整理扶壁碼頭計算書

1、精品文檔第一章扶壁式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算由設(shè)計說明書可知，500噸級泊位設(shè)有系纜柱的結(jié)構(gòu)段受到的水平力較大，故取這一段扶壁式結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。1.1 設(shè)計條件1.1.1 設(shè)計船型長x寬x吃水=68.0mx10.8mx2.9m1.1.2 結(jié)構(gòu)安全等級采用二級1.1.3 自然條件(1)設(shè)計水位及碼頭高程設(shè)計高水位：19.62m設(shè)計低水位：17.83m碼頭前沿面高程：19.7m碼頭前沿底高程：14.14m(2)波浪：陸集港建于京杭大運河上，水流平緩，故不考慮波浪作用。(3)地質(zhì)資料見設(shè)計說明書。(4)地震設(shè)計烈度8度1.1.4 碼頭作用標(biāo)準(zhǔn)值(1)碼頭后方堆載為整體計算時20kpa。(2)剩余水壓力：按

2、扶壁式碼頭墻后水位比墻前水位高30cm計算。1.1.5 建筑材料的重度和內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值重度；"：浮重度；邛：內(nèi)摩擦角。混凝土：?=23kN/m3,=*=13kN/m3回填土：=19.3kN/m3,=9.3kN/m3,c=0kpa1.2 碼頭作用分類和及計算計算段長度5s1.2.1 結(jié)構(gòu)自重力(永久作用)：1.2.1.1 設(shè)計高水位(19.62m):碼頭結(jié)構(gòu)見圖1-1,1-2計算結(jié)果見表1-1精品文檔精品文檔圖1-1扶壁式碼頭結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計高水位C30碎C25加石碎基礎(chǔ)自重合計干砌塊石護(hù)面塊石基床自重合計表1-1自重(KN設(shè)計高水位情況下的結(jié)構(gòu)自重力3.14*1.5人2*0.8*23+0

3、.08*5*5*13+1.92*5*5*13=780139*14=19462725.9960.7*2.25*5*15=118.125(2.25*2+8*1.5)*5*11=907.53751.625力臂(m)力矩(KN*m)3119.984778410903.981.2.1.1設(shè)計低水位(17.83m):碼頭結(jié)構(gòu)見圖1-1,1-2計算結(jié)果見表1-2精品文檔精品文檔設(shè)計高水位自重(KN力臂(m)3.14*1.5A2*0.8*23+(19.7-17.83)C30碎4*5*5*23+(17.83-17.7)*5*5*14=1223.118C25加石碎139*14=19464基礎(chǔ)自重合計2725.99

4、6表1-2設(shè)計低水位情況下的結(jié)構(gòu)自重力干砌塊石護(hù)面力矩(KN*m)4892.472778410903.980.7*2.25*5*15=118.125(2.25*2+8*1.5)塊石*5*11=907.5基床自重合計4194.7431.2.2 土壓力土壓力計算頂面標(biāo)高19.0m,設(shè)計高、低水位土壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用圖示見圖1-29.79精品文檔精品文檔圖1-2設(shè)計高水位土壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用圖示永久作用部分：eaH=rhKa可變作用部分：eaqH=qKa20DKa=tg2(45°-)式中：eaH-永久作用部分土壓力強(qiáng)度(1-1)(1-2)(1-3)(kpa),當(dāng)eaHw°時，取G

5、h=°eaqH-可變作用部分土壓力強(qiáng)度(kpa)；Ka-為主動土壓力系數(shù);中為回填土的內(nèi)摩擦角，水上中=25°,水下中=23°。在高水位情況下，墻后水取19.92m.所以土全部在水下。水上：Ka°=tan2(45-25/2)=0.4053水下：Ka1=tan2(45-23/2)=0.4375Ka2=tan2(45-40/2)=0.217Ka3=tan2(45-45/2)=0.1714Ka4=tan2(45-45/2)=0.17141.2.2.1 堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力(可變作用)(1)設(shè)計高水位:對基礎(chǔ)和對地基:表1-2堆貨荷載產(chǎn)生的側(cè)向土壓力第n層高標(biāo)堆

6、貨何載主動土壓力系數(shù)Ka側(cè)壓力分布總側(cè)壓力力臂x傾覆彎矩Mx1上19200.437528518.75057021下14.14200.437528518.750570242.527773.63154.375812上14.14200.2171917774.343835532下13.74200.2171917774.343835531.73753411.7375342精品文檔精品文檔3上13.74200.1713797243.427594493下12.94200.1713797243.427594492.7420760.41.09683024上12.94200.1713797243.42759449

7、4下11.44200.1713797243.427594495.141392對基礎(chǔ)和地基的豎向土壓力作用按20X1,5=30kN計算(2)設(shè)計低水位:對基礎(chǔ)和對地基:表1-3堆貨荷載產(chǎn)生的側(cè)向土壓力第n層高標(biāo)堆貨何載主動土壓力系數(shù)Ka側(cè)壓力分布總側(cè)壓力力臂x傾覆彎矩Mx1上19200.4053436758.106873511下18.1200.4053436758.106873517.2961865.6140.9316042上18.1200.437528518.75057022下14.14200.437528518.750570234.652263.18110.194183上14.14200.2

8、171917774.343835533下13.74200.2171917774.343835531.73753411.73753424上13.74200.1713797243.427594494下12.94200.1713797243.427594492.7420760.41.09683025上12.94200.1713797243.427594495下11.44200.1713797243.427594495.141392對基礎(chǔ)和地基的豎向土壓力作用按20X1,5=30kN計算1.2.2.2 回填料產(chǎn)生的土壓力(永久作用)設(shè)計高水位:上部路面產(chǎn)生的均布力:水泥混凝土重度水泥混凝土厚度水泥穩(wěn)定

9、碎右重度水泥穩(wěn)定碎右厚度10%后灰后重度10%后灰后厚度q140.24110.26100.28.22側(cè)壓力分布:第n層豎向土壓力主動土壓力系數(shù)Ka側(cè)壓力(rz1上8.220.437528513.596484353(rz1下53.4180.4375285123.37189795bz2上53.4180.21719177711.60195032bz2下57.8180.21719177712.55759414精品文檔精品文檔bz3上57.8180.1713797249.908832899bz3下66.618041697447bz4上66.618041

10、697447erz4下83.118024473992總側(cè)壓力計算表:第n層圖標(biāo)側(cè)壓力總側(cè)壓力力臂力矩1上193.596484351下14.1423.37189865.533169013.032042198.69932上14.1411.60195032下13.7412.55759414.8319088910.9933634.7998393上13.749.90883293下12.9411.41697458.5303229490.3865713.2975744上12.9411.41697454下11.4414.244739919.2462858(2)設(shè)計低水位:上部路面產(chǎn)生

11、的均布力：水泥混凝土重度水泥混凝土厚度水泥穩(wěn)定碎右重度水泥穩(wěn)定碎石厚度10%石灰心重度10%石灰石厚度q240.24210.26200.215.22側(cè)壓力分布:豎向土壓力Kpa主動土壓力系數(shù)Ka側(cè)壓力(rz1上15.220.4053436756.16933074(rz1下32.320.40534367513.10070759bz2上32.320.4375285114.14092145bz2下69.1480.4375285130.25422142bz3上69.1480.21719177715.01837696(Tz3下73.5480.21719177715.97402078bz4上73.5480

12、60463596erz4下82.348011277754bz5上82.348011277754erz5下98.848094054299總側(cè)壓力計算表:第n層圖標(biāo)側(cè)壓力總側(cè)壓力力臂力矩1上196.169330741下18.113.10070768.6715172485.55604548.17934精品文檔精品文檔2上18.114.14092142下一14.1430.254221487.902382872.940452258.47273上14.1415.0183773下13.7415.97402

13、086.1984795490.9979446.1857384上13.7412.6046364下12.9414.112777510.68696540.3924744.1943525上12.9414.11277755下11.4416.94054323.289990391.2.3剩余水壓力(永久作用)墻后水位比墻前水位高30cm,取碼頭面高程19.70m設(shè)計高水位(19.62m)設(shè)計高水位時，墻后水位取19.92m。水壓力分布如圖1-3所示,1.2.4吊機(jī)荷載吊機(jī)的最大力矩取2050kNm,自重取850kN,載重10t1.3 碼頭穩(wěn)定性計算1.3.1 設(shè)計高水位作用效應(yīng)組合持久狀況一：自重+土壓力+

14、水壓力(0)+堆貨持久狀況二：自重+土壓力+水壓力(0)+機(jī)械1.3.2 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式1.3.2.1 根據(jù)重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ290-98第3.6.1條,對岸壁碼頭，沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的的抗滑穩(wěn)定性可按下式計算：(1)可不考慮波浪作用，且以可變作用產(chǎn)生土壓力為主導(dǎo)可變作用1“eEh+YpwFW+"EqHprPrh)YgG+Ev+Eqv)f(1-21)d(2)可不考慮波浪作用，且以系纜力為主導(dǎo)可變作用0eEh-pwPw-prPrhEEqH-gGeEv一prPrv'二eEf(1-22)d式中：與-結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0;7d-結(jié)構(gòu)系數(shù)，無波

15、浪作用取1.0;精品文檔精品文檔4-自重力分項系數(shù)，取1.0;G-作用在計算面上的結(jié)構(gòu)自重力標(biāo)準(zhǔn)值；f-沿計算面的摩擦系數(shù)設(shè)計值，查重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ290-98第3.4.10條得f=0.4;染-土壓力分項系數(shù)，取1.35;Ev,Eh-分別為計算面以上永久作用總主動土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值和豎直分力標(biāo)準(zhǔn)值kN；Eqh,Eq分別為計算面以上可變作用總主動土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值和豎直分力標(biāo)準(zhǔn)值kN；尸PW-剩余水壓力分項系數(shù)，取1.05;FW-作用在計算面剩余剩余水壓力標(biāo)準(zhǔn)值/r-系纜力分項系數(shù)；FRh,Prv-分別為計算面以上系纜力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值和豎直分力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);中作用效應(yīng)組

16、合系數(shù)，持久組合取0.7,短暫組合取1.0。1.3.2.2 根據(jù)重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ290-98第3.6.3條,對岸壁碼頭墻底面、墻身各水平縫及齒縫計算面前趾的的抗傾穩(wěn)定性可按下式計算：(1)可不考慮波浪作用，且以可變作用產(chǎn)生土壓力為主導(dǎo)可變作用10EMEHPWMPWEMEqH-PRMPR一GMGEMEVEMEqv(1-23)d(2)可不考慮波浪作用，且以系纜力為主導(dǎo)可變作用10EMEHPWMPWPRMPR'一EMEqH三一GMGEMEVEMEqv(1-24)d式中：7d-結(jié)構(gòu)系數(shù)，無波浪作用取1.25MG-作用在計算面上的結(jié)構(gòu)自重力標(biāo)準(zhǔn)彳1對計算面前趾的穩(wěn)定力矩(kNm);

17、精品文檔精品文檔MEH,MEV-分別為計算面以上永久作用總主動土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值和豎直分力標(biāo)準(zhǔn)值對計算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩(kNm);MEqH,MEqv-分別為計算面以上可變作用總主動土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值和豎直分力標(biāo)準(zhǔn)值對計算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩(kNm)；Mpw-作用在計算面剩余剩余水壓力標(biāo)準(zhǔn)值對計算面前趾的傾覆力矩(kNm)；Mpr-系纜力標(biāo)準(zhǔn)值對計算面前趾的傾覆力矩(kNm)。1.3.2.3 地基承載力根據(jù)港口工程地基規(guī)范JTJ250-98第4.2.2條，地基承載力的驗算應(yīng)滿足以下rorbCTmaxwrr式中：r。一結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取1.0rb一基床頂面最大應(yīng)力分項系數(shù)

18、，取1.0ermax基床頂面最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)err一基床承載力設(shè)計值重力式碼頭的強(qiáng)身剛度一般很大，基床頂面應(yīng)力可按直線分布，安偏心受壓公式計算，對于矩形墻底，按下式計算：mmax,mmin=Vk/B(1士6e/B)式中：ermax,mmin分別為基床頂面的最大和最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值B一墻底寬度(m)Vk一作用在基床頂面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值e一墻底面合力標(biāo)準(zhǔn)值作用點的偏心距(m),e=B/2-七七一合力作用點與墻前趾的距離(m),E=(MR-Mo)/VkMrMo-分別為豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值和傾覆力標(biāo)準(zhǔn)值對墻底前面趾的穩(wěn)定力矩和傾覆力矩(kNm/m1.3.3 穩(wěn)定性計算Z果見表1-5對吊機(jī)基礎(chǔ)面的高水位情況進(jìn)行抗滑驗算：精品文檔精品文檔持久狀況一：自重+土壓力+水壓力（0）+堆貨分項系數(shù)荷載標(biāo)準(zhǔn)值功效值土壓力（永久）1.3594.737127.895土壓力（堆貨）1.3552.