港口航帶與海岸工程畢業(yè)設(shè)計浙江舟山武鋼煤碳碼頭設(shè)計

1、浙江海洋學(xué)院本科畢業(yè)論文 目 錄1 緒論31.1 舟山港概況31.2 舟山港信息32 設(shè)計資料42.1 貨運(yùn)資料42.2 設(shè)計船型42.3 水文氣象資料42.4 地形地質(zhì)資料53 碼頭的主要尺寸及平面布置73.1 碼頭的主要尺寸73.2 碼頭平面布置83.3 碼頭的結(jié)構(gòu)選型83.4 高樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式94 碼頭荷載的計算104.1 作用在船舶上的風(fēng)荷載104.2 作用在船舶上的水流力105 面板的計算135.1 面板的簡單計算數(shù)據(jù)135.2 跨度計算135.3 板的配筋比例156 縱梁的計算186.1 縱梁計算及數(shù)據(jù)186.2 跨度計算186.3 工藝荷載196.4 作用效應(yīng)206.5 作用的

2、效益組合316.6 縱梁的配筋計算357 橫梁的計算387.1 橫梁截面圖387.2 橫梁配筋計算387.3 正常使用下極限狀態(tài)驗算398 樁基的計算428.1 樁基的基本情況428.2 持久狀況樁的軸力計算428.3 持久狀況樁的彎矩計算448.4 樁身內(nèi)力計算469 靠船構(gòu)件的計算479.1 概述479.2 靠船構(gòu)件內(nèi)力計算479.3 靠船構(gòu)件的配筋計算4810 岸坡穩(wěn)定的計算5210.1 計算原理5210.2 計算條件5210.3 穩(wěn)定性計算5210.4 結(jié)論52參考文獻(xiàn)542浙江舟山武鋼煤炭碼頭設(shè)計徐（浙江海洋學(xué)院 海運(yùn)與港航建筑工程學(xué)院，浙江 舟山 316004）摘 要 本設(shè)計選題源

3、自于實際工程項目建設(shè)舟山武鋼礦石碼頭，在綜合考慮已有設(shè)計資料和設(shè)計條件的基礎(chǔ)上，分析已有的設(shè)計個案，來進(jìn)行此課題的設(shè)計。通過實際工程項目進(jìn)行研究設(shè)計，理論聯(lián)系實際，通過對項目的設(shè)計研究，更進(jìn)一步的理解和運(yùn)用學(xué)習(xí)到的知識，更為熟練自如的掌握知識，為以后在實際工作中積累相應(yīng)的經(jīng)驗和知識。關(guān)鍵詞高樁；煤炭碼頭；內(nèi)力計算；連接形式；配筋1A design of WuGang PortXuSchool of Maritime and Civil EngineeringZhejiang ocean University,Zhoushan,Zhejiang,316004Abstractdesign topi

4、cs from the actual project construction Zhoushan Wuhan Iron ore terminal design, comprehensive consideration on the basis of the existing design data and design conditions, the analysis of the existing design cases, to make this topic. Through actual projects, study design, theory with practice, lea

5、rning to understand and apply through the study of the design of the project, further knowledge, more skilled and comfortable grasp of knowledge, accumulated experience and knowledge in the practical work for the future .Key Wordshigh-pile pier, internal force and strength calculation, connection ty

6、pe,reinforcement2浙江海洋學(xué)院本科畢業(yè)論文 正文1 緒論1.1 舟山港概況 舟山港區(qū)域是我國港口資源最優(yōu)秀和最豐富的地區(qū)之一，港域內(nèi)近岸水深10米以上的深水岸線長約333公里，港口建設(shè)可用岸線約為223公里，其中尚未開發(fā)的深水岸線約為184公里。港口目前已建成各類泊位達(dá)750多個，吞吐能力超過2億噸。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，舟山港已初步形成了一干線四大基地，即集裝箱遠(yuǎn)洋干線港、國內(nèi)最大的礦石中轉(zhuǎn)基地、國內(nèi)最大的原油轉(zhuǎn)運(yùn)基地、國內(nèi)沿海最大的液體化工儲運(yùn)基地和華東地區(qū)重要的煤炭運(yùn)輸基地。成為上海國際航運(yùn)中心的重要組成部分和深水外港，是國內(nèi)發(fā)展最快的綜合型大港。1.2 舟山港信息 航道：全

7、市港域水面寬闊，航門水道眾多，其中以蝦峙門航道、金塘水道、冊子水道、佛渡水道、烏沙門水道、岱山水道為主體構(gòu)成25條海上網(wǎng)絡(luò)通道，分別組成了東、南、西、北向的四條主航道即：蝦峙門航道(東)，水深182米、佛渡水道(南)，水深1485米、金塘水道(西)，水深20一100米和冊子水道(北)，水深259l米，此外，還有條帚門和衢山、綠華山水道。上述水道可通向國內(nèi)沿海地區(qū)及亞太地區(qū)的各大港口城市。蝦峙門國際航道，高潮水深214224米，最淺處低潮水深182米，15萬噸級載重貨輪可自由進(jìn)出，20萬噸級船舶可乘潮進(jìn)港，如稍加整治，航道水深可達(dá)一23米。本課題設(shè)計的模擬地點(diǎn)是舟山武鋼，地處舟山六橫涼潭島，頻臨

8、條帚門航道和蝦峙門航道，地理位置優(yōu)越，區(qū)位優(yōu)勢明顯。 錨地：舟山海域錨地眾多，可供大型船舶錨泊用的水面共有119平方公里，水深1125米，形成大中小的組合錨地，可同時容納錨泊萬噸以上船舶數(shù)千艘?？晒┤f噸以上船舶錨泊、裝卸、避風(fēng)的主要錨地，有馬峙錨地、野鴨山錨地、清滋門錨地、六橫東北錨地、衢山南錨地、白節(jié)山錨地、綠華山錨地等；供外輪引航待命的有蝦峙門錨地等。各航道與錨地相互銜接，集疏方便，遮蔽性能好，形成舟山港域獨(dú)特的優(yōu)越性。2 設(shè)計資料2.1 貨運(yùn)資料 年吞吐量達(dá)到1500萬噸2.2 設(shè)計船型 碼頭船型總長 （m）型寬 （m）型深 （m）滿載吃水（m）卸船碼頭70000DWT散貨船23032.

9、319.1 13.9100000DWT散貨船25043.020.514.3裝卸碼頭3000DWT散貨船9714 85.82.3 水文氣象資料2.3.1 水文資料 1.水位 設(shè)計高水位：3.50m 設(shè)計低水位：1.20m 極端高水文：5.60m 極端低水位：-2.10m 2.水流 根據(jù)調(diào)查和查資料，舟山武鋼地區(qū)的最大設(shè)計流速約1.6m/s 3.波浪 根據(jù)調(diào)查和查資料，舟山武鋼地區(qū)的50年一遇碼頭前沿設(shè)計波浪要素見下表：波向計算潮位H1%（m）H4%（m）H（m）T（s）NW-NNW設(shè)計高水位2.121.810.924.24設(shè)計低水位2.021.710.884.16W-WNW設(shè)計高水位2.532.

10、131.094.62設(shè)計低水位1.891.580.824.01SW-WSW設(shè)計高水位2.842.381.234.92設(shè)計低水位2.131.780.934.29S-SSW設(shè)計高水位3.452.931.515.46設(shè)計低水位2.782.361.385.252.3.2 氣象資料 1.風(fēng) 一年的常風(fēng)向是東風(fēng)和東北風(fēng)，出現(xiàn)的頻率是9%和10%。春夏兩季多東南風(fēng)和東風(fēng)，秋冬兩季多北風(fēng)和東北風(fēng)。查資料得到舟山地區(qū)的最大風(fēng)速是31.1m/s，一年有八級以上的大風(fēng)天數(shù)是25天。 2.溫度 歷年35一年平均的天數(shù)是16.1天，歷年0一年平均的天數(shù)是25.4天。舟山地區(qū)冬季海水不會出現(xiàn)冰凍現(xiàn)象，不會影響施工。 3.

11、雨雪 一年中最大降水量大約是1621.3毫米，最小降水量約為567.3毫米，年平均降水量為1049.8毫米，平均每年積雪天數(shù)是5.6D，大暴雨的天數(shù)是8D。2.4 地形地質(zhì)資料2.4.1 地形 港區(qū)陸域平坦，已建少量庫場，后方土地充裕。地面高程一般在6.5米左右。港區(qū)江面極為開闊，自建港以來，港址處微沖不淤，水下地形變化狀況較小。2.4.2 地質(zhì) 該區(qū)為沖擊土層，根據(jù)地質(zhì)鉆探，擬建碼頭區(qū)各土層的分布（自上而下）及其物理力學(xué)性能如下： 1.灰色壤土及淤泥質(zhì)壤土層：為表層土，陸區(qū)表層13米為人工填土，底面高程一般在15.0米左右。厚度大，層間混雜不均，薄層細(xì)砂、云母片、貝殼，土質(zhì)極不均勻，流動性可

12、塑。 2.灰色細(xì)砂及粉砂層：夾不均勻薄層粘土、云母、貝殼等。質(zhì)不均，呈飽和狀，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗結(jié)果，層頂N=10，隨深度遞增，層底面一般可達(dá)N=40,平均N=25。經(jīng)測定相對密度Dr=0.55，屬中密狀，底面高程一般在21.0米左右。 3.灰色壤土：層厚約34米左右，夾不均勻細(xì)砂、質(zhì)不均，飽和狀，該土層較表層土略佳，可塑硬塑，底面高程一般在25.0米左右。 4.灰色細(xì)砂層：夾不均勻細(xì)砂、云母、貝殼等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗N=3540，屬密實狀。該土層厚度較大，鉆孔未鉆透。 各土層的物理力學(xué)指標(biāo)如下圖所示：序 號容重(KN/m3)含水量孔隙比壓縮系數(shù)液限L(%)塑限P(%)qu(N/m3)固結(jié)快剪指標(biāo)原狀重

13、塑靈敏度(度)C(KN/m2)118.135.41.070.04530.520.6455.68.11812219.128.5/0.016N=26，Dr=0.56260318.832.60.80.02534.125.1666.011.32123419.426.1/N=3540320 3 碼頭的主要尺寸及平面布置3.1 碼頭的主要尺寸3.1.1 碼頭面高程 根據(jù)海港總平面設(shè)計規(guī)范（JTJ211-99），第4.3.4條，碼頭面高程設(shè)計按下式計算：其中：HWL設(shè)計高水位，根據(jù)設(shè)計資料是3.50m 0設(shè)計高水位時50年一遇H1%（波列累積率為1%的波高）波峰面高度2.83m h碼頭上部結(jié)構(gòu)高度，取常規(guī)值

14、2.50m 波峰面以上至上部結(jié)構(gòu)面的富裕高度，一般根據(jù)實際工程可以取01.0m，在這個設(shè)計當(dāng)中取1.00mE=3.50+2.83+2.50+1.00=9.83m所以碼頭的前沿高程為9.83m3.1.2 碼頭前沿設(shè)計水深 根據(jù)海港總平面設(shè)計規(guī)范（JTJ211-99），第4.3.5條，碼頭前沿設(shè)計水深按下式計算：其中：D碼頭前沿設(shè)計水深 T設(shè)計最大船型滿載吃水的水深，根據(jù)設(shè)計資料最大船型滿載吃水的水深是14.3m 龍骨下最小富裕水深，該水域?qū)儆倌噘|(zhì)河床，取=0.2m 波浪富裕水深，波高一般較小，可不考慮，取=0m 船舶配載不均而增加的吃水，取=0.15m 備淤深度，由于港區(qū)微沖不淤，水下地形變化小

15、，取=0.4mD=14.3+0.2+0+0.15+0.4=15.05m所以碼頭底高程：碼頭底高程=設(shè)計低水位-D=1.20-15.05=-13.85m所以碼頭的前沿順著14m的等深線布置3.1.3 碼頭的長度 設(shè)定該設(shè)計的碼頭只有1個泊位，根據(jù)海港總平面設(shè)計規(guī)范（JTJ211-99），第4.3.5條，碼頭的長度按下式計算：Lb=L+2d式中： L設(shè)計最長的船長，所以取250m d富裕長度，采用海港總平面設(shè)計規(guī)范（JTJ211-99）表4.3.6中的數(shù)值30m所以： （一個泊位的長度）因此該設(shè)計的碼頭就只有一個泊位所以取碼頭的長度為310m。3.1.4 碼頭寬度根據(jù)海港工程設(shè)計手冊，取水域?qū)挾葹?/p>

16、22.5米。本設(shè)計采用UCT-15（自重約1200T）橋式抓斗卸船機(jī)（起重小車），卸船機(jī)能力1500t/h，最大起重量為20.5t，外伸距38m，軌距30m，取距水域2.5m，所以碼頭寬度B=30+2.5+2.5=30m。3.2 碼頭平面布置3.2.1 港區(qū)水域的平面布置 1.碼頭前停泊水域?qū)挾?根據(jù)海港總平面設(shè)計規(guī)范（JTJ211-99），第4.2.4條，由于設(shè)計的港區(qū)淤積較小，取2倍的船寬，設(shè)計船型的最大型寬為43m，所以B1=2×43=86m 2.根據(jù)海港總平面設(shè)計規(guī)范（JTJ211-99），第4.2.5條，考慮到船舶掉轉(zhuǎn)頭，取1.5倍的最大船長，所以B2=1.5×2

17、50=375m 3.碼頭前沿線按14m等深線布置，這樣可充分利用水深條件好的優(yōu)點(diǎn)節(jié)約挖泥量，并可充分保證碼頭岸坡的穩(wěn)點(diǎn)，因此停泊區(qū)的水深也能滿足要求。3.3 碼頭的結(jié)構(gòu)選型 結(jié)合舟山地區(qū)的地形地質(zhì)等自然因素考慮，此煤炭碼頭的結(jié)構(gòu)為高樁式。高樁碼頭是在軟弱地基上修建的一種主要結(jié)構(gòu)型式，其工作特點(diǎn)是通過樁臺將作用在碼 頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基。高樁碼頭是應(yīng)用廣泛的主要碼頭結(jié)構(gòu)型式，適用于可以沉樁的各種地基，特別適用于軟土地基；高樁碼頭的缺點(diǎn)是對地面超載和裝卸工藝變化的適應(yīng)性差，耐久性不如重力式和板樁式碼頭，構(gòu)件易損壞且難修復(fù)。3.4 高樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式 高樁碼頭按上部結(jié)構(gòu)分為板梁式、桁架式、無梁板

18、式和承臺式等。桁架式碼頭上部結(jié)構(gòu)主要由面板、縱梁、桁架和水平連桿組成。桁架式高樁碼頭整體性好，剛度大，由于上部結(jié)構(gòu)高度大，當(dāng)水位差較大時還可以采用兩層或多層系覽，曾是我國解放前普遍采用的一種結(jié)構(gòu)型式。但由于施工比較麻煩，造價也較高，所以在水位差不大的海岸港和河口港中逐漸被板梁式高樁碼頭所替代。目前主要適用于水位差較大需多層系覽的內(nèi)河港口。對于掩護(hù)的海港和需防震設(shè)防的港口采用桁架式碼頭型式也可增加碼頭的剛度和整體性。無梁板式高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)由面板、樁帽和靠船構(gòu)件組成，面板直接支承在樁帽上，其結(jié)構(gòu)簡單，施工迅速，造價也低。面板為雙向受力構(gòu)件，采用雙向預(yù)應(yīng)力有困難；面板位置高，使靠船構(gòu)件懸臂長度增大

19、，給靠船構(gòu)件的設(shè)計帶來困難；此外樁的自由度大，對結(jié)構(gòu)的整體剛度和樁的耐久性不利。因此無梁板式高樁碼頭僅適用于水位差不大、集中荷載較小的中小型碼頭。承臺式高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)主要由水平承臺、胸墻和靠船構(gòu)件組成，承臺上面用砂、石料回填。承臺一般采用混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好，但自重大，需樁多，在良好持力層不太深且能打支撐樁的地基上較適用。 根據(jù)給類結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，確定選用梁板式上部結(jié)構(gòu)。結(jié)合浙江沿海碼頭設(shè)計經(jīng)驗，確定本工程采用高樁梁板式結(jié)構(gòu)。 4 碼頭荷載的計算4.1 作用在船舶上的風(fēng)荷載 根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（JTJ21598），第10.2.1條，作用在船舶上的風(fēng)荷

20、載可按以下公式計算： 式中：Fxw、Fyw分別為作用在船舶上的計算風(fēng)壓力橫向和縱向分力（KN）； Axw、Ayw分別為船體水面以上橫向和縱向受風(fēng)面積（m2）其中Axw、Ayw可按以下公式計算，10萬噸級散貨船半載或壓載時： 其中船舶的重量按照最大的10萬噸來計算可得： 分別為設(shè)計風(fēng)速的橫向和縱向分量（m/s）船舶在超過7級大風(fēng)的時候風(fēng)水V=17m/s，所以計算的時候去V=17m/s 船舶在水面以上最大輪廓尺寸：L=250m，B=43m 在港口工程荷載規(guī)范（JTJ21598） 查表10.2.3 得x=0.60；y=1.00，所以計算出 4.2 作用在船舶上的水流力1.水流對船舶的船尾橫向分力和船

21、尾橫向分力，根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（JTJ21598）中的附錄第E.0.2條得： 式中：Fxsc、Fxmc水流對船舶船首和船尾的橫向分力（kN）； Cxsc、Cxmc水流對船舶船首和船尾的橫向分力系數(shù)； 水的密度（t/m3）海水的密度為1.025 t/m3 V水流速度 舟山的海水水流速度是1.6m/s 船舶吃水線以下的橫向投影面積 根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（TJT215-98），附錄E.0.4.1，可按以下公式算出 得Bt=3499（m2） 按照J(rèn)TJ215-98港口工程荷載規(guī)范附表E.0.3可得： d系靠船結(jié)構(gòu)的前沿水深 D與船舶計算載度相適應(yīng)的平均吃水 d=設(shè)計高水位+碼頭底面高程=3.50+1

22、8.01=21.51m 此時D取船舶滿荷載的時候的吃水 D=14.3m，可得=0.09 =0.04 (KN) (KN)2. 船舶撞擊力 船舶靠岸時的法向撞擊力根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（JTJ215-98）,第10.6.2條，船舶靠岸時的有效撞擊能量可用下式計算：式中： E0船舶靠岸時的有效撞擊能（kJ）；有效動能系數(shù)，對于橡膠護(hù)舷可取0.70.8之間，取0.7；M船舶質(zhì)量（t），按滿載排水量計算；Vn船舶靠岸的法向速度（m/s）滿載吃水量： =5.132根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（JTJ215-98）表10.6.4-1查得：Vn取0.08 m/s根據(jù)海港工程設(shè)計手冊（中）附錄1（618頁），選用DA-A

23、600H×3500標(biāo)準(zhǔn)反力型橡膠護(hù)舷： 吸收能量E=364kJ 反力R=1442kN船舶靠岸時的切向撞擊力，根據(jù)港口工程荷載規(guī)范（JTJ215-98）,第10.6.6條，船舶撞擊力沿碼頭長度方向的分力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：式中，H船舶撞擊力沿碼頭長度方向的分力標(biāo)準(zhǔn)值； 船舶撞擊力法向分力標(biāo)準(zhǔn)值； 船舶與橡膠護(hù)舷之間的摩擦系數(shù)，取0.30.4。這里取0.4。則5 面板的計算5.1 面板的簡單計算數(shù)據(jù)面板厚度為50cm橫梁采用倒T形截面縱梁采用矩形截面樁采用邊長直徑1000mm的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁橫向排架間矩均為6米，板在縱梁上的擱置長度25cm5.2 跨度計算 圖5-2-1 橫截面斷面圖

24、 圖5-2-2 縱截面斷面圖5.2.1 簡支板計算跨度根據(jù)JTJ291-98高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范4.1.3，簡支板計算跨度應(yīng)按下列公式計算 彎矩計算：取，但不大于 剪力計算取式中計算跨度(m)； 凈跨(m) ; h板的厚度(m)； e板的擱置長度(m)排架間距10m，板的擱置長度為0.25m簡支板彎矩計算跨度 (m)但要不大于 (m) 取連續(xù)板計算跨度應(yīng)按下列公式計算(1) 彎矩計算當(dāng)時，當(dāng)時，(2) 剪力計算式中梁的中心距離(m)；梁的上翼緣寬度(m)短邊方向： 長邊方向：m 5.3 板的配筋比例5.3.1 配筋的簡單數(shù)據(jù)保護(hù)層厚度為c=50mm鋼筋直徑為20mm，則 mm 預(yù)制板厚度h=

25、500mm，則有效高度為h-a=440mm混泥土采用C30，軸心抗壓強(qiáng)度=15.0MPa，彈性模量MPa，鋼筋采用熱軋鋼筋級（Q235），強(qiáng)度設(shè)計值=210MPa，彈性模量MPa。在長跨跨中所受最大正彎矩是231.69kN·m，支座最大負(fù)彎矩-69.771kN·m，在短跨跨中所受最大正彎矩是47.889kN·m，支座最大負(fù)彎矩-100.254kN·m。5.3.2 配筋計算（1）長跨方向支座負(fù)彎矩：截面抵抗矩系數(shù)： 截面相對受壓區(qū)高度： 縱向受力鋼筋面積：mm2選用14200（共44根，=6772mm2）（2）長跨方向跨中正彎矩因跨中正彎矩數(shù)值與支座負(fù)彎矩

26、相差不大，取與支座配筋相同。故長跨方向跨中處底部受力鋼筋也為14200。（3）短跨方向支座負(fù)彎矩：（mm2）選用14200（共25根，=3848mm2），滿足最小配筋率的要求。（4）短跨方向夸中正彎矩：為方便施工，跨中采用與支座相同的配筋。故短跨方向底部受力鋼筋也為16200。5.3.3 面板彎矩作用下的裂縫驗算根據(jù)港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ267-98）第5.6.1條，在使用階段允許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土構(gòu)件，應(yīng)驗算荷載的長期效應(yīng)組合下的裂縫寬度。根據(jù)第5.6.2條，按下式進(jìn)行驗算：式中：最大裂縫寬度（mm）；構(gòu)件受力特征系數(shù)，對受彎構(gòu)件，取1.0；考慮鋼筋表面形狀的影響系數(shù)，對光面鋼

27、筋，取1.4；考慮荷載長期效應(yīng)組合或重復(fù)荷載影響的系數(shù)，取1.5；最外排縱向鋼筋的保護(hù)層厚度，當(dāng)大于50mm時，取50mm；鋼筋直徑； 縱向受拉鋼筋的有效配筋率， 當(dāng)時，取=0.01；當(dāng)時，取=0.1； 有效受拉混凝土截面面積； 受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積； 1.長跨方向跨中正彎矩作用下的裂縫驗算： ，取0.01， MPa (mm) <0.25(mm)，滿足要求。 2.短跨方向跨中正彎矩作用下的裂縫驗算： ，取0.01 MPa (mm) <0.25(mm)，所以滿足要求。6 縱梁的計算 6.1 縱梁計算及數(shù)據(jù) 6.1.1 斷面圖 6-1-1 縱梁斷面圖6.1.2 縱梁計算原則 1.施工

28、期：預(yù)制縱梁安裝在下橫梁上，按簡支梁計算，作用在梁上的荷載為預(yù)制梁自重及現(xiàn)澆接頭混凝土重量，此時梁的有效斷面為預(yù)制斷面。 2.使用期：縱梁按剛性支撐連續(xù)梁計算，作用在梁上的荷載為碼頭面層自重和使用期可變作用，此時梁的有效斷面為疊合斷面，連續(xù)梁的內(nèi)力計算采用清華大學(xué)土木系研制的結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行計算。6.2 跨度計算預(yù)制梁長為8.20m，擱置長度300.0mm，凈跨7.60m，橫向排架間距10.0m，如圖6-2縱梁跨度示意圖，彎矩和剪力計算跨度可依照高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范（JTJ291-98）第4.2.1條進(jìn)行計算。圖6-2-1 縱梁跨度示意圖6.2.1 簡支梁計算彎矩計算跨度：m剪力計算跨度：

29、m 其中：計算跨度 凈跨 擱置長度6.2.2 連續(xù)梁計算彎矩計算跨度：m剪力計算跨度：m 其中：橫梁或樁帽中心距 縱梁支座、橫梁或樁帽寬度6.3 工藝荷載6.3.1 永久荷載的作用 1.預(yù)制縱梁以及現(xiàn)澆接頭自重：=25.0kN/m3 2.面層自重：=24.0kN/m3 6.3.2 可變荷載的作用 1.門機(jī)荷載：沿碼頭岸線布置兩臺UCT-15橋式抓斗起重機(jī)，當(dāng)?shù)醣畚恢醚?、2、3方向時A、B、C、D支腿的豎向荷載按比例可由港口工程荷載規(guī)范（JTJ215-98）附表C.2查得。兩機(jī)支腿之間距離達(dá)到最小的時候即為1.50m，兩門機(jī)吊臂按位置1采用。如圖6-3 吊臂位置圖圖6-3-1 吊臂位置圖 2.

30、貨物荷載：q=20.0kPa6.4 作用效應(yīng)6.4.1 施工期施工期要考慮到預(yù)制梁的自重及現(xiàn)澆面板及預(yù)制面板的重量，在施工期面板的重量全部由縱梁的預(yù)制部分承擔(dān)?？紤]施工時接縫混凝土未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，故按簡支梁來計算。預(yù)制部分及現(xiàn)澆接頭自重： kN/m面板自重傳遞到縱梁上的荷載： kN/m kN/m kN·m kN 施工期承載能力極限狀態(tài)設(shè)計值： kN·m (kN)施工期正常使用極限狀態(tài)設(shè)計值（長期效應(yīng)組合）：(kN·m)(kN)6.4.2 工作期工作期按五跨連續(xù)梁計算1. 門機(jī)荷載：本設(shè)計采用UCT-15（自重大約1200T）橋式抓斗卸船機(jī)，卸船機(jī)能力1500t/h

31、，最大起重量為20.50t，軌距30.0m，支腿間距18.0m，每個支腿4個輪子，輪壓p=750.0kN第一種情況：圖6-4-1 荷載圖圖6-4-2 彎矩圖圖6-4-3 剪力圖第二種情況： 圖6-4-4 荷載圖 圖6-4-5 彎矩圖圖6-4-6 剪力圖第三種情況： 圖6-4-7 荷載圖圖6-4-8 彎矩圖圖6-4-9 剪力圖第四種情況： 圖6-4-10 荷載圖圖6-4-11 彎矩圖圖6-4-12 剪力圖2.堆貨荷載：q=20.0kpa，當(dāng)荷載分配到主梁上時為52.51kN/m第一種情況：圖6-4-13 荷載圖圖6-4-14 彎矩圖圖6-4-15 剪力圖第二種情況：圖6-4-16 荷載圖圖6-4

32、-17 彎矩圖圖6-4-18 剪力圖第三種情況：圖6-4-19 荷載圖圖6-4-20 彎矩圖圖6-4-21 剪力圖第四種情況： 圖6-4-22 荷載圖圖6-4-23 彎矩圖圖6-4-24 剪力圖第五種情況：圖6-4-25 荷載圖圖6-4-26 彎矩圖圖6-4-27 剪力圖3.面板及面層荷載：q=17.30kPa，當(dāng)分配到主梁上時為34.85kN/m圖6-4-28 荷載圖圖6-4-29 彎矩圖圖6-4-30 剪力圖6.5 作用的效益組合6.5.1 承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合持久狀況的持久組合：其中：作用效應(yīng)設(shè)計值結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，安全等級為二級，取1.00永久作用分項系數(shù)主導(dǎo)可變作用分項系數(shù)非

33、主導(dǎo)可變作用分項系數(shù)組合系數(shù)，取0.70永久作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的作用效應(yīng)主導(dǎo)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的作用效應(yīng) 非主導(dǎo)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的作用效應(yīng)分項系數(shù)取值均按照高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范（JTJ291-98）中表3.2.9-2選取。組合結(jié)果見表6-1和表6-2中承載能力極限狀態(tài)設(shè)計值。6.5.2 正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合持久狀況作用的長期效應(yīng)組合：其中：準(zhǔn)永久值系數(shù)，取0.60持久狀況作用的短期效應(yīng)組合：其中：頻遇值系數(shù)，取0.80組合結(jié)果見表6-1和表6-2中正常使用極限狀態(tài)設(shè)計值表6-1 縱梁使用期彎矩值kNM值作用 AABBBCCCDDDEEEFF面板及面層0271.46-366.84106

34、.38-275.13143.07-275.13106.38-366.84271.460門機(jī)作業(yè)-1312.50267.1-1986.224148.82-1892.493866.55-1850.774148.82-1850.771899.01-794.48堆貨荷載-138.19519.17-628.11395.21-584.14422.84-414.55395.21-552.74509.52-110.55承載能力極限狀態(tài)設(shè)計值計算式×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1

35、.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7

36、15;1.2+×1.5+×1.4×0.7結(jié)果-2104.18968.09-4035.096737.20-3741.356385.89-3512.576738.19-3758.053673.60-1300.06正常使用極限狀態(tài)（長期）計算式×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+&

37、#215;0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6結(jié)果-870.41743.22-1935.442832.80-1761.112716.70-1634.322832.80-1808.951716.58-543.02正常使用極限狀態(tài)（短期）計算式×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+&

38、#215;0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8結(jié)果-1160.55900.48-2458.303741.60

39、-2256.433574.58-2087.393741.60-2289.652198.28-724.02表6-2 縱梁使用期剪力值 kNQ值作用ABCDEF面板及面層137.57-70.31183.42-210.93174.15-165.08165.08-174.25210.93-183.430-137.57門機(jī)作業(yè)1407.78-15001349.50-1454.21519.63-2299.031782.27-2280.37198.62-1217.73198.62-46.27堆貨荷載234.91-105.94314.06-325.36310.29-302.75258.78-262.55317

40、.82-276.37409.03-234.91承載能力極限狀態(tài)設(shè)計值計算式×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×

41、0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7×1.2+×1.5+×1.4×0.7結(jié)果2506.97-2438.192552.13-2753.281292.51-3943.343125.11-3886.95862.51-2317.55698.78-464.70正常使用極限狀態(tài)（長期）計算式

42、15;1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6×1.0+

43、15;0.6+×0.6×1.0+×0.6+×0.6結(jié)果1123.18-1033.871181.56-1278.67672.10-1726.151389.71-1700.00520.79-1079.89364.59-306.28正常使用極限狀態(tài)（短期）計算式×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1

44、.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8×1.0+×0.8+×0.8結(jié)果1451.72-1355.051514.22-1634.59838.09-2246.501797.92-2208.59624.08-1378.71486.12-362.516.6 縱梁的配筋計算6.6.1

45、 正截面承載力的計算 1.參數(shù) C30混泥土：， 鋼筋采用級鋼筋：， 2.使用期時跨中承載力的配筋計算由表6-1知：跨中最大彎矩因縱梁面積較大，按兩排配筋： mm2選取1828(）3.施工期跨中承載力配筋校核由前面的計算可知施工期縱梁跨中最大彎矩設(shè)計值為1216.25（kN·m），施工期梁截面高度為2500.00mm。受壓區(qū)高度 mm相對受壓區(qū)高度截面抵抗矩系數(shù)極限彎矩設(shè)計值：彎矩設(shè)計值 km·m4.使用期時支座承載力配筋計算：由表6-1知：支座最大負(fù)彎矩=-4035.10（kN·m） 選取1425=5280.24mm26.6.2 斜截面承載力的計算 1.使用期的

46、斜截面承載力計算根據(jù)表6-2可以知道，持久狀況剪力設(shè)計值最大值=3945.50kN。從港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ267-98）第5.2.1條可以知道，受彎構(gòu)件受剪截面應(yīng)滿足下列要求：，因為 所以所以受剪截面符合要求故只需要按構(gòu)造配置箍筋。按水工混凝土結(jié)構(gòu)表5-1，選用四肢直徑12mm的箍筋，當(dāng)時，取2.施工期斜截面承載能力驗算由前面可以計算得到施工期支座最大剪力設(shè)計值，施工期縱梁截面高度為2000.0mm。，當(dāng)mm時，取為1100mm所以滿足要求。7 橫梁的計算7.1 橫梁截面圖 圖7-1 橫梁截面圖7.2 橫梁配筋計算7.2.1 正截面的承載力計算 1.參數(shù)：C30混凝土，fc=15

47、.0MPa，Ec=3.00×104MPa 采用級鋼筋，fy=310MPa，Es=2.0×105MPa 按兩排配筋 2.承載力極限狀態(tài)下跨中的強(qiáng)度配筋：根據(jù)以往的經(jīng)驗跨中最大彎矩大約為：9500.00 (mm2)(mm2)選取2425（）置于梁下部 3.承載力極限狀態(tài)下支座的強(qiáng)度配筋： 根據(jù)以往的經(jīng)驗支座的最小負(fù)彎矩為：9800.00配2425（）置于梁上部，滿足要求。7.2.2 斜截面的承載力計算 驗算截面限制條件： 截面尺寸符合要求。7.3 正常使用下極限狀態(tài)驗算7.3.1 跨中裂縫寬度的驗算根據(jù)港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ267-98）第5.6.1條，在使用階段允

48、許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土構(gòu)件，應(yīng)驗算荷載的長期效應(yīng)組合下的裂縫寬度。根據(jù)第5.6.2條，按下式進(jìn)行驗算：式中：最大裂縫寬度（mm）；構(gòu)件受力特征系數(shù)，對受彎構(gòu)件，取1.0；考慮鋼筋表面形狀的影響系數(shù)，對變形鋼筋，取1.0；考慮荷載長期效應(yīng)組合或重復(fù)荷載影響的系數(shù)，取1.5；最外排縱向鋼筋的保護(hù)層厚度，當(dāng)大于50mm時，取50mm；鋼筋直徑；縱向受拉鋼筋的有效配筋率，當(dāng)時，取=0.01；當(dāng)時，取=0.1；有效受拉混凝土截面面積；受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；跨中裂縫寬度驗算 7.3.2 支座裂縫寬度的驗算 滿足要求。 構(gòu)造鋼筋的選取：根據(jù)港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ267-98）第8.2.10條，

49、當(dāng)梁高大于700mm時，在梁的兩側(cè)沿截面高度每隔300mm400mm設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋，稱為“腰筋”，且腰筋之間用拉筋連接，拉筋直徑可取箍筋直徑。本設(shè)計腰筋取直徑為12mm的級鋼筋，拉筋直徑與箍筋相同為12mm，間距取箍筋間距的兩倍為600 mm。8 樁基的計算8.1 樁基的基本情況據(jù)綜合資料分析及經(jīng)驗，本設(shè)計采用直徑1000mm的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁8.2 持久狀況樁的軸力計算表8-1 樁的軸力荷載#1下部上部1.永久荷載(施工期)1924.87 1861.04 2.施工均布荷載(施工期)0.00 0.00 3.第二階段永久荷載0.00 0.00 4.堆貨荷載Max495.25 495.25 4.堆貨荷載Min-60.15 -60.15 5.門機(jī)935.65 935.65 6.船舶系纜力-24.39 -24.39 7.船舶擠靠力-1.99 -1.99 8.船舶靠岸撞擊力-18.64 -18.64 承載能力極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合控制工況1