ? 0.01126;

M ? ???qL2 ? 1.3? 0.01126 ?1.2 ? 9 ? 44.632 ? 352.36kN ? m
综上 M ? 383 .13kN ? m 根据预应力混凝土方桩的主要技术指标表,配 8Φ 32。

6.4 作用效应组合
承载力极限状态的作用效应组合 本结构经分析只进行持久状况作用效应的持久组合就可, 根据持久效应的持久组合公式:

99

山东交通学院毕业设计(论文)

Sd ? ? 0 [? G CG GK ? ? Q1CQ1Q1K ?? (? ? Qi CQi QiK )]
i ?2

n

表 6.1 轴向力汇总表(单位: kN ) Table 6.1 Summary of axial force

N 01
①自重 ②堆货 ③门机 742.32 47.01 1710.8

N 02
742.32 47.01 1710.8 -391.96

N1
682.58 155.13 386.6 -122.02

N 21
885.71 196.73 1483.01 6.61

N 22
885.71 196.73 1483.01 6.61

N3
671.74 171 303.16 1.43

N 41
669.48 41.88 -147.42 449.62

N 42
669.48 41.88 -147.42 -450.48

④ 船 舶 荷 508.14 载 效应组合 ①× 1.2+1.5 ×③ +0.7× 1.4×② +0.7× 1.4×④

①× 1.2+1.5 ×③+0.7 ×1.4× ②

①× 1.2+0.7 ×1.4× ②

①× 1.2+1.5 ×③ +1.4× ②+0.7 ×1.4× ④

①× 1.2+1.5 ×③ +1.4× ②+0.7 ×1.4× ④ 3486.64

①× 1.2+0.7 ×1.4× ②+0.7 ×1.4× ④

①× 1.2+1.5 ×③ +0.7× 1.4×② +0.7× 1.4×④

①× 1.2+1.5 ×③ +0.7× 1.4×②

组合值

4001.03

3503.05

971.12

3486.64

975.07

1066.32

623.39

6.5 桩身强度验算
N max ? 4001 .03kN ? R ? 9688 .65kN
承载力满足要求。 (6.3)

6.6 桩基横向位移计算
本次设计中桩为全直,应进行桩基的水平变位验算, (桩基采用 C60 混泥土)

L11 ? 19.61m ,L12 ? 19.46m ,L2 ? 18.30m,L31 ? 17.97m L32 ? 16.89m,L4 ? 15.82m, L51 ? 14.36m,L52 ? 14.36m
I? 0.6 ? 0.63 ? 0.108m m 12

其中: H ? 543.74kN,E ? 3.6 ? 107 kN / m 2

100

山东交通学院毕业设计(论文)

Ql 3 543.74?19.613 ?1 ? ? ? 0.000879 m 12EI 12? 3.6 ?107 ? 0.108 ?2 ? Ql 3 543.74?18.303 ? ? 0.000714 m 12EI 12? 3.6 ?107 ? 0.108 Ql 3 543.74?17.793 ? ? 0.000656 m 12EI 12? 3.6 ?107 ? 0.108 Ql 3 543.74?15.823 ? ? 0.000461 m 12EI 12? 3.6 ?107 ? 0.108

(6.4)

?3 ?

?4 ?

Ql 3 543.74?14.363 ?5 ? ? ? 0.000345 m 12EI 12? 3.6 ?107 ? 0.108

? ? ? ? ? 0.003055 m ? 0.3055 cm<2cm
i ?1

5

(6.5)

满足使用要求.

6.7 单直桩的配筋计算
本设计中桩为后张法预制预应力混凝土方桩,因为单直桩的受力最大,所以本设计 仅计算单直桩的配筋计算。对单直桩进行轴心受压构件正截面承载力计算。根据《港口 工程混凝土设计规范》 (JTJ267-98) 中第 7.1.2 条, 《港口工程桩基规范》 (JTJ254-98) 、 《水工钢筋混凝土结构学》 (第三版)和《港口水工建筑物》 (第二版)相关规定进行取 值、计算和配筋。 混凝土:标号为 C60,轴心抗压强度设计值为 fc ? 26.5 N / mm2 。 钢筋:参照《港口水工建筑物》相关规定:预应力混凝土桩的主筋宜采用冷拉Ⅱ、 Ⅲ和Ⅳ级钢筋,并优先采用变形钢筋,配筋率不小于 1%。本设计中采用冷拉Ⅱ级钢筋, 抗拉强度设计值为 f y ? 360N / mm2 。 正截面受压承载力,可按下式进行计算:
N? 1

?d

Nu ?

1

?d

? ( f c A ? As、f y、 )

(6.6)

式中: N —轴向力设计值(N) ; ; Nu —截面破坏时的基线轴线力(N) , A ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m 2 ; A —构件截面面积( mm2 )
As ' —全部纵向钢筋的截面面积( mm 2 ) ;
101

山东交通学院毕业设计(论文)
f c —混凝土的轴心抗压强度设计值,C60 的混凝土,查得 f c ? 26.5N / mm2 ;
f y ' —纵向钢筋的抗压强度设计值,采用冷拉Ⅱ级钢筋,查得 f y ? 360N / mm2 ;

? d —钢筋混凝土结构的结构系数,查得 ? d ? 1.2 ;

? —钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数,参照《水工钢筋混凝土结构学》中
相关规定:影响 ? 值的主要因素为柱的长细比 l0 / b (b 为矩形截面的短边寸) , 故: l0 / b ? 32 / 0.6 ? 53 ,查表 5-1 得: ? ? 0.19 综上得:
、 As ?

? d N ? ?f c A 1.2 ? 4001 .03?1000? 0.19? 26.5 ? 0.36?106 ? ? 50741 mm2 ?f y、 0.19? 360
??
、 AS 50741 ? ? 14.1%>? min ? 1% A 360000

(6.7)

满足要求。 (1)主筋 参照《港口水工建筑物》相关规定:桩宽大于 450mm,主筋根数不宜少于 8 根,主筋 直径一般不小于 14mm;桩尖部分主筋不应小于 4 根,并应设置间距为 50mm—100mm,直 径 6mm 的箍筋。本设计中主筋选用 16 ? 36 ;桩尖部分主筋取 6 根,箍筋选用 ? 6@80 , 桩尖做成楔形,长度为 800mm。 (2)箍筋 参照《港口水工建筑物》相关规定:预应力混凝土桩的箍筋一般采用一级钢筋,直 径为 6—8mm,箍筋做成封闭形式,预应力混凝土桩的箍筋间距一般取 400mm—500mm, 在桩顶 4 倍桩宽和桩端 3 倍桩宽范围内箍筋间距宜加密到 50mm—100mm,并在桩顶设置 3—5 层钢筋网,其钢筋直径为 5mm—6mm。 本设计中箍筋采用 的一级箍筋,封闭形式,加密箍筋间距取 80mm,在桩顶 4 倍桩宽和桩端 3 倍桩宽范围内设置 4 层钢筋网,直径取 ? 8 。 (3)架立筋 为了固定箍筋,采用 ? 20 纵向架立筋。

6.8 桩基施工
本设计中桩全长 44.63 米,预制过程中分两段进行预制,每段长约 23 米,运输过程 中采用两点吊运,施工过程中先沉入一段后在用锤击法沉入另一根桩。
102

山东交通学院毕业设计(论文) 码头建筑物是一种特殊的建筑结构,其所处环境的特殊性决定了其本身的特殊,水 上环境是码头结构特殊的最主要的体现,水中波浪力、水流力、潮汐力的复杂作用,使 结构本身受到复杂的外力作用,高桩码头,下部结构为桩基,桩的位置占据着水上和水 下两部分,其下为水,其上为码头上部结构,因此高桩码头中的桩基不同于普通路上建 筑物的桩基。 尤其是施工过程, 有着自己的独特性, 也体现着整个码头结构施工的不同。 高桩码头桩基施工的主要工作有: 桩的预制和运输, 设置打桩定位基线及测量平台, 定位沉桩,桩的临时固定和处理。 (1)制桩和运输 港工上使用的桩大多为先张法预应力钢筋混凝土空心方桩,它必须在专门的预制台 座上整根预制, 在制桩总数量上有一定富裕, 以防止施工中因基桩损失而影响工程进度。 水运工程上桩的运输,一般采用水上驳船装运。 本设计中桩采用的是 600mm×600mm 预应力钢筋混凝土方桩,桩的运输采用水上驳船装 运。 (2)设置测量基线 打桩定位是比较复杂的测量问题,为使桩沉放到设计位置,需要测设施工基线和桩 位控制点,以便准确定位。通常设两条基线,其中一条与拟建码头岸线尽可能平行,另 一条最好与之垂直,施工基线应布置在地面平整、无位移、无缺陷的地方,尽可能不受 外界条件干扰。 定位前应先根据桩位布置图计算出各桩在施工基线上的控制点位置和控 制线的方位角,并在基线上把各控制点位置精确的测量出来。 (3)沉桩作业 沉桩作业时整个桩基施工的关键,沉桩的质量决定着上部结构的施工质量,同时也 决定着整个码头结构的工程质量。 ① 沉桩方法的选择 沉桩方法的选择,需要根据码头工程的地理位置、地形、水位、风浪、地质等自然 条件,以及工程规模、机械设备、动力供应情况,并进行技术经济比较来确定合适的沉 桩方法。一般情况下,对于远离岸边的水上沉桩作业,采用打桩船打桩,若施工环境风 大浪高,则考虑使用海上自升式施工平台进行打桩。对于临近岸边的桩,在水深足够时 采用打桩船打桩,若水深不够,可考虑选用打桩船吊龙口打桩,也可搭栈桥,有路上打 桩架打桩。 本工程中,由于其风浪条件允许,远离岸边的桩采用打桩船进行打桩,临近岸边的桩, 趁潮打桩。 ② 沉桩顺序的确定 沉桩的先后顺序是否合理,对沉桩工程的顺利进行和沉桩质量有一定影响,在拟定 沉桩顺序时应考虑以下几个方面 1、要考虑到所有的桩位都能施打 2、要考虑到水位、 水深和风浪流的影响 3、要考虑到工程的分段 4、要考虑到土壤变形的影响 5、尽量减
103

山东交通学院毕业设计(论文) 少沉桩对岸坡稳定性的影响 6、尽量减少打桩船移架、改架和移锚的次数 7、考虑施工 水域船舶锚缆的布置。 (4) 沉桩质量控制 ①制桩质量 桩在制作过程中各工序必须经过质量检验,工程中使用的桩必须合格,不合格的桩 不能应用于工程。 ②沉桩控制 沉桩控制包括偏位控制、贯入度和标高控制、桩的裂损控制、桩的临时固定和缺陷 处理。沉桩时发生偏位是难免的,但为了保证上部结构的位置及受力条件改变不超出允 许范围,桩位偏差必须控制,一般情况下,直桩桩顶偏差不得大于 10cm,斜桩桩顶偏 差不得大于 15cm。造成沉桩偏位的原因有很多,为保证沉桩的正位率,应采取必要的 措施如检查符合施工机械采用有足够精度的定位方法, 沉桩安排在风浪流较小的时候进 行,掌握岸坡上打桩的规律,下桩时向岸边偏移一定的距离,以保证沉桩完毕后最终位 置符合设计要求。桩打好以后应满足设计承载力要求,一般是在控制沉桩桩尖标高的同 时,控制打桩的最后贯入度,桩尖最终必须落在持力层上。 ③桩的裂损控制 在沉桩前要查看桩位处的地质情况,要检查所用的桩是否符合规定的质量标准。在 沉桩过程中要随时检查桩锤、替打和桩身三者的轴线是否在同一直线上,注意贯入度有 没有异常变化, 检查桩顶破碎的程度等。 正常情况下预应力钢筋混凝土桩应不出现裂缝; 非预应钢筋混凝土桩应尽量避免产生裂缝。 ④桩的临时固定和缺陷处理 沉桩完毕,必须及时夹桩、方木顶撑和拉条固定,以防止在风、浪、流和土坡滑移 及斜桩自重挠曲作用下基桩倾倒或折裂,严禁在已沉人的桩上系缆靠船等。在沉桩作业 期间, 为保护已沉好的桩不被碰倒撞断, 必须在适当的位置竖立警告牌, 设置警示装置, 沉桩时, 有些桩尖标高离设计高程差距较大, 有些桩平面上偏位严重, 有的桩头被打烂, 有的管桩由于地下孤石的阻挡,甚至被打瘪,出现这些情况后必须妥善处理。

104

山东交通学院毕业设计(论文)

结 论
本工程为黄骅港一期 5 万吨级散货码头工程设计,设计成果主要包括以下内容。简 要说明工程规模、 平面布置方案, 如本港区共有 3 个泊位, 其中 5 万吨级泊位两个, 3.5 万吨级泊位一个。散货泊位长度分别为 280 米和 230 米,码头总长为 871 米,宽 23 米。 码头前沿停泊水域宽度为 70 米,码头前沿回旋水域半径为 230 米,设计航道为双向航 道,宽度为 298.9 米,航道水深为 14.85 米,码头前沿高程 6.11 米,码头前沿水底高 程为-14 米。此外本设计的另一个重点是对码头的主要结构进行详细内力计算,并进行 配筋计算和强度验算。本设计中所绘图纸主要有码头总平面布置图、码头立面图、码头 断面图及码头主要组成构件的配筋详图等。 通过毕业设计,我不仅把知识融会贯通,而且丰富了大脑,同时在查找资料的过程 中也了解了许多课外知识,开拓了视野,认识了将来电子的发展方向,使自己在专业知 识方面和动手能力方面有了质的飞跃。 毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后 一次作业,他既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会的实际操 作应用铸就了一个良好开端,毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结,能够培养和 提高设计者独立分析和解决问题的能力; 是我在校期间向学校所交的最后一份综和性作 业, 从老师的角度来说, 指导做毕业设计是老师对学生所做的最后一次执手训练。 其次, 毕业设计的指导是老师检验其教学效果,改进教学方法,提高教学质量的绝好机会。毕 业的时间一天一天的临近,毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于 完成了。本次毕业设计内容为高桩码头的设计,设计中我感觉对这部分内容掌握还不够 细致,尤其是对水工建筑物的施工更是了解甚少,在今后的学习和生活中我会注重这方 面的知识缺陷,不断提高自己的综合素质,做一个有知识,有素养的社会有用人才。

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山东交通学院毕业设计(论文)

致 谢
在经历了两个月的毕业设计后, 我终于完成了本次设计的全部内容, 通过毕业设计, 弥补了以前学习过程中很多不足,同时也学习到了许多新的知识。 作为一个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,正 是由于赵峥嵘老师耐心的指导才使本次设计顺利完成, 尤其是本次设计中的桩基的布置 和结构构件的内力计算中,赵峥嵘老师给了我很大的帮助,我也学习到了很多知识,在 此对赵峥嵘老师表示衷心的感谢。 此外也非常感谢在设计中和我一起努力和帮助我的同 学,正是因为有了你们的支持和鼓励,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至此次毕 业设计的顺利完成。 最后,衷心感谢大学四年来教过我的所有老师,衷心感谢山东交通学院土木工程学 院为我提供了良好的学习条件,以及四年来对我的大力栽培。

106

山东交通学院毕业设计(论文)

参考文献
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