天津港集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計與項目施工設(shè)計方案

PAGEword文檔可自由復(fù)制編輯word文檔可自由復(fù)制編輯學(xué)號06260209畢業(yè)設(shè)計說明書東疆港區(qū)集裝箱碼頭2號泊位設(shè)計梁板式高樁碼頭結(jié)構(gòu)學(xué)生姓名高杰專業(yè)名稱港口航道與海岸工程專業(yè)班級06級港口工程2班指導(dǎo)教師呂美君高級工程師土木工程系2010年東疆港區(qū)集裝箱碼頭2號泊位工程設(shè)計梁板式高樁碼頭結(jié)構(gòu)DongjiangBeamPiling摘要本次設(shè)計的港址是位于天津港東疆港區(qū)。碼頭類型為集裝箱碼頭。根據(jù)設(shè)計工藝要求，碼頭總長度為660米，碼頭前沿停泊水域?qū)?0米，最大可安全地?？康谌b箱船。倉庫和堆場面積及分布根據(jù)貨物量決定。碼頭前沿設(shè)計水深13.11米。碼頭分為10段，每段長63m。前方樁臺長30m，后方樁臺長38m。該碼頭為整體裝配梁板式高樁碼頭。面板采用預(yù)制板，搭接在縱梁上?？v梁分為裝卸橋軌道梁、一般縱梁和邊縱梁，縱梁搭在樁帽上?？v梁按剛性支撐連續(xù)梁計算。橫向排架間距為7米，橫梁采用鋼筋混凝土疊合梁。重點(diǎn)部分是橫向排架計算，采用樁兩端為鉸接柔性樁臺的計算方法。對橫梁、面板進(jìn)行內(nèi)力、配筋計算和抗裂驗算。樁采用的是預(yù)制預(yù)應(yīng)力空心方樁，對樁的承載力進(jìn)行驗算。關(guān)鍵詞：集裝箱；高樁碼頭；結(jié)構(gòu)布置；橫向排架ABSTRACTThedesignoftheportsiteislocatedinTianjinDongjiangPort.Thetypeofpieriscontainerterminal.Accordingtothedesignprocessrequirements,thepieris660metersinlength,thewaterfrontparkofthepieris70meters,callingatmaximumsecuritytothethirdgenerationofcontainerships.Warehouseandyardareaandvolumeofdistributionofthedecisionofthegoods.Thefrontdesigndepthofthepieris13.11meters,butjust12.5misrequired,sonotdiggingit.Thepierassemblyasawholebeampilingwharf.Panelisprefabricatedpanels,overlappinginthelongitudinalbeam.Stringerintocranebeam,thegenerallongitudinalandsiderails,railsrestingonpilecap.Duetotimeconstraintsofthedesignonlytogooutandcantilevercranetrackthespecificpartsandgenerallongitudinalcalculation.Longitudinalsupportbeambyrigidcalculation.Transversedistanceof7metersofreinforcedconcretebeamsusingcompositebeam.PersonalkeypartofTransverseusingpilehingedatbothendsofthecalculationmethodforthespecificcalculations,seelater.Pilewiththeprecasthollow,becausethedesignoftherelativelylongpile,thepileofreinforcedconcreteneedtodofurtherresearch,sodonotgointodetailhere,pilesofReinforcement.KEYWORDS：Container;piledwharf;PlaneLayout;lateralrowframe目錄MACROBUTTONInsertCrossReference第1章設(shè)計背景 11.1工程概述 11.2設(shè)計原則 11.3設(shè)計依據(jù) 11.4設(shè)計任務(wù) 1第2章設(shè)計資料 32.1地形條件 32.2氣象條件 32.3水文條件 32.4泥沙條件 62.5地質(zhì)條件 62.6地震條件 72.7荷載條件 72.8施工條件 7第3章設(shè)計成果 83.1總體設(shè)計成果 83.2結(jié)構(gòu)方案成果 83.3施工圖設(shè)計成果 83.4關(guān)鍵性技術(shù)要求 83.5設(shè)計成果評價 9第4章總平面設(shè)計 104.1工程規(guī)模 104.2布置原則 104.3設(shè)計船型 104.4作業(yè)條件 104.5總體尺度 114.5.1碼頭泊位長度 114.5.2碼頭前沿高程 114.5.3碼頭前沿停泊水域尺度 124.5.4碼頭前船舶回旋水域尺度 124.5.5陸域設(shè)計高程 124.5.6航道設(shè)計尺度 124.6平面方案比選 124.7裝卸工藝設(shè)計 13第5章結(jié)構(gòu)選型 145.1結(jié)構(gòu)型式 145.2結(jié)構(gòu)布置 145.3構(gòu)造尺度 145.4作用分析 155.4.1永久作用 155.4.2可變作用 155.4.3偶然作用 19第6章結(jié)構(gòu)設(shè)計 206.1面板設(shè)計 206.1.1計算原則 206.1.2計算參數(shù) 216.1.3作用分析 216.1.4作用效應(yīng)計算 226.1.5作用效應(yīng)組合 246.1.6驗算及配筋 256.1.7抗裂驗算 276.2縱梁設(shè)計 276.2.1計算原則 286.2.2計算參數(shù) 286.2.3作用分析 296.3橫向排架 306.3.1計算原則 306.3.2計算參數(shù) 306.3.3作用分析 326.3.4作用效應(yīng)計算 326.3.5作用效應(yīng)組合 446.3.6驗算及配筋 466.3.7抗裂驗算 486.4基樁設(shè)計 496.4.1計算原則 496.4.2計算參數(shù) 496.4.3作用效應(yīng)計算 496.4.4作用效應(yīng)組合 516.4.5樁身強(qiáng)度驗算 51致謝 52參考資料及設(shè)計規(guī)范 53外文資料及譯文 55畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 66設(shè)計進(jìn)度計劃表 73word文檔可自由復(fù)制編輯設(shè)計背景工程概述規(guī)劃建設(shè)中的天津港東疆港區(qū)位于天津港東北部，北臨永定新河口，南臨天津港主航道，西臨規(guī)劃反“F”航道，東臨渤海灣海域，為淺海灘涂人工造陸形成的三面環(huán)海半島式港區(qū)。港區(qū)南北長約10公里，東西寬3公里，總面積約30平方公里。它是天津港的重要組成部分，也是東疆保稅港區(qū)的坐落地，是天津市建設(shè)中國北方國際航運(yùn)中心和國際物流中心、發(fā)展港口經(jīng)濟(jì)和海洋經(jīng)濟(jì)的重要載體，也是推進(jìn)天津濱海新區(qū)開發(fā)開放和改革試驗的重點(diǎn)區(qū)域。設(shè)計原則總體設(shè)計符合國家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和總體部署，遵循國家和行業(yè)有關(guān)工程建設(shè)法規(guī)、政策和規(guī)定。結(jié)合國情，采用成熟的技術(shù)、設(shè)備和材料，使工程設(shè)計安全可靠、使用方便、工程量少、總造價低、施工進(jìn)度快，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。注重工程區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)，不占用土地，方便管理，節(jié)省投資。設(shè)計依據(jù)主要遵循交通部《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》、《海港總平面設(shè)計規(guī)范》、《港口工程荷載規(guī)范》、《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《港口工程樁基規(guī)范》、《港工建筑物》、《海港工程設(shè)計手冊》、《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》、《港口規(guī)劃與布置》等。設(shè)計任務(wù)設(shè)計內(nèi)容碼頭平面布置及碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計；根據(jù)資料初步設(shè)計的碼頭結(jié)構(gòu)斷面；結(jié)構(gòu)計算；完成設(shè)計說明書，計算書；完成施工圖完成配筋圖等圖紙的繪制。提交成果設(shè)計說明書和計算書，畢業(yè)設(shè)計摘要（漢譯英），約300～600字左右（限一頁）；碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，斷面圖，平面圖投影正確；外文翻譯，翻譯與本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）相關(guān)的外文資料，不少于2000漢字，并附原文。質(zhì)量要求研究報告內(nèi)容完整，表述清晰，公式、圖表齊全，必須按學(xué)校統(tǒng)一格式和要求裝訂。用繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，圖紙要符合工程繪圖規(guī)范要求，尺度齊全，布局合理，信息充足。畢業(yè)設(shè)計、論文要規(guī)范化。。設(shè)計資料地形條件天津港位于渤海灣沿岸海河入?？?，地形地勢平坦開闊，為港口設(shè)備、建筑及城市規(guī)劃提供了廣大的陸域空間氣象條件（1）氣溫年平均氣溫12.3℃年平均最高氣溫16.2℃年平均最低氣溫9.1℃極端最高氣溫39.9℃（1955年7月24日）極端最低氣溫-18.3℃（1953年1月17日）（2）降水年平均降水量586.0mm年最大降水量1083.5mm（1964年）年最小降水量278.4mm（1968年）一日最大降水量191.5mm（1975年7月30日）（3）風(fēng)本區(qū)常風(fēng)向為E向，出現(xiàn)頻率為11.71%；次常風(fēng)向為S向，頻率為10.34%；強(qiáng)風(fēng)向為E向，該向≥6級風(fēng)的頻率為1.96%，全年各向≥6級風(fēng)所出現(xiàn)的頻率為3.65%。（4）雷暴年平均雷暴日數(shù)為27.5天，多發(fā)生在6～7月份。（5）霧能見度＜1km的大霧多年平均為16.5個霧日，霧多發(fā)生在秋冬季節(jié)，日出后很快消散。根據(jù)資料統(tǒng)計，能見度＜1km的大霧實際出現(xiàn)天數(shù)為5.0天。（6）相對濕度平均相對濕度65%最大相對濕度100%最小相對濕度3%水文條件（1）潮位本區(qū)潮汐類型為不規(guī)則半日潮型，其（HO1+HK1）/HM2=0.53。①基準(zhǔn)面關(guān)系天津港理論最低潮面與大沽零點(diǎn)及當(dāng)?shù)仄骄Ｆ矫娴年P(guān)系如下：當(dāng)?shù)仄骄Ｃ娲蠊亮泓c(diǎn)2.56m1.00m天津港理論最低潮面②潮位特征值根據(jù)塘沽海洋站1963年～1999年資料統(tǒng)計，（以天津港理論最低潮面起算，下同）：歷年最高高潮位5.81m（1992年歷年最低低潮位-1.03m（1968年（注：1957年12月歷年平均高潮位3.7歷年平均低潮位1.歷年平均海平面2.56m歷年最大潮差4.37m（1980年10月）歷年平均潮差2.40m③設(shè)計水位設(shè)計高水位4.30m設(shè)計低水位0.50m極端高水位5.88m極端低水位-1.29m④乘潮水位全年乘潮水位見表2-3-1表2-1全年乘潮水位表頻率（%）延時潮位（m）808590乘潮一小時3.363.263.14乘潮二小時3.263.163.04乘潮三小時3.123.012.89乘潮四小時2.932.822.71考慮到我國北方海區(qū)潮位季節(jié)變化，冬三月（12月、1月、2月）乘潮水位見表2-3-2。表2-2全年乘潮水位表頻率（%）延時潮位（m）808590乘潮一小時3.193.052.91乘潮二小時3.082.942.81乘潮三小時2.942.822.68乘潮四小時2.762.632.50(2)波浪①波浪概況塘沽海洋站曾在外海進(jìn)行過波浪觀測，測點(diǎn)的地理坐標(biāo)為117°49′E、38°34′N，85年以后就終止了觀測。根據(jù)實測資料統(tǒng)計，本區(qū)常浪向ENE和E，頻率分別為9.68%和9.53%，強(qiáng)浪向ENE，該向H4%＞1.5m的波高頻率為1.35%，EQ\x\to(T)≥7.0s的頻率僅為0.33%，各方向H4%≥1.6m的波高頻率為5.06%，H4%≥2.0m的波高頻率為2.24%。表2-3塘沽海洋站波高（H4%）頻率統(tǒng)計表波高波向頻率（%）0.1-0.7（m）0.8-1.2（m）1.3-1.5（m）1.6-1.9（m）≥2.0（m）合計N2.821.130.580.430.155.12NNE2.851.040.370.250.184.69NE4.531.650.670.250.617.72ENE4.722.211.410.740.619.68E5.702.510.740.250.349.53ESE8.000.830.150.129.10SE6.000.280.156.43SSE3.980.374.35S3.370.063.43SSW7.541.418.95SW6.740.980.150.037.90WSW3.650.370.034.04W1.260.181.44WNW1.930.310.060.032.33NW1.930.490.180.120.182.91NNW3.161.070.610.520.315.67C6.716.71合計74.8814.895.182.822.24100②設(shè)計波浪要素計算本工程在天津港南北防波堤的掩護(hù)之內(nèi)，經(jīng)推算50年一遇設(shè)計波要素如表2-3-4。表2-4碼頭前沿50年一遇波要素重現(xiàn)期極端高水位設(shè)計高水位設(shè)計低水位H1%（m）H13%（m）T（s）H1%（m）H13%（m）T（s）H1%（m）H13%（m）T（s）50年一遇1.91.34.21.91.34.21.91.34.2（3）海冰本港區(qū)海域每年有不同程度的海冰出現(xiàn)，初冰日在12月下旬，終冰日在2月下旬，總冰期約60天，多年資料統(tǒng)計，嚴(yán)重冰期年平均為10天，正常年份海冰對港口營運(yùn)及船舶航行無影響。泥沙條件天津港自建港以來，港口的泥沙回淤一直深受世人矚目。通過幾十年的研究和采取工程措施，取得了良好的減淤效果。天津港年挖泥量與年吞吐量的比值（方/吞吐噸）90年代下降至0.08～0.09，低于荷蘭鹿特丹港80年代0.115的比值。最新的研究成果表明，天津港已屬輕淤港，泥沙回淤已經(jīng)不再是港口發(fā)展的制約因素，相反每年數(shù)百萬方的回淤土已成為港內(nèi)造陸的重要資源。可以預(yù)料，今后隨著港口泥沙環(huán)境的進(jìn)一步改善與有效治理措施的實施，港口泥沙淤積情況將進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。地質(zhì)條件表2-5各土層地基容許承載力及樁基參數(shù)土層編號土層名稱IL標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N（擊）土層厚度土層深度樁側(cè)極限摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值qf(kpa)①淤泥土>14.34.804.807②1淤泥質(zhì)粘土0.6<14.959.7533②2淤泥>1<16.2015.9514②3淤泥質(zhì)粘土0.62.33.719.6544②4粘性土混碎貝殼0.84.11.220.8537③1粘土0.661.4522.3047③2粉質(zhì)粘土0.49.21.9324.2372③3粉質(zhì)粘土0.423.23.0027.2395④粉細(xì)沙密實45.13.5030.73120地震條件根據(jù)國家地震局、建設(shè)部頒發(fā)的《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990年）》和《中國地震烈度區(qū)劃圖（1990）使用規(guī)定》的文件精神[震發(fā)辦（1992）160號]，天津市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會（1992）建抗566號文件確定塘沽區(qū)的地震基本烈度為七度，設(shè)計基本地震加速度值為0.15g。荷載條件針對工程使用要求，分析確定作用于水工建筑物上的主要荷載，并給出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。施工條件施工條件：施工單位具備碼頭施工所需要的的各種機(jī)具和鋼筋混凝土構(gòu)件的預(yù)制廠，施工單位的技術(shù)力量雄厚，施工經(jīng)驗豐富。工程施工現(xiàn)場的“三通一平”條件好，即供水供電有保障，道路暢通，施工場地平整，為工程施工帶來了方便。材料供應(yīng)：當(dāng)?shù)厥县S富，水泥，砂，鋼材和木材可由水路或鐵路運(yùn)入。。設(shè)計成果總體設(shè)計成果本工程為45000噸級的集裝箱碼頭，共有2個泊位。集裝箱泊位長度267米，碼頭總岸線長為660米。碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?0米，碼頭前沿回旋水域半徑為540米，設(shè)計航道為雙向航道，寬度為236.6米，航道水深為14.258米，碼頭頂高程6.0，碼頭前沿水底高程為-13.11。集裝箱泊位的年通過能力為35萬結(jié)構(gòu)方案成果本碼頭的結(jié)構(gòu)形式為梁板式高樁碼頭，上部結(jié)構(gòu)主要由板、縱梁，橫梁、樁帽和靠船構(gòu)件組成，下部結(jié)構(gòu)主要有樁。板為預(yù)制鋼筋混凝土板，梁為疊合梁，樁采用預(yù)應(yīng)力混凝土方樁。結(jié)構(gòu)安全等級為二級。作用在水工建筑物上的主要荷載有堆貨荷載、裝卸橋荷載、正面吊、拖掛車以及船舶荷載。施工圖設(shè)計成果施工期：板簡支板計算；梁的計算分兩種情況，一種按簡支梁計算，一種按連續(xù)梁計算。試用期：板按雙向連續(xù)板計算；梁按連續(xù)梁計算。主要技術(shù)參數(shù)有樁的軸向剛性系數(shù)、縱向剛性系數(shù)、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、鋼筋抗拉及抗壓強(qiáng)等。橫向排架計算方法時采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的力法得出五彎矩方程求解梁的內(nèi)力。經(jīng)計算和驗算，碼頭的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗裂都滿足。主要施工圖有橫梁配筋圖、板的配筋圖、樁的配筋圖等。關(guān)鍵性技術(shù)要求工程施工主要分為樁基施工和上部結(jié)構(gòu)施工。樁基施工主要工作有樁的預(yù)制和運(yùn)輸、設(shè)置打樁定位基線及測量平臺、定位沉樁、裝的臨時固定和處理。上部結(jié)構(gòu)施工的主要工作及順序是：現(xiàn)澆樁帽、安裝預(yù)制梁、安裝靠船構(gòu)件、板的安裝、現(xiàn)澆混凝土、現(xiàn)澆面層等。沉樁用的是錘擊法沉樁，沉樁時要考慮以下幾方面：要考慮到所有的樁位都能施打；考慮到水位、水深和風(fēng)、浪、流的影響；考慮到工程分段；考慮到土壤變形的影響；盡量減少沉樁對岸坡穩(wěn)定的影響；盡量減少打樁船的移架、改架、移錨的次數(shù)；要考慮水域錨纜的布置。樁打好后，應(yīng)滿足設(shè)計承載力的要求，要控制沉樁樁尖標(biāo)高的同時，控制打樁的最后貫入度?；鶚冻梁煤螅瑯俄敻哂诨虻陀谠O(shè)計標(biāo)高，需截樁或接樁。梁板的安裝要控制好安裝位置線，預(yù)留施工縫和變形縫。設(shè)計成果評價整個畢業(yè)設(shè)計過程，我都始終保持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實事求是和嚴(yán)肅負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，并且不斷同知道老師一起發(fā)現(xiàn)問題，分析并解決問題，同時加深了對基礎(chǔ)理論的理解，擴(kuò)大了專業(yè)知識面，鍛煉了自己的理論計算和設(shè)計繪圖等能力。設(shè)計成果包含正確的設(shè)計思想，演算過程嚴(yán)謹(jǐn)正確，嚴(yán)格遵守各項設(shè)計與施工規(guī)范。畢業(yè)設(shè)計工作安排井然有序，脈絡(luò)清晰，主次分明，重點(diǎn)突出，望指導(dǎo)老師能進(jìn)一步加強(qiáng)與學(xué)生的交流?？偲矫嬖O(shè)計總平面設(shè)計主要包括工程規(guī)模確定、主要水工建筑物的總體尺度、生產(chǎn)作業(yè)工藝設(shè)計、平面布置方案比選。不同的工程其具體的設(shè)計內(nèi)容也不同。港口工程：水域布置及尺度（港外水域，如進(jìn)港航道、港外錨地；港內(nèi)水域，如港內(nèi)航道、船舶轉(zhuǎn)頭水域、港內(nèi)錨地、船舶制動水域、船舶回旋水域、港池、碼頭前水域；導(dǎo)航助航標(biāo)志；防波堤），碼頭布置及尺度（碼頭水工建筑物、前方作業(yè)地帶、倉庫、堆場和連接通道），陸域布置及尺度（倉儲、集疏運(yùn)、生產(chǎn)生活輔助設(shè)施等），裝卸作業(yè)工藝設(shè)計（選擇裝卸作業(yè)機(jī)械化系統(tǒng)→確定合理的工藝流程→配備裝卸作業(yè)系統(tǒng)基本要素，如操作人員、庫場以及各種附屬設(shè)施）等；航道整治工程：一般包括整治水位確定、整治線的布置、各種整治建筑物的尺度及其布置等；渠化工程：一般包括渠化梯級的確定、各種過船建筑物的主要尺度及其布置等；圍墾與海塘工程：一般包括圍墾方案的確定、圍墾后各部分的利用規(guī)劃以及平面布置等。工程規(guī)模天津港東疆港區(qū)位于天津港東北部，北臨永定新河口，南臨天津港主航道，西臨規(guī)劃反“F”航道，東臨渤海灣海域，為淺海灘涂人工造陸形成的三面環(huán)海半島式港區(qū)。港區(qū)南北長約10公里，東西寬3公里，總面積約30平方公里。本工程為東疆港區(qū)集裝箱碼頭2號泊位。布置原則總平面布置應(yīng)滿足本區(qū)域岸線規(guī)劃的要求，滿足港口整體發(fā)展的需要，充分與已建工程和將來預(yù)留發(fā)展工程相協(xié)調(diào)?？偲矫娌贾门c當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件相適應(yīng)，結(jié)合岸線資源使用現(xiàn)狀，遠(yuǎn)近結(jié)合并留有發(fā)展余地。充分利用已有的設(shè)施和依托條件，盡量減少工程數(shù)量，節(jié)省建設(shè)投資。碼頭及航道布置合理，滿足碼頭、船舶安全作業(yè)要求。符合國家環(huán)保、安全、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定。設(shè)計船型本設(shè)計的主要船型是第三代集裝箱船（45000噸）。尺寸：L=270，B=33，H=21.2，T=12.5。作業(yè)條件波浪：集裝箱船裝卸作業(yè)的允許標(biāo)高為1.2。45000萬噸級碼頭要求：風(fēng)：≤6級；雨：降水強(qiáng)度≤中雨；霧：能見度≥lkm；雷暴：無雷暴。港口年營運(yùn)天數(shù)：345天港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)：1.6晝夜兩班作業(yè)純工作時間：18小時平均船時效率：84.79噸/小時總體尺度該碼頭有2個泊位，碼頭岸線總長為660米碼頭泊位長度碼頭泊位長度，應(yīng)滿足船舶安全靠離作業(yè)和系纜的要求。對有掩護(hù)港口的碼頭，其單個泊位長度可按下式確定：式中表4-1富裕長度dL(m)<4041~8586~150151~200201~230>230d(m)58~1012~1518~2022~2530擬建碼頭是多泊位連續(xù)布置中首先建設(shè)的碼頭，其長度按單泊位計算。富裕長度d根據(jù)船長L=270m，按規(guī)定取30m，所以泊位長度為330m。碼頭前沿高程碼頭頂高程：本碼頭有防波堤防御，按規(guī)范規(guī)定頂高程要高于設(shè)計標(biāo)高水位1.0~1.5m，并且在極端高水位時碼頭不被淹沒，所以取碼頭面高程為6.0m。碼頭前沿水底高程：碼頭前沿設(shè)計水深D按下式確定：式中：T為設(shè)計船型滿載吃水取12.5;為龍骨下最小富裕深度,本碼頭為淤泥土地基，取0.2m；為波浪富裕深度，=（K為系數(shù)，順浪取0.3）；為船舶因配載不均勻而增加的尾吃水，雜貨船可不計；為港池備淤深度，考慮一年進(jìn)行一次維護(hù)挖泥，取0.6m。由以上各值求得。所以碼頭前沿水底高程=設(shè)計低水位-D=，取13.80m。碼頭前沿停泊水域尺度碼頭前沿停泊水域?qū)挾葢?yīng)不小于2倍的船寬，取70m。碼頭前船舶回旋水域尺度本碼頭為有掩護(hù)碼頭，其回旋水域的回旋圓直徑為2.0L（L為船長）。集裝箱泊位的回旋半徑為?；匦虻乃钆c航道水深一致。陸域設(shè)計高程本碼頭有防波堤掩護(hù)，按規(guī)范規(guī)定，頂高程要高于設(shè)計高水位1.0~1.5米，并且在極端高水位時碼頭不被淹沒。本工程設(shè)計高水位為4.30m，取6.0。航道設(shè)計尺度航道設(shè)計寬度：航道取雙向航道：。其中，n為船舶漂移倍數(shù)取1.59；r為風(fēng)流壓偏角為；b為船舶間富裕寬度，取設(shè)計船寬B=31m；C為船舶與航道底邊間的富裕寬度（航速為6kn），取0.5B=0.5m。即。則，即航道寬度為291.5m。航道設(shè)計水深：設(shè)計水深：，。其中T為設(shè)計船型滿載吃水11.5m；為船舶航行時船體下沉值，查表得取0.24；為航行時龍骨下最小富裕深度，取0.4；為波浪富裕深度，取0.444.3=1.9m；為船舶裝載縱傾富裕深度，散貨取0.15m；為備淤富裕深度，取0.6。則m，即航道設(shè)計水深為14.79m。平面方案比選方案一：順岸式，碼頭前沿線大體上與自然岸線平行，優(yōu)點(diǎn)可利用原有水流形態(tài)，不占用河道寬度，但需占用較長自然岸線，布置沒有突堤式緊湊。方案二：突堤式，碼頭前沿線與自然岸線成較大角度布置，優(yōu)點(diǎn)占用自然岸線較少，布置緊湊，但其破壞了原有水流形態(tài)，易于引起沖淤，且過多占用河道寬度，影響通航。方案三：挖入式，碼頭、港池水域在向岸的陸地內(nèi)側(cè)開挖而成布置，優(yōu)點(diǎn)可充分利用當(dāng)?shù)氐募柽\(yùn)條件，因地制宜，施工方便。結(jié)合前述設(shè)計條件，經(jīng)比選采用方案一——挖入式最為合理。因為可供設(shè)計的自然岸線較短，碼頭地理位置處于回淤較嚴(yán)重，不適宜建成突堤式，故采用挖入式設(shè)計。裝卸工藝設(shè)計集裝箱裝卸工藝：裝卸船采用集裝箱起重機(jī)，即裝卸橋，水平運(yùn)輸采用拖車，堆場作業(yè)采用龍門吊堆拆工藝。裝卸橋額定效率20，取t=18h，N=345d，每臺裝卸橋每年裝卸10萬TEU以上。設(shè)計吞吐能力為35萬TEU，應(yīng)配置3臺裝卸橋。結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)型式重力式、板樁式及高樁碼頭是碼頭結(jié)構(gòu)的主要形式。重力式一般適用于較好的地基；板樁式適用于所有板樁可沉入的地基，但板樁是薄壁結(jié)構(gòu)，抗彎能力有限，一般適用于萬噸級一下的碼頭；高樁式一般適用于軟土地基，對于表層由近代沉積土組成，硬土層位置較低的地基，目前高樁碼頭幾乎是唯一可行的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的特點(diǎn)，碼頭采用高樁式結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)的當(dāng)?shù)氐乃徊詈秃奢d條件碼頭上部采用梁板式結(jié)構(gòu)形式。因設(shè)計船型為450000噸級集裝箱船，系攬力標(biāo)準(zhǔn)值為620KN，撞擊力標(biāo)準(zhǔn)值為825KN，碼頭受到的水平力大，碼頭樁基中至少需設(shè)置一對叉樁（若基樁采用鋼筋混凝土方樁）。結(jié)構(gòu)布置碼頭的前方樁臺受荷載復(fù)雜且荷載較大，所以，樁基中布置兩對叉樁，它們分別位于24m裝卸橋軌道梁下面，每組排架16根樁，排架間距7m；上部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)的梁板結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)碼頭的整體性，縱、橫梁相連的雙向板。構(gòu)造尺度結(jié)構(gòu)尺度結(jié)構(gòu)總尺度的確定。①結(jié)構(gòu)寬度：碼頭結(jié)構(gòu)總寬度主要取決于岸坡的穩(wěn)定性和擋土結(jié)構(gòu)位置。假定開挖岸坡坡度為1:4，擋土結(jié)構(gòu)采用重力式擋土墻，再結(jié)合平面布置中確定的碼頭前沿底高程-13.11m，和碼頭面高程+6.0m，在地形的橫斷面圖中可確定碼頭結(jié)構(gòu)的總寬度為68。其中，前方樁臺寬30m，主要用于裝卸橋的布置；后方樁臺寬35m，主要起連接作用。②結(jié)構(gòu)沿碼頭長度方向的分段：為避免在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生過大的濕度應(yīng)力和沉降應(yīng)力，沿碼頭長度方向隔一定距離應(yīng)設(shè)置變形縫。從地質(zhì)縱剖面圖可知，地基的土層分布較均勻，故結(jié)構(gòu)沿碼頭長度可分為10段，每段長63m表5-1前方樁臺的結(jié)構(gòu)構(gòu)造（單位：mm）構(gòu)件名稱材料施工方法斷面形式及尺寸樁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制600×600空心方樁空心直徑300單樁樁帽鋼筋混凝土現(xiàn)澆平面尺寸1500×1500高度800叉樁樁帽鋼筋混凝土現(xiàn)澆平面尺寸2500×1500高度800橫梁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土疊合梁花籃形斷面。預(yù)制部分為T形斷面，頂寬1020，底寬600，高度1200；現(xiàn)澆部分為矩形斷面，寬度600，高度80024m跨裝卸橋路側(cè)軌道梁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土疊合梁預(yù)制部分為矩形斷面，寬度800，高度1200；現(xiàn)澆部分也為矩形斷面，寬度740，高度500連系梁預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土疊合梁預(yù)制部分為矩形斷面，寬度600，高度1200；現(xiàn)澆部分也為矩形斷面，寬度540，高度500面板預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土裝配式整體板厚度500，在橫梁上擱置寬度為180，在縱梁上擱置寬度為30面層混凝土現(xiàn)澆厚度150作用分析永久作用碼頭結(jié)構(gòu)自重力計算時，鋼筋混凝土容重：，混凝土：?？勺冏饔冒ǘ沿洝⑵鹬睾瓦\(yùn)輸機(jī)械荷載、汽車、鐵路、纜車、人群、船舶、風(fēng)、浪、水流、施工荷載、可變作用引起的土壓力。根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》，畢業(yè)設(shè)計主要考慮以下幾項：（一）堆貨均布荷載前方承臺：30KPa后方承臺：60KPa（二）流動機(jī)械荷集裝箱裝卸橋：兩機(jī)最小間距3m。40t裝卸橋：軌距：30m；每支腿8個輪子。外伸距：38m。輪壓：海側(cè)軌，路側(cè)軌。集裝箱正面吊：滿載時：前軸軸壓：880KN后軸軸壓：180KN輪壓接地面積：單前輪（長×寬）單后輪（長×寬）集裝箱拖掛車：滿載時荷載分配：拖頭：前軸40KN后軸200KN掛車320KN單輪接地面積：（長×寬）雙輪接地面積：（長×寬）（三）船舶作用荷載①作用于船舶上的風(fēng)荷載作用在船舶上的計算風(fēng)壓力：（5-1）式中：—分別為船體水面以上橫向和縱向的受風(fēng)面積，3萬噸級集裝箱船半載或壓載時：（5-2）（5-3）—分別為設(shè)計風(fēng)速的橫向和縱向分量，船舶在超過九級風(fēng)（最大風(fēng)速V=22）時離碼頭到錨地避風(fēng)，所以控制風(fēng)速船舶在水面以上的最大輪廓尺寸：B=33m，L=270m。查表=0.6②作用于船舶上的水流力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：（5-4）式中：；。,查表E.0.3：，。則2）水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力：（5-5）（5-6）（5-7）式中：v—水的運(yùn)動粘性系數(shù)，按表E.0.8選用，取水溫10，故由表E.0.9得b=0.008則3）系纜力（5-8）式中：K—系船柱受力分布不均勻系數(shù)，實際受力的系船柱數(shù)目時k取3；n—計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目；—系船纜的水平投影與碼頭前沿形成的夾角，取30；—系船纜與水平面之間的夾角，取15?！謩e為可能同時出現(xiàn)的風(fēng)和水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和及縱向分力總和。情況一：，。情況二：；。根據(jù)“荷載規(guī)范”10.4.5條規(guī)定：45000噸級船舶計算系纜力小于620KN時，按620KN選用，故取系纜力標(biāo)準(zhǔn)值為620KN。系纜力標(biāo)準(zhǔn)值N的橫向投影，縱向投影，豎向投影：4）擠靠力本算例橡膠護(hù)舷間斷布置，護(hù)弦間距7m，與船舶接觸的橡膠護(hù)舷共38組。（5-9）5)撞擊力船舶靠岸時的撞擊力：船舶靠岸時的有效撞擊能量：（5-10）式中：—有效動能系數(shù)，取0.7–0.78，，取0.75；—船舶靠岸法向速度，查《港口工程荷載規(guī)范》中表10.6.4-1；—船舶質(zhì)量。滿載排水量：選用DA800×1500標(biāo)準(zhǔn)型橡膠護(hù)舷：E=278KJ,反力R=825KN.偶然作用基本烈度為7度，地震設(shè)計烈度取基本烈度。根據(jù)《水運(yùn)工程抗震規(guī)范》，應(yīng)該做抗震驗算。（略）結(jié)構(gòu)設(shè)計面板設(shè)計本設(shè)計中，前、后邊板為單向板，計算較為簡單，在此僅計算四邊與縱、橫梁相連的雙向板，計算圖示如圖6-1：a)橫斷圖b)縱斷圖圖6-1計算原則（1）施工期：預(yù)制面板安裝在橫梁上，按簡支板計算（2）使用期：面板與縱、橫梁整體連接，為連續(xù)板，板的內(nèi)力計算，首先按四邊簡支板計算出兩個方向的跨中彎矩和，連續(xù)板的跨中彎矩取和；支座彎矩取和高樁碼頭設(shè)計施工規(guī)范（JTJ291—98）中4.1.9條，集中荷載作用下的沖切承載力按JTJ291—98中4.1.10條計算計算參數(shù)（1）簡支板排架間距7m，板的擱置長度0.18m彎矩計算：取（2）連續(xù)板短邊方向：長邊方向：為梁的上翼緣寬度；為梁的中心距離；為計算跨度；為凈跨；為板厚；為擱置長度。作用分析（1）永久作用：結(jié)構(gòu)自重：現(xiàn)澆面層：；。預(yù)制面板：；。（2）可變作用：1）短暫狀況可變作用：施工荷載3KPa。預(yù)制板吊運(yùn)：預(yù)制板尺寸預(yù)制板吊運(yùn)時取動力系數(shù)2）持久狀況可變作用：①均布荷載60KPa。②集裝箱箱角荷載。③集裝箱拖掛車荷載。④集裝箱正面吊荷載。作用效應(yīng)計算(1)短暫狀況（施工期）：按簡支板計算永久作用：板自重彎矩計算可變作用：施工荷載：彎矩計算(2)持久狀況（使用期）：按四邊簡支板計算。1）永久作用：①板自重：同短暫狀況②面層荷載：即查表得圖6-2連續(xù)板的跨中彎矩連續(xù)板的支座彎矩可變作用由于均布荷載，集裝箱箱角荷載，正面吊荷載和集裝箱拖掛車荷載只能有一種荷載作用在同一塊面板上，不會出資按兩種或兩種以上荷載同時作用在同一塊面板上。經(jīng)分析比較，正面吊其控制作用。正面吊經(jīng)面層擴(kuò)散后的傳遞寬度正面吊前輪輪壓圖6-3計算結(jié)果：連續(xù)板在正面吊荷載作用下產(chǎn)生的跨中彎矩及支座彎矩：表6-1計算結(jié)果匯總作用短跨跨中長跨跨中短跨支座長跨支座永久荷載面板自重59.29面層自重5.041.96-3.78-1.47可變荷載短暫狀況施工荷載14.23持久狀況正面吊39.2721.95-56.10-31.35注：表中單位為作用效應(yīng)組合計算出各種組合狀況下板的長短跨跨中和支座處彎矩。一．承載力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合：（1）持久狀況作用效應(yīng)的持久組合：（6-1）式中：；。長跨跨中：短跨跨中：長跨跨支：短跨跨支：（2）短暫狀況作用效應(yīng)的短暫組合：（6-2）式中：；。二．正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合：（1）持久狀況作用的短期效應(yīng)組合：（6-3）式中：。長跨跨中：短跨跨中：長跨跨支：短跨跨支：（2）持久狀況作用的長期效應(yīng)組合：（6-4）式中：長跨跨中：短跨跨中：長跨跨支：短跨跨支：驗算及配筋（1）受沖切承載力計算正面吊作用：局部荷載設(shè)計值：受沖切承載力設(shè)計值：（6-5）式中：；；（混凝土）滿足受沖切承載力。（2）板的配筋1）長跨最大正彎矩為：滿足要求。選取416（804）配筋率=0.182％％滿足配筋率要求。2）長跨最大負(fù)彎矩為：滿足要求。選取412（452）配筋率：=0.10％％取0.15%，則選取416（804）3）短跨最大正彎矩為：滿足要求。選取414（616）配筋率：=0.14％％取0.15%，則選取416（804）4）短跨最大負(fù)彎矩為：滿足要求。選取416（804）配筋率：=0.19％％滿足配筋率要求。（3）吊環(huán)尺寸單個吊環(huán)鋼筋截面面積計算公式：（6-6）式中：—構(gòu)件的總重力設(shè)計值（N）；—I級鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值（KPa）；—吊環(huán)數(shù)，設(shè)有四個吊環(huán)時，按三個受力計算。則選36（）,錨固長度1000mm?？沽羊炈忝姘遄畲罂沽褜挾瓤砂聪铝泄接嬎悖海?-7）（6-8）式中：－最大裂縫寬度；—構(gòu)件受力特征系數(shù)，受彎構(gòu)件取1.0；—考慮鋼筋表面形狀的影響系數(shù)，光面鋼筋取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；—最外排縱向受拉鋼筋的保護(hù)層厚度，取50mm；—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，對受彎構(gòu)件，取為；—受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積，取受拉較大一側(cè)的鋼筋截面面積；—按荷載長期效應(yīng)組合計算的鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋的應(yīng)力，按公式計算。取0.01縱梁設(shè)計縱梁包括海側(cè)裝卸橋軌道梁、24m路側(cè)裝卸橋軌道梁、連系梁及后邊梁，各梁斷面及受力情況均不同。斷面及斷面特征值如下：面積：面積矩：軸心位置：（距梁底邊）慣性矩：混凝土彈性模量。計算原則（1）施工期：預(yù)制軌道梁安裝在樁帽上，按簡支梁計算，作用在梁上的荷載為預(yù)制梁及現(xiàn)澆接頭混凝土自重，此時梁的有效斷面為預(yù)制斷面。圖6-4（2）使用期：縱梁按連續(xù)梁計算，作用在梁上的荷載為碼頭面板、面層自重及使用期的可變荷載作用。此時梁的有效斷面為疊合斷面?？v梁的內(nèi)力計算參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范（JTJ291-98）“4.計算參數(shù)預(yù)制梁長6.0m，擱置長度0.25m，連續(xù)梁支承寬度1.5m，凈跨（1）簡支梁彎矩計算跨度，但不大于剪力計算式中：為計算跨度；為凈跨；為擱置長度（2）連續(xù)梁彎矩計算跨度，取中到中剪力計算圖6-5作用分析面板上的永久作用和可變作用（包括短暫狀況和持久狀況）。（1）永久作用：1）預(yù)制縱梁及現(xiàn)澆接頭自重：2）面層自重：（2）可變作用：1）24m跨裝卸橋單機(jī)作業(yè)，每臺裝卸橋4組輪子，輪；2）24m跨裝卸橋雙機(jī)作業(yè)，每臺機(jī)最外側(cè)輪間最小間距3m；3）前方堆貨荷載：q=30KPa，其范圍從碼頭前沿到34m；4）集裝箱正面吊：滿載時，前軸軸壓880KN，后軸軸壓180KN。輪胎接地面積，前輪（個數(shù)長寬）：，后輪：；5）集裝箱拖掛車：前軸40KN，中軸200KN，后軸320KN；6）集裝箱堆載：距裝卸橋支腿2m以外臨時堆放集裝箱2層，集裝箱尺寸：長寬=6.096m2.438m，箱角荷載P=120KN。集裝箱尺寸：長寬=12.192m2.438m，箱角荷載P=152.5KN。該荷載可以與裝卸橋同時存在。橫向排架高樁碼頭建筑物的橫向排架是高樁碼頭建筑物的基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它是由橫向布置的基樁和將它們連成整體的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件（亦稱樁臺）組成。不同的上部結(jié)構(gòu)，其構(gòu)件是不同的：梁板式為橫梁；無梁板式為橫向板帶；承臺式為水平承臺；桁架式為桁架等。高樁碼頭建筑物；沿碼頭長度方向分成10段，每一個分段是一空間整體結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格的說，高樁碼頭的機(jī)構(gòu)計算，應(yīng)該取一個結(jié)構(gòu)分段，按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，但只這樣計算比較復(fù)雜。除了重要的碼頭建筑物按空間結(jié)構(gòu)用電子計算機(jī)進(jìn)行計算外，一般均把它簡化為平面問題進(jìn)行計算。在柔性樁臺的橫向排架中，如布置有叉樁，考慮到作用于樁臺上的水平了絕大部分由叉樁承受，，樁臺水平位移較小，為簡化計算，可假定樁與樁臺為鉸接。但是，當(dāng)樁臺的線性剛度與樁的線性剛度之比（分別為樁臺和樁的剛度；l，L分別為樁臺的計算跨度和樁的計算長度）時，樁對樁臺變形的約束作用不可忽略，計算時樁與樁臺應(yīng)按固接考慮。進(jìn)行高樁碼頭橫向排架計算的目的是求解連接基樁的上部結(jié)構(gòu)和基樁的內(nèi)力。橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁。面板以下部分為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，其上部與面板連接部分為橫梁的現(xiàn)澆疊合部分。橫梁內(nèi)力計算分別施工期和使用期兩個階段計算。計算原則（一）施工期：分為四個施工階段，需要分別計算其內(nèi)力。（1）安裝橫梁，橫梁擱置在樁帽上，按簡支梁計算內(nèi)力。（2）安裝靠船構(gòu)件，安好后現(xiàn)澆縱橫梁接頭。（3）安裝面板及現(xiàn)澆面板接頭混凝土，此時橫梁按彈性支承連續(xù)梁計算。（4）施工期梁的有效斷面為預(yù)制斷面，作用在梁上的荷載為永久作用。（二）使用期使用期按彈性支承連續(xù)梁計算，作用在梁上的荷載為碼頭面層混凝土和各種使用荷載，使用期梁的有效斷面為疊合斷面。橫向排架的內(nèi)力計算參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范（JTJ291-98）“4.計算參數(shù)施工期，橫梁按簡支梁計算時：彎矩計算跨度：=4.8+0.2=5.0，但不大于1.05=5.04剪力計算跨度：=4.8式中：—計算跨度m；—凈跨m；e—擱置長度m。使用期及澆完街頭混凝土后，橫梁按彈性支撐連續(xù)梁進(jìn)行計算，橫向排架的計算跨度據(jù)《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》第4.2.2條規(guī)定均取6m。結(jié)構(gòu)斷面特性：表6-2結(jié)構(gòu)斷面特性階段截面圖截面積中和軸慣性矩I（計入10%鋼筋面積）混凝土彈性模量E（計入10%鋼筋面積）EI（計入10%鋼筋面積）預(yù)制安裝階段0.8250.660.1183使用階段1.1550.8860.2875作用分析面板上的永久作用和可變作用（包括短暫狀況和持久狀況）。1）永久作用：（1）橫梁自重：；（2）面板傳給橫梁自重：；（3）現(xiàn)澆面層自重：；（4）縱梁自重：；2）可變作用：（1）堆貨荷載：30KPa（2）裝卸橋荷載：每臺裝卸橋4組輪子，每組8個，海側(cè)輪，路側(cè)輪。（3）船舶荷載：①系纜力：按9級風(fēng)計算，。②撞擊力：船舶靠岸速度作用效應(yīng)計算（1）使用期：按彈性支承連續(xù)梁計算。軸向剛性系數(shù)：（6-9）式中—樁自由長度段（m）；—樁材料的彈性模量（KPa）；??；—樁斷面的面積，0.6×0.6=0.36。(樁入土段的剛性系數(shù)，R單樁垂直極限承載力)（6-10）（6-11）根據(jù)地質(zhì)資料得：+1.4547+1.9372+3.0095+3.50120=1403.06則由上式（1.1.4.2）得，取根據(jù)圖6-6，由幾何知識求得每根樁的自由長度為：圖6-6由公式6-9得出每根樁的軸向剛性系數(shù)分別為：由支座剛性系數(shù)公式：（單樁支座）（6-12）（叉樁支座）（6-13）得每個支座的剛性系數(shù)分別為：簡化計算的基本假定：樁兩端為鉸接；作用在橫向排架上的水平力完全由叉樁承受；橫向排架中的橫梁，只承受垂直力和彎矩作用，按彈性支承連續(xù)梁工作，然后便可采用五彎矩方程式進(jìn)行計算，計算的基本體系見圖，圖6-7列出五彎矩方程：（6-14）。（6-15）（6-16）（6-17）（6-18）（6-19）（6-20）（6-21）（6-22）（6-23）（6-25）（6-25）（6-26）（6-27）（6-28）（6-29）—外荷載作用下，基本體系（簡支梁）第n跨左支承和右支承的虛反力，查表6-3；表6-3荷載簡圖ABABABAB—外力作用下，基本體系中第n支座的反力將支座剛性系數(shù)帶入（6-15）~（6-28）得：將橫向排架上的荷載分成以下情況由（6-29）求如下：橫梁和面板自重（固定荷載）如圖6-8圖6-8跨中彎矩（2）面層自重（固定荷載）如圖6-9圖6-9跨中彎矩堆貨荷載（可變荷載）如圖6-10圖6-10跨中彎矩縱梁和懸臂重（固定荷載）如圖6-11圖6-11海側(cè)路側(cè)跨中彎矩裝卸橋重（可變荷載）如圖6-12圖6-12海側(cè)路側(cè)跨中彎矩連系梁重（固定荷載）如圖6-13圖6-13跨中彎矩靠船構(gòu)件及懸臂造成的彎矩（固定荷載）如圖6-14圖6-14海側(cè)路側(cè)跨中彎矩（8）系纜力（可變荷載）如圖6-15圖6-15跨中彎矩①解得②解得③解得④解得⑤解得⑥解得⑦解得⑧解得將自重相加，得（2）施工期：施工期連續(xù)梁只考慮橫梁面板自重以及靠船構(gòu)件的作用，算法也按五跨連續(xù)梁計算。因施工期主要是固定荷載，故可求得：靠船構(gòu)件：面板自重：裝卸橋：各項系數(shù)分別為：求得支座彎矩為：作用效應(yīng)組合計算出各種組合狀況下縱梁的跨中和支座處的彎矩、剪力、支座反力。一．承載力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合：（1）持久狀況作用效應(yīng)的持久組合：根據(jù)持久效應(yīng)的持久組合公式（6-30）求出可能的最不利情況的跨中彎矩、支座彎矩、支座反力以及各支座的剪力，結(jié)果見下表：根據(jù)公式得橫向排架跨中彎矩簡化為：（6-31）根據(jù)公式得各支座的簡化反力為：（6-32）表6-4支座彎矩結(jié)果匯總表（單位：）①自重-1083.9-342.86-344.95-328.14-299.78-1066.6②堆貨08.40-68.03-84.16-37.770③裝卸橋0-1114.78-373.9-266.65-860.900④撞擊力-323.3394.9932.12-0.94-3.890效應(yīng)組合1.2×①+1.4×④1.2×①＋1.5×③1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②+0.7×1.4×④1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②+0.7×1.4×④1.2×①組合值-1753.34-2083.60-1041.46-877.14-1691.91-1279.92表6-5跨中彎矩匯總表（單位：）398.49-419.58398.49-85.41398.4914.03398.4931.72398.49-324.90103.6880.88103.6837.80103.6813.41103.6821.15103.6868.340-557.390-744.350-320.280-563.780-430.45-161.67-275.84063.56015.590-2.420-1.951.2×①+1.4×②1.2×①+1.4×④+0.7×1.4×②1.2×①+1.4×④+0.7×1.4×②1.2×①+1.4×②1.2×①+1.4×②-390.2652.1958.8367.67-294.20表6-6支座反力結(jié)果匯總表（單位：）1463.21391.8611.5682.58837.4841.34837.4839.81615.19671.741317.721255.286.488.15172.8155.13172.8185.36172.8185.82172.817186.478.5334403207.750386.60-132.010-146.140303.1602780.6589.13108.92-89.13-122.0206.2106.2701.430-0.811.2×①+1.5×③+0.7×1.4×（②+④）1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②1.2×①+1.4×②+0.7×1.4×④1.2×①+1.4×②+0.7×1.4×④1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×（②+④）1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②6674.991551.021275.201274.061429.85754.2表6-7剪力結(jié)果匯總表（單位：）486.46-177.69331.64-332.51335.58-328.57337.99-326.16172.33-491.8288.15-84.6570.48-102.3283.04-89.7696.06-76.7494.26-78.54-232.25-232.25154.35154.3522.3422.34-123.8-123.8179.36179.3600000000001.2×①+1.4×②1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②1.2×①+1.4×②1.2×①+1.4×②+0.7×1.5×③1.2×①+1.4×②1.2×①+1.4×②1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②1.2×①+1.5×③+0.7×1.4×②1.2×①+1.4×②707.16-644.56698.56-542.26542.41-519.95540.07-652.30568.21-700.14(2)短暫狀況的短暫效應(yīng)組合：其作用效應(yīng)組合的設(shè)計值按下式確定：（6-33）因施工期主要考慮永久作用，施工荷載相對永久作用忽略不計。故驗算及配筋（1）橫梁配筋1）使用期支座最大負(fù)彎矩，上邊受拉估計將配置雙排筋，取，滿足要求查鋼筋表取632（4826）配筋率=0.50%0.15%2）使用期跨中最大正彎矩，下邊受拉取，滿足要求配筋率=0.29%0.15%查鋼筋表取428（2464）3）施工期支座負(fù)彎矩，上邊受拉取，滿足要求查鋼筋表取416（603）配筋率=0.088%0.15%取0.15%則查鋼筋表取420（1257）4）施工期跨中最大正彎矩，下邊受拉取，滿足要求查鋼筋表取420（1257）配筋率=0.184%0.15%（2）箍筋的配置最大剪力故截面尺寸滿足抗剪條件故按最小配筋率配置箍筋%配置雙肢箍16@500抗裂驗算允許的最大裂縫寬度為0.3mm。橫梁最大抗裂寬度可按下列公式計算：（6-34）（6-35）式中：－最大裂縫寬度；—構(gòu)件受力特征系數(shù)，受彎構(gòu)件取1.0；—考慮鋼筋表面形狀的影響系數(shù)，光面鋼筋取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；—最外排縱向受拉鋼筋的保護(hù)層厚度，取50mm；—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，對受彎構(gòu)件，取為；—受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積，取受拉較大一側(cè)的鋼筋截面面積；—按荷載長期效應(yīng)組合計算的鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋的應(yīng)力，按公式計算。取0.01=0.81>0.3，不滿足要求，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋。基樁設(shè)計主要參考《港口工程樁基規(guī)范》JTJ254-98和《港口工程樁基規(guī)范》JTJ254-98(局部修訂)。局部修訂主要針對的是水平承載力驗算。只考慮承載能力極限狀態(tài)下持久狀況作用效應(yīng)的持久組合，內(nèi)容包括垂向承載力、樁身內(nèi)力計算、樁身強(qiáng)度驗算。計算原則樁身內(nèi)力計算采用假想嵌固點(diǎn)法，按平面剛架計算。僅計算持久狀況，短暫狀況與持久狀況相比，內(nèi)力較小，不起控制作用，故可不作計算。計算參數(shù)樁頂高程：3.35m；樁尖高程：－直樁樁長：L=3.35－(－43.34)=46.69m叉樁樁長：叉樁比為1:3。作用效應(yīng)計算樁的軸向力計算由表6-6支座反力匯總表的各種情況各支座的支座反力并由支座反力算出各個樁的軸向力如下：（其中叉樁軸向力計算公式為單樁：，叉樁），）。自重產(chǎn)生的支座反力及樁軸向力：堆貨荷載產(chǎn)生的支座反力及軸向力：裝卸橋產(chǎn)生的支座反力及軸向力：撞擊力產(chǎn)生的支座反力及軸向力：樁的吊運(yùn)內(nèi)力計算水平吊運(yùn)吊立綜上取M=329.65KN·m根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的主要技術(shù)指標(biāo)表配8Φ32作用效應(yīng)組合持久狀況作用效應(yīng)的持久組合表6-8軸向力匯總表（單位：）①自重742.32742.32682.58841.34839.81671.74669.48669.48②堆貨47.0147.01155.13185.36185.8217141.8841.88③裝卸橋1710.81710.8386.6-132.01-146.14303.161483.011483.01④撞擊力508.14-391.96-122.026.216.271.43449.62-450.48效應(yīng)組合①×1.2+1.5×③+0.7×1.4×②+0.7×1.4×④①×1.2+1.5×③+0.7×1.4×②①×1.2+1.5×③+0.7×1.4×②①×1.2+1.4×②+0.7×1.4×④①×1.2+1.4×②+0.7×1.4×④①×1.2+1.5×③+0.7×1.4×②+0.7×1.4×④①×1.2+1.5×③+0.7×1.4×②+0.7×1.4×④①×1.2+1.5×③+0.7×1.4×②組合值4001.033503.051550.571275.201274.061429.813509.563068.93樁身強(qiáng)度驗算由表6-4-5-1故承載力滿足要求。致謝經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，通過此次畢業(yè)設(shè)計，彌補(bǔ)了以前學(xué)習(xí)過程當(dāng)中很多的不足。作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有呂美君老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。其次，還要感謝大學(xué)四年來教過我的所有老師，是他們幫我打下專業(yè)知識的基礎(chǔ)。同時還要感謝我所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至此次畢業(yè)設(shè)計的順利完成。再次，感謝天津城市建設(shè)學(xué)院為我提供了良好的學(xué)習(xí)條件，以及四年來對我的大力栽培。最后向我的父親、母親致謝，感謝他們的養(yǎng)育之恩，感謝他們對我的理解與支持。參考資料及設(shè)計規(guī)范中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).海港總平面設(shè)計規(guī)范(JTJ211-99)[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).港口工程荷載規(guī)范(JTJ215-98)[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).海港水文規(guī)范（JTJ213-98）[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ290-98)[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ291-98)[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).防波堤設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ298-98)[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).港口及航道護(hù)岸工程設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ300-2000)[S].北京：人民交通出版社.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).板