廣安新東門1000噸畢業(yè)設(shè)計說明書 未修改

1、前 言廣安港分為廣安港區(qū)、華鎣港區(qū)、岳池港區(qū)和武勝港區(qū)4個港區(qū)，重點規(guī)劃了新東門作業(yè)區(qū)、明月作業(yè)區(qū)、羅渡作業(yè)區(qū)、秀觀作業(yè)區(qū)等4個作業(yè)區(qū)?！皬V安港是由分布在渠江、嘉陵江廣安段的4個港區(qū)組成的港群。目前，廣安市已與四川省港航公司合作，投資50多億元。其中新東門作業(yè)區(qū)規(guī)劃建設(shè)16個泊位，年貨運量200萬噸。將成為川東北地區(qū)通過渠江、嘉陵江進出長江最近的水運口岸，通江達海的航運樞紐，成為腹地煤炭、化工產(chǎn)品、機電產(chǎn)品、建材、農(nóng)副產(chǎn)品及集裝箱等物資的中轉(zhuǎn)集散港口，廣安港從而成為川東北的“朝天門”。本論文針對廣安港新東門作業(yè)區(qū)的現(xiàn)狀，對碼頭進行設(shè)計，選取的碼頭型式是目前新式浮式靠船構(gòu)建的高樁碼頭，設(shè)計內(nèi)容主

2、要包括了五方面：新東門作業(yè)區(qū)一期工程的碼頭規(guī)模確定及平面布置方案；碼頭結(jié)構(gòu)方案擬定及比選；投資概算；推薦方案結(jié)構(gòu)及構(gòu)件內(nèi)力計算；配筋計算等。本論文也是本科畢業(yè)設(shè)計的重要內(nèi)容，畢業(yè)設(shè)計是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是本科學(xué)生開始從事工程設(shè)計和科學(xué)研究的初步嘗試。通過畢業(yè)設(shè)計可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論知識解決工程實際問題的能力，獨立思考、獨立分析、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，技術(shù)經(jīng)濟分析的能力，查閱文獻及規(guī)范的能力，計算機應(yīng)用、開發(fā)及繪圖的能力，撰寫論文和說明書的能力，使學(xué)生受到實際工程的熏陶，同時培養(yǎng)學(xué)生實事求是、謙虛謹慎的治學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。本設(shè)計幾乎涵蓋了大學(xué)本科

3、所學(xué)的所有專業(yè)知識，是一次較全面的實踐應(yīng)用，因此，本次畢業(yè)設(shè)計的練習，不僅可以鞏固所學(xué)知識，為今后步入工作崗位或繼續(xù)學(xué)習深造奠定堅實的基礎(chǔ)，使我們能較快的適應(yīng)工作節(jié)奏，是理論到實踐的過渡。目錄摘 要IABSTRACT1第1章 背景資料11.1 地理位置：11.2 水文資料：11.2.1 氣溫:11.2.2 降雨:11.2.3 風:11.2.4 霧況:11.2.5 霜期:11.2.6 冰況:11.2.7 影響作業(yè)天數(shù):21.3 地形地貌及工程地質(zhì)條件:21.4 工程地質(zhì)情況:21.5 技術(shù)經(jīng)濟31.5.1 貨種、流量、流向及集運方式31.5.2 設(shè)計船型3第2章 總平面布置42.1 港址選擇42

4、.2 豎向尺度確定42.2.1 設(shè)計水位42.2.2 碼頭前沿高程42.2.3 設(shè)計水深（Dm）42.2.4 設(shè)計河底標高52.2.5 施工水位52.3 碼頭平面尺度52.3.1 與相對應(yīng)的泊位通過能力計算：52.3.2 泊位年通過能力62.3.3 泊位數(shù)的確定72.4 碼頭岸線長度7直立式順岸碼頭岸線長度根據(jù)設(shè)計船型和裝卸作業(yè)確定。72.5 碼頭前沿線位置的確定82.6 堆場、道路、鐵路布置82.6.1 件雜貨堆場的布置 碼頭前沿倉庫按照一個倉庫正對一個泊位。一個泊位的前沿庫場的最小庫容量應(yīng)大于設(shè)計船舶的載重量，一般采用1.0-1.5倍。倉庫尺

5、寸的確定（考慮裝卸運輸機械作業(yè)的可能）82.6.2 道路的布置：82.6.3 鐵路布置82.7 堆場面積的確定82.7.1 堆場的容量計算82.7.2 堆場面積計算9第3章 碼頭荷載103.1 件雜貨碼頭堆貨103.2 人群荷載103.3 施工荷載103.4 起重運輸機械荷載103.5 作用在船舶上的風荷載113.6作用于船舶上的水流力123.6.1水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力：123.6.2水流對船舶作用產(chǎn)生的水流縱向分力由下式得到:133.7 系纜力143.8 擠靠力153.9 撞擊力16第4章 碼頭斷面設(shè)計174.1 碼頭結(jié)構(gòu)形式確定原則174.2 碼頭斷面設(shè)計1

6、74.2.1方案的初步擬定174.2.2浮式靠船構(gòu)件的碼頭結(jié)構(gòu)（方案一）174.2.3碼頭結(jié)構(gòu)方案（方案二）174.3 碼頭結(jié)構(gòu)上部主要尺寸初擬（方案一）174.3.1 面板174.3.2 縱梁174.3.3:橫梁（單位mm）184.3.4灌注樁尺寸（單位mm）：184.4 樁基承載力計算（方案一）194.4.1 恒載194.4.2 活載204.4.3荷載匯總204.4.4 其單樁軸向抗壓承載力設(shè)計204.4.5系數(shù)取值表214.4.6 樁基承載力校核224.4.7 靠船立柱水平偏位224.5 樁基承載力計算（方案二）224.5.1恒載224.5.2活載244.5.3荷載匯總264.5.4承載

7、力驗算264.6 工程量計算284.6.1 方案一工程量計算284.6.2 方案二工程量計算294.7 工程概算294.7.1 方案一工程概算294.7.2 方案二工程概算304.8 方案比選314.9 推薦32第五章 碼頭結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計335.1 橫向排架內(nèi)力計算335.1.1 橫向排架材料，截面，尺寸335.1.2 荷載作用345.1.3 堆貨荷載匯總385.1.4 荷載作用395.1.5 荷載效應(yīng)組合405.2 面板內(nèi)力計算475.2.1 面板尺寸475.2.2內(nèi)力計算475.2.3荷載總匯，見下表525.2.4內(nèi)力組合（設(shè)計值）53第六章 橫梁和面板配筋546.1 橫梁內(nèi)力值546.1

8、.1效應(yīng)組合546.1.2 橫梁截面尺寸546.1.3 混凝土和鋼筋材料參數(shù)556.1.4橫梁配筋計算556.1.5 正常使用極限狀況時橫梁配筋驗算606.2 面板配筋計算61結(jié) 論65謝 辭66摘 要本設(shè)計是廣安鋼新東門作業(yè)區(qū)一期工程的碼頭設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容涵蓋了碼頭的總平面布置、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計與方案比選、橫向排架內(nèi)力計算以及橫梁與軌道梁的配筋計算等內(nèi)容。 在有關(guān)部門為選擇本港港址做了大量工作的基礎(chǔ)上，對本港港區(qū)的水域、地形地貌、工程地質(zhì)、水文、氣象條件進行了詳細的評估，根據(jù)具體的技術(shù)經(jīng)濟資料、設(shè)計車型船型以及施工條件和裝卸工藝的要求，進行碼頭總平面圖的設(shè)計，初步選定水工建筑物的結(jié)構(gòu)方案：包括碼頭

9、型式、各個構(gòu)件的細部尺寸、靠船構(gòu)件的選取等等。在確定了方案的基礎(chǔ)上，計算出所有作用在橫向排架（橫梁中性軸）上的荷載后，進行結(jié)構(gòu)計算（橫向排架）和配筋計算（橫梁和門機梁）。關(guān)鍵詞：高樁碼頭，結(jié)構(gòu)計算I2013屆港口航道與海岸工程專業(yè)ABSTRACTThis desigh for wharf of Guang'an steel new east gate operation area a phase of the project, design covers the design and solution scheme of general layout, terminal transve

10、rse comparison, calculation of internal force and bent beam and the track beam reinforcement calculation etc.Program of the state,there will be a transfer harbor for river and ocean shipping to build in this district to adapt the development of country economy and foreign trade transportation. Basin

11、g on the volume of work done to choose a good site for the project,the particular evaluating on the water area ,the terrain the physiognomy,the engineering terra,the liquid character and the weather condition,we design general ichnography and principium select the frame case for the building ,depend

12、ing on the art-economy information,the contrived mode of vehicle and boat,the construction term and demand of assemble and unassembled craftwork.This consists of the type of the harbor, the careful dimension of each coponent,the member for ship to lean against and so on.After we fix on the scheme,we

13、 account all of the load that is pressed on the neutral axis of cross beam.Then we carry through the structure calculate and the reckon of how many reinforce steel bars should be taken.KEY WORDS: standing pile wharf , fabricate calculate67第1章 背景資料1.1 地理位置：地理位置位于四川省廣安港。1.2 水文資料：1.2.1 氣溫:多年平均氣溫：17.5最熱

14、月平均最高氣溫：28.1（8月）最冷月平均最低氣溫：6.7（1月）歷年最高溫度：40.5歷年最低溫度：- 降雨:年平均降雨量：1046mm年最大降雨量：1451.7mm年最小降雨量：836.5mm多年平均降雨天數(shù)：151d1.2.3 風:歷年最大風速：28.0m/s 風向為西南西風（WSW）歷年平均風速：2.3m/s 常年主導(dǎo)風向：東北風（EN）1.2.4 霧況:年平均發(fā)生天數(shù)：59.8d,以秋季為多，常年因霧影響船舶航行約30d。1.2.5 霜期:歷年平均無霜期：331d歷年最長無霜期：365d（1971年和1981年）歷年最短無霜期：293d（1966年）多年平均終霜期：2

15、月4日年平均降雪天數(shù)：0.5d1.2.6 冰況:無冰凍史1.2.7 影響作業(yè)天數(shù):(1) 港口作業(yè)條件風大于7級停止作業(yè)，日降水量大于10mm停止作業(yè)，霧能見度小于1000m停止作業(yè)。(2) 影響作業(yè)天數(shù)風影響812d，雨影響2535d，霧影響2530d。對影響港口作業(yè)天數(shù)的自然因數(shù)進行綜合分析，扣除相互重要影響，實際影響作業(yè)天數(shù)確定35d，碼頭作業(yè)天數(shù)為330d。1.3 地形地貌及工程地質(zhì)條件: 廣安新東門作業(yè)區(qū)地表起伏不大，溝壑縱橫分割。嘉陵江、渠江曲折回環(huán)，以深切基巖的增幅曲流形式南流入長江。出露地層多由侏羅紀砂巖、泥巖構(gòu)成，形狀平緩。老沖溝坳谷平坦開敞，分隔成低丘與淺丘，構(gòu)成丘陵地貌中

16、彼此互不相連的壩，土質(zhì)肥沃。1.4 工程地質(zhì)情況:雜續(xù)土(Q4ml）：棕褐色，由砂巖和泥巖碎石、粘性土及建筑灰渣組成。硬質(zhì)物粒徑為20200mm，含量為20%30%，分布不均，松散，稍濕，回填時間約為35年，屬人工拋填形成。厚度0.52.0m。粉質(zhì)粘土（Q4el+dl)：褐黃色，表層含植物根須，無搖振反應(yīng)，干強度中等，韌性中等，稍有光澤?？伤苡菜軤?。該層分布于坡頂及距長江較遠部位。厚度0.56.0m。粉砂土（Q4al+pl）：褐灰色，由砂粒及粉粒組成，粉細粒含量約占總質(zhì)量的15%，砂粒呈亞圓形，級配較好，松散、稍濕狀。該層分布于長江附近的洪水淹沒區(qū)范圍。厚度1.24.8m。砂巖（J2S）：褐黃

17、淺灰綠色，由石英、長石、云母及少量暗色礦物組成。細中粒結(jié)構(gòu),具厚層狀構(gòu)造,泥質(zhì)鈣質(zhì)膠結(jié)強。風化巖體質(zhì)軟，中等風化巖體完整性好，質(zhì)硬，該層分布于整個擬建場地范圍。泥巖（J2S）：紫紅色，由粘土礦物組成，含砂質(zhì)。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)鈣質(zhì)膠結(jié)。強風化巖體質(zhì)軟，中等風化巖體完整性好，質(zhì)硬，該層分布于整個擬建場地范圍。1.5 技術(shù)經(jīng)濟1.5.1 貨種、流量、流向及集運方式（1）貨種：貨種為件雜貨。 （2）流量：根據(jù)預(yù)測流量大概在160W噸。（3）集運方式：集運方式主要是依靠件雜貨船進行運輸1.5.2 設(shè)計船型 表1.1 設(shè)計船型船舶噸級DWT（t）設(shè) 計 主 要 尺 度（m）備 注型長型寬參考載貨

18、量（t）滿載吃水10007512.85402.3無第2章 總平面布置2.1 港址選擇港址選擇應(yīng)符合規(guī)范，充分利用現(xiàn)有水文、氣象、地形以及地貌，結(jié)合工藝使用要求，合理確定陸域高程。該港址選擇在渠江江邊，原因有以下幾點。（1）新東門作業(yè)區(qū)一期工程位于廣安區(qū)護安鎮(zhèn)，富流灘庫區(qū)的渠江左岸，下距富流灘大壩約47km。（2）其供水、供電和通信均有保障，工程地質(zhì)條件較好，建筑材料、施工力量等具有良好的依托條件。（3）新東門作業(yè)區(qū)一期工程岸線選在順直河段上，可利用岸線長1460m，前沿為深水區(qū)，水深3m，枯水期河面寬250380m。（4）陸域縱深300400m，前沿岸坡較緩，前沿地面高程在214.10231.

19、60m，中、后方地勢為臺階狀、高程適宜，水陸域條件優(yōu)良，為較優(yōu)良的港口岸線。2.2 豎向尺度確定2.2.1 設(shè)計水位（1）由資料可知設(shè)計高水位為234.20m：（累積頻率為5%的水位）設(shè)計低水位為213.41m：（保證頻率為98%的水位）2.2.2 碼頭前沿高程碼頭設(shè)計高水位+超高（0.1-0.5） 但由于本地段如果碼頭前沿高程取234.20+（0.1-0.5）=234.30-234.70，此時碼頭平臺與后方陸域不在同一高程，因此碼頭前沿高程取235.00m2.2.3 設(shè)計水深（Dm）船型尺度的確定根據(jù)規(guī)范川江及三峽庫區(qū)干散貨船標準船型主尺度系列1000噸級的碼頭設(shè)計船型為：長寬吃水 6712

20、.82.3 D m=T +Z+ZDm設(shè)計水深T 船舶滿載吃水Z 龍骨下最小富裕深度Z其他富裕深度碼頭前沿可能發(fā)生回淤時增加備淤的富裕水深。備淤富裕深度根據(jù)回淤強度、維護挖泥間隔期及挖泥設(shè)備性能確定，其值不小于0.2m。所以，設(shè)計水深為： Dm=2.3+0.5+0.5=3.3m2.2.4 設(shè)計河底標高設(shè)計河底高程設(shè)計低水位設(shè)計水深。即為: 213.41-3.3=210.1m2.2.5 施工水位碼頭設(shè)計低水位加富裕1.5m至2m，該碼頭施工水位取215m。2.3 碼頭平面尺度通過周邊地區(qū)的經(jīng)濟分析，各個地區(qū)的貨物流向、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及交通運輸特點。結(jié)合已經(jīng)修建的泊位現(xiàn)狀和發(fā)展分析得出該新建的碼頭為件雜

21、碼頭貨專用碼頭，設(shè)計件雜貨年吞吐量為160萬噸。 (1)貨種和運量流向：件雜貨年吞吐量160萬噸。(2)設(shè)計代表船型：1000T件雜貨船型。(3)碼頭年營運天數(shù)：330天。(4)堆場及庫場營運天數(shù)：365天。(5)作業(yè)班制：2班。(6)泊位利用率:75%。2.3.1 與相對應(yīng)的泊位通過能力計算：式中：與相對應(yīng)的泊位年通過能力(t或TEU)；年營運天數(shù)(d)，取Ty=330;設(shè)計船型的實際裝卸量(t), G=3000×0.9=2700t；裝卸艘該類船型所需的純裝卸時間(h)；該類型船舶裝卸輔助與技術(shù)作業(yè)時問之和(h)，由規(guī)范4.10.3取tf =2h；晝夜小時數(shù)(h)，根據(jù)工作班次確定

22、，取兩班制為16h；晝夜泊位非生產(chǎn)時問之和(h)，兩班制?。徊次焕寐?%)，可按規(guī)范中表4.10.3 選取，取=0.7設(shè)計船時效率；t/h或者TEU/h所以：2.3.2 泊位年通過能力泊位年通過能力可按下式計算: Pt= 式中：Pt 一個泊位的年通過能力(t 或 TEU)； ai 當貨種多樣而船型單一時，ai為各貨種年裝卸量占泊位年裝卸總量的百分比(%)；當船型、貨種都不相同時， ai為各類船舶年裝載不同貨物的數(shù)量占泊位年裝卸總量的百分比(%)；psi與 相對應(yīng)的泊位年通過能力(t 或 TEU)。 與ai 相對應(yīng)的泊位通過能力應(yīng)根據(jù)泊位性質(zhì)和設(shè)計船型按下列公式計算 Psl=r tz=psl與

23、ai相對應(yīng)的泊位年通過能力(t 或 TEU)；Ty年營運天數(shù)(d)，取Ty=330天；G設(shè)計船型的實際裝卸量(t)或單船裝卸箱量(TEU)取設(shè)計載重量的90%； tz裝卸一艘該類船型所需的純裝卸時間(h)； tf該類型船舶裝卸輔助與技術(shù)作業(yè)時問之和(h)，內(nèi)河船可取 0.752.5h，取2.0h；td晝夜小時數(shù)(h)，根據(jù)工作班次確定，兩班制為 16h； ts晝夜泊位非生產(chǎn)時問之和(h)，應(yīng)根據(jù)各港實際情況確定，三班制可取 6h；泊位利用率(%)，船舶年占用泊位時間與年營運時間的百分比。根據(jù)吞吐量、貨種 、到港船型、船時效率、泊位數(shù)、船舶在港費用和港口投資及營運等因素確定，也可按規(guī)范河港總體設(shè)

24、計規(guī)范4.10.3選取。件雜貨取0.75p設(shè)計船時效率(t/h 或 TEU/h)。按貨種、船型、設(shè)備能力、作業(yè)線數(shù)和營運管理等因素綜合分析確定. ；本工程方案件雜貨泊位配置門機2臺，取P=80t/h tz= =5.6h Psl=r= =433576t Pt= = =433576t2.3.3 泊位數(shù)的確定泊位數(shù)應(yīng)根據(jù)年吞吐量、泊位性質(zhì)和船型等因素按下式計算: N泊位數(shù)目； Qn根據(jù)貨物類別確定的年吞吐量(t 或 TEU)； pt一個泊位的年通過能力(t 或 TEU) =3.6942.4 碼頭岸線長度直立式順岸碼頭岸線長度根據(jù)設(shè)計船型和裝卸作業(yè)確定。富裕長度d=15m采用四個泊位碼頭岸線長度為L總

25、 L總=5d+4L=75+300=375m2.5 碼頭前沿線位置的確定由地形線繪制一斷面圖，同時結(jié)合以下原則確定該碼頭的前沿線位置。不要過多侵占航道，盡量避免改變原有航道水流的流態(tài)，以避免沖淤；滿足水深的條件下，盡量與岸線、等深線平順；選用地質(zhì)條件好，岸坡穩(wěn)定的地區(qū)；與上下原建筑物銜接好；2.6 堆場、道路、鐵路布置2.6.1 件雜貨堆場的布置 碼頭前沿倉庫按照一個倉庫正對一個泊位。一個泊位的前沿庫場的最小庫容量應(yīng)大于設(shè)計船舶的載重量，一般采用1.0-1.5倍。倉庫尺寸的確定（考慮裝卸運輸機械作業(yè)的可能）2.6.2 道路的布置：在已修建的道路中布設(shè)與新

26、建碼頭的引橋相連接的道路，同時與新建碼頭的引橋相連接。在道路的迎水面設(shè)置護坡防止高水位時，水流的沖刷。2.6.3 鐵路布置該碼頭結(jié)構(gòu)沒有鐵路布置。2.7 堆場面積的確定2.7.1 堆場的容量計算=43885.7t式中，E倉庫或堆場所需容量(t)年吞吐量（萬噸年）；堆場不平衡系數(shù)，件雜貨取：貨物最大入庫（場）百分比，件雜貨取 = 75。貨物在庫（場）的平均堆存期（天）: 8庫（場）年營運天數(shù)，取350 2.7.2 堆場面積計算庫場面積：=44329式中，A堆場面積E堆場容量單位面積堆存量，件雜貨取1.8t/m2。庫場面積利用率，件雜貨考慮100貨物進入堆場，堆場取0.55 第3章 碼頭荷載3.1

27、 件雜貨碼頭堆貨采用恒載的方式計算堆貨產(chǎn)生的荷載，荷載作用于橫梁。其中分布的荷載圖示為：其中L1=14m; L2=12m; ;按規(guī)范取值：q1=20kpa; q2=40kpa; 3.2 人群荷載按港口工程荷載規(guī)范表5.2.1中規(guī)定，可不考慮人群荷載。3.3 施工荷載施工荷載：2.5kPa。3.4 起重運輸機械荷載起重運輸荷載門機荷載：16噸門機Mh-16-30,考慮最不利情況，即兩臺門機同時作業(yè)處于1-1狀態(tài)時，如下圖所示此時，每臺門機的各五個輪子作用于的最大輪壓力全部作用于橫梁梁上，然后傳于樁上，KN3.5 作用在船舶上的風荷載作用在船舶上的計算風壓力的垂直碼頭前沿線的橫向分力和平行于碼頭前

28、沿線的縱向分力按下式計算： 式中 ，分別為作用在船舶上的計算風壓力的橫向和縱向分力（）； ，分別為船體水面以上橫向和縱向受風面積（）； ，分別為設(shè)計風速的橫向和縱向分量（m/s）； 風壓不均勻折減系數(shù)。當貨船滿載時為最不利狀況： 當貨船減載時為最不利狀況： 由上式計算滿載時: Axw =154.88m2 Ayw =56.62m2減載時: Axw =262.42m2 Ayw =79.98m2考慮山區(qū)河流V形河谷地形，控制風速按九級風考慮，取。、查港口工程荷載規(guī)范得,。 = =84.13KN = =18.97KN3.6作用于船舶上的水流力3.6.1水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分

29、力：式中：Cxsc，Cxmc水流力船首橫向分力系數(shù)，船尾橫向分力系數(shù)，由于相對水深d/D=3.3/2.5=1.32（d為碼頭前沿設(shè)計水深，D為船舶吃水深度），根據(jù)規(guī)范取Cxsc=0.1，Cxmc=0.05； 水的密度，取=1.0×103kg/m3；V水流流速，取V=2.5m/s船舶吃水線以下橫向投影面積B 可由下式確定 式中：DW船舶載重量（t），取DW=1000t；計算得：B=208.92m2因此計算水流力船首橫向分力和船尾橫向分力為： =0.1x0.5x2.5x2.5x208.92 =65.29KN =0.05x0.5x2.5x2.5x208.92 =32.64KN3.6.2水流

30、對船舶作用產(chǎn)生的水流縱向分力由下式得到:式中：Cyc水流力縱向分力系數(shù)；海水密度，取=1×103kg/m3；V水流流速，取V =2.5m/s；S船舶吃水線以下表面積。式中：Re水流對船舶作用的雷諾數(shù)；b系數(shù)，據(jù)規(guī)范取值b =0.004； 式中：V水流流速，取V =2.5m/s；L設(shè)計船型船長，取L =67m；v水的運動粘性系數(shù)，按規(guī)范取v =1.14×10-4m2/s；所以雷諾數(shù)得： 1.47x所以0.0109根據(jù)規(guī)范船舶吃水線以下表面積S由下式計算得到式中：式中：L設(shè)計船型船長，取L=67m；D船舶吃水深度，取D=2.5m；B設(shè)計船型船寬，取B=12.8m；Cb船舶方形系

31、數(shù)；河港取值Cb =0.625所以 S=1.7x67x2.5+0.625x67x12.8=820.75所以 =0.0109xx2.5x2.5x820.75=27.96KN3.7 系纜力式中：N，Nx，Ny，Nz分別為系纜力標準值，橫向、縱向、豎向分力；Fx，F(xiàn)y可能同時出現(xiàn)的風、水流對船舶作用所產(chǎn)生的橫向分力、縱向分力總和； n計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目，n =2；K系船柱受力分布不均勻系數(shù)，按規(guī)范K =1.3；，分別為系船纜的水平投影與碼頭前沿線所稱的夾角，系船纜與水平面之間的夾角，河港中取值=30o，=0o； 情況一：當橫向風速Vx=22m/s, 縱向風速Vy=0m/s時： Fx=84.

32、13+65.29=149.42KN Fy=27.96KN215.23KN情況二：當橫向風速Vx=0m/s, 縱向風速Vy=22m/s時： Fx=65.29KN Fy=27.96+18.97=46.93KN120.1KN 由上述情況可知情況一（橫向風速Vx=22m/s，縱向風速Vy=0m/s）時，系纜力值最大，此時最不利，故最終得到系纜力標準值N=215.23KN。則系纜力各個分力為：215.23x0.5x1=107.62KN215.23xx1=186.39KN215.23x0=0同時考慮到除了風和水對船舶會產(chǎn)生系纜力之外，船舶的操作等因素也會產(chǎn)生系纜力。所以系纜力的標準值應(yīng)該加大。所以系船柱采

33、用250kN的系船柱。3.8 擠靠力當橡膠護船舷間斷布置時，擠靠力標準值可按下式計算： 式中：橡膠護舷間斷布置時，作用于一組膠護舷上的擠靠力標準值（kN）;擠靠力分布不均勻系數(shù)，取=1.3；Fx可能同時出現(xiàn)的風和水對船舶橫向作用產(chǎn)生的橫向分力總和（kN）;n 與船舶接觸的橡膠護舷的個數(shù)或者是組數(shù)。浮式系船柱一共有8個橡膠護舷所以 ： =24.28KN3.9 撞擊力3.9.1船舶靠岸時的撞擊力：船舶靠岸時的有效撞擊能量： 式中：有效動能系數(shù)，取=0.7；M船舶質(zhì)量，按照設(shè)計船型滿載排水量計算；Vn船舶靠岸法向速度，河船1000t按照有掩護的海船取值取Vn =0.3m/s。船舶滿載排水量的計算：

34、最后計算結(jié)果為： 3.9.2撞擊力沿碼頭長度方向上的分力標準值：式中: H船舶撞擊力沿碼頭長度方向的分力標準值(kN)；Fx船舶撞擊力法向分力標準值(kN)；u船舶與橡膠護舷之間的摩擦系數(shù)，取u=0.3。第4章 碼頭斷面設(shè)計4.1 碼頭結(jié)構(gòu)形式確定原則碼頭的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、貨種、裝卸工藝及施工條件等因素綜合分析，進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。本區(qū)歷年水位差比較大，年水位變化達26米。地形較多起伏，前沿區(qū)岸線較順直，地質(zhì)屬于中風化巖層，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，巖層表面具有較薄的軟土質(zhì)。本碼頭泊位主要為件雜貨，因此，結(jié)合施工條件和裝卸工藝，綜合分析，技術(shù)經(jīng)濟比較決定采用浮式靠船構(gòu)件的高樁碼頭。4.

35、2 碼頭斷面設(shè)計4.2.1方案的初步擬定方案初步擬定為浮式靠船構(gòu)件的高樁碼頭4.2.2浮式靠船構(gòu)件的碼頭結(jié)構(gòu)（方案一）碼頭的斷面形式采用浮式靠船構(gòu)件的高樁碼頭，基樁采用鉆孔灌注樁直徑為1.4m。往上依次是樁帽、橫梁、縱梁、面板。4.2.3碼頭結(jié)構(gòu)方案（方案二）前軌道梁下設(shè)置1600mm嵌巖鉆孔灌注樁，后軌道梁下設(shè)置1400mm嵌巖鉆孔灌注樁，其余樁基均為1400mm嵌巖鉆孔灌注樁，上部為1400mm立柱，均為圓形。 碼頭面寬度24.5m,前軌道距離碼頭外邊緣3.00m。共設(shè)置4排樁基，碼頭后方堆場設(shè)計引橋與堆場相互連接。 碼頭岸線總長度321.0m，綜合考慮排架間距為8.0m,共41個排架4.

36、3 碼頭結(jié)構(gòu)上部主要尺寸初擬（方案一）根據(jù)荷載的傳遞順序來擬定尺寸：面板縱梁橫梁樁4.3.1 面板 面板采用疊合板，厚度為520mm4.3.2 縱梁縱梁采用矩形斷面，具體的尺寸如圖所示（單位：mm）：4.3.3:橫梁（單位mm）4.3.4灌注樁尺寸（單位mm）： 4.4 樁基承載力計算（方案一）初步設(shè)計各構(gòu)件按簡支結(jié)構(gòu)計算，取一個排架承受的荷載范圍為8m。4.4.1 恒載恒載主要由碼頭結(jié)構(gòu)的自重所引起，計算時取：鋼筋砼=25kN/m3砼=24kN/m 樁A（有的面積由CAD中的AREA命令獲得），數(shù)量為多個的計入面積中：項目名稱斷面面積（m2）長度（m）比重（kN/m3）總重（

37、kN）護輪坎0.075112520.625現(xiàn)澆板7.25×0.52=3.77111036.75軌道梁0.8×2+0.4×2=2.410.4624前邊梁0.4×2=0.810.4208橫梁0.6×2+0.8×1.6=2.486.75418.5樁臺2.0×1.4=2.82.0140樁3.14×0.72=1.538616616求和3063.87 樁B項目名稱斷面面積（m2）長度（m）比重（kN/m3）總重（kN）現(xiàn)澆板10.5×0.52=5.4611251501.5軌道梁0.8×2&#

38、215;2=3.210.4832橫梁0.6×2+0.8×1.6=2.4810.5651樁臺2.0×1.4=2.82.0140樁3.14×0.72=1.538616616求和37.3 樁C項目名稱斷面面積（m2）長度（m）比重（kN/m3）總重（kN）現(xiàn)澆板8.25×0.52=4.2911251179.75一般縱梁0.8×2×2=3.210.4832橫梁0.6×2+0.8×1.6=2.488.25511.5樁臺2.0×1.4=2.82.8140樁3.14×0.72=1.

39、538614539求和3 活載門機產(chǎn)生的荷載每臺門機的各五個輪子作用于的最大輪壓力全部作用于橫梁梁上，然后傳于樁上，KN 堆貨荷載采用恒載的方式計算堆貨產(chǎn)生的荷載，荷載作用于橫梁。其中分布的荷載圖示為：其中L1=14m; L2=12m; ;按規(guī)范取值：q1=20kpa; q2=40kpa; 縱向取值10m。樁編號起重機荷載堆貨荷載q(kpa)L(m)B(m)大?。╧N）A2200207.2511.01595B2200206.7511.03135403.7511.0C0408.2511.036304.4.3荷載匯總恒載門機堆貨荷載標準值分項系數(shù)1

40、.21.51.4樁A3063.875220015959209.65樁B3740.52200313512177.6樁C3202.250363089 其單樁軸向抗壓承載力設(shè)計其單樁軸向抗壓承載力設(shè)計值可按下式計算:式中：u1覆蓋層樁身周長（m）；u2嵌巖段樁身周長（m）；fi樁周第i層土的側(cè)阻力計算系數(shù)；qfi樁周第層土的極限側(cè)阻力標準值(kpa)；li樁穿過第層土的厚度（m）；frc巖石飽和單軸抗壓強度標準值(kpa)；取值frc =15000kpaA嵌巖段樁端面積(m2)；hr樁身嵌入基巖的深度（m）;cs覆蓋層單樁軸向受壓承載力分項系數(shù)，cR嵌巖段單樁軸向受壓承載力分項系數(shù)

41、，取1.75；s，p分別為嵌巖段側(cè)阻力和端阻力計算系數(shù)，與嵌巖深徑比hr /d有關(guān)按下表采用。（港口工程嵌巖樁設(shè)計與施工規(guī)程JTJ285-2000）嵌巖段側(cè)阻力和端阻力計算系數(shù)（s，p）嵌巖深徑比hr /d1.02.03.04.05.0s0.0700.0960.0930.0830.070p0.720.540.360.180.12注：當嵌入中等風化巖時，按表中數(shù)據(jù)乘以0.75計算由于不考慮上面約為2m的強風化砂巖覆蓋層。所以則4.4.5系數(shù)取值表樁號u2（m）hr（m）A(m2)hr /dspfrc(kpa)樁A4.3966.01.544.300.06520.12215000樁B4.3967.4

42、1.544.800.07000.09215000樁C4.3965.41.543.860.06330.15415000單樁軸向抗壓承載力樁A樁B樁C16350.8220732.6414912.584.4.6 樁基承載力校核單樁承載力應(yīng)滿足下列公式：式中：0結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，0=1； Q作用于樁頂?shù)拇怪焙奢d(kN)。樁基編號0 QQcd是否滿足承載力要求樁A9209.6516350.82是樁B12177.620732.64是樁C8924.714912.58是4.4.7 靠船立柱水平偏位 在sap2000中建模，因為1000噸船型，主導(dǎo)力是撞擊力，施加主導(dǎo)力后，得出水平偏位是2.2cm。滿足施工要求。4

43、.5 樁基承載力計算（方案二）初步設(shè)計各構(gòu)件均按簡支結(jié)構(gòu)計算，故碼頭長度方向一個排架承受的荷載范圍為8.0m。4.5.1恒載恒載主要由碼頭結(jié)構(gòu)的自重所引起，計算時?。?鋼筋砼=25kN/m3砼=24kN/m3（1） 樁A：表4.1項目斷面面積（）長度（）比重（）總重 （）護輪坎0.2*0.3=0.0682512面板5.5*0.4=2.28440軌道梁1.767.2316.8靠船梁1.087.2194.4橫梁3.045.54401/2次梁0.67.2108系靠船梁17.2180前撐18200牛腿0.214715.3675橫撐51.6200縱撐0.86.4128靠船構(gòu)件1.850.7534.687

44、5樁帽5.11.64209.1立柱30.56(19.1*1.6)1.61222.4樁8.038418.51002.984693.135（2） 樁B：表4.2項目斷面面積（）長度（）比重（）總重（）面板1.575825315縱梁1.287.2230.41/2縱梁0.643.6115.2橫梁3.045.25420橫撐51.6200縱撐0.86.4128樁帽5.11.64209.1柱26.74（19.1*1.4)1.4935.9樁6.154418.5769.33322.9（3） 樁C：表4.3項目斷面面積（）長度（）比重（）總重（）面板2.025825405軌道梁1.767.2316.8縱梁1.28

45、7.2230.41/2縱梁0.643.6115.2橫梁3.046.75540橫撐51.6200縱撐0.86.4128樁帽5.11.64209.1柱26.74（19.1*1.4)1.4935.9樁6.154413.5769.33849.7（4） 樁D：表4.4項目斷面面積（）長度（）比重（）總重（）面板2.1825420縱梁1.287.2230.41/2縱梁0.643.6115.2橫梁3.047560橫撐51.6200縱撐0.86.4128樁帽5.11.64209.1柱26.74（19.1*1.4)1.4935.9樁6.15449.5769.335活載門機產(chǎn)生的荷載:16噸門機

46、Mh-16-30,考慮最不利情況，即兩臺門機同時作業(yè)處于1-1狀態(tài)時，如下圖所示此時，每臺門機的各五個輪子作用于的最大輪壓力全部作用于橫梁梁上，然后傳于樁上，KN 堆貨荷載:采用恒載的方式計算堆貨產(chǎn)生的荷載，荷載作用于橫梁。其中分布的荷載圖示為：其中L1=15m; L2=9.5m;按規(guī)范取值：q1=20kpa; q2=40kpa;縱向取值8m。表4.5樁編號門機荷載堆貨荷載q(kpa)L(m)B(m)大?。╧N）A2200205.58.0880B0205.258.0840C2200204.258.01480402.58.0D04078.02240 4.5.3荷載匯總表4.6項目荷載恒載堆貨門機

47、樁荷載標準值分項系數(shù)樁A4616.135880220010071.362樁B3322.984005163.48樁C3849.7148022009991.64樁D3567.9224007417.484.5.4承載力驗算根據(jù)(港口工程設(shè)計與施工規(guī)范JTJ285-2000)4.2.3：對于不做靜荷載實驗的工程，其單樁軸向抗壓承載力設(shè)計值可按下式計算： 式中： 覆蓋層樁身周長(m)； 嵌巖段樁身周長(m)； 樁周第i層土的側(cè)阻力計算系數(shù)，當時，巖面以上10D范圍內(nèi)的覆蓋層，取，10D以上覆蓋層取1；當D>1.0時，巖面以上10m范圍內(nèi)的覆蓋層，取，10m以上覆蓋層取1。 D為覆

48、蓋層中樁的外徑； 樁周第i層土的極限側(cè)阻力標準值(kPa)，打入樁按現(xiàn)行行業(yè)標準港口工程樁基規(guī)范取值，灌注樁按港口工程灌注樁設(shè)計與施工有關(guān)規(guī)定取值； 裝穿過第i層土的厚度(m)； 巖面飽和單軸抗壓強度標準值(kPa)，的取值應(yīng)根據(jù)工程勘察報告提供的數(shù)據(jù)確定，各種基巖的工程性質(zhì)可參照附錄A；對粘土質(zhì)巖石取天然濕度單軸抗壓強度標準值；當值大于樁身混凝土軸心抗壓強度標準值時，應(yīng)取值；嵌巖段樁端面積()；樁身嵌入基巖的深度(m)，當超過5d時，取5d；當巖層表面傾斜時，應(yīng)以巖面最低處計算嵌巖深度。D為嵌巖段樁徑；覆蓋層單樁軸向受壓承載力分項系數(shù)，預(yù)制樁取，灌注樁取1.65；嵌巖段單樁軸向受壓承載力分項系數(shù)，?。环謩e為嵌巖段側(cè)阻力和端阻力計算系數(shù)，與嵌巖深徑比有關(guān)，按下表采用。表4.7嵌巖段側(cè)阻力和端阻力計算系數(shù)()嵌巖深徑比1.02.03.04.05.00.0700.0960.0930.0830.0700.720.540.360.180.12 注：1.當嵌入中等分化巖時，按表中數(shù)值乘以0.70.8計算； 2.對預(yù)制型嵌巖樁，可適當計入預(yù)制樁端部阻力，樁端阻力系數(shù)按現(xiàn)行行業(yè)標準港口工程樁基規(guī)范的有關(guān)規(guī)定取下限值。樁