【正文】 、港池水域在向岸的陸地內側開挖而成布置，優(yōu)點可充分利用當?shù)氐募柽\條件，因地制宜，施工方便。結合前述設計條件，經(jīng)比選采用方案一——順岸式最為合理。因為可供設計的自然岸線較長，可很好的利用原有的水流形態(tài)。碼頭地理位置處于回淤較嚴重，不適宜建成突堤式，采用挖入式也不如順岸式性價比高。 裝卸工藝設計集裝箱裝卸工藝：裝卸船采用集裝箱起重機，即裝卸橋，水平運輸采用拖掛車，堆場作業(yè)采用龍門吊堆拆工藝。裝卸橋額定效率24，取t=18h，N=350d，每臺裝卸橋每年裝卸15萬TEU以上。設計年通過能力為150萬TEU，應配置10臺裝卸橋。第5章結構選型第5章 結構選型 結構型式重力式、板樁式及高樁碼頭是碼頭結構的主要形式。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，但板樁是薄壁結構，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構形式。根據(jù)當?shù)氐刭|條件的特點，碼頭采用高樁式結構形式。根據(jù)的當?shù)氐乃徊詈秃奢d條件碼頭上部采用梁板式結構形式。因設計船型為5萬噸級集裝箱船，碼頭受到的水平力大，碼頭樁基中至少需設置一對叉樁（若基樁采用鋼筋混凝土方樁）。 結構布置碼頭的前方樁臺受荷載復雜且荷載較大，所以，樁基中布置兩對叉樁，它們分別位于30m裝卸橋軌道梁下面，每組排架 14根樁，排架間距7m；上部結構采用連續(xù)的梁板結構，以增強碼頭的整體性，縱、橫梁相連的雙向板。 構造尺度結構尺度結構總尺度的確定。①結構寬度：碼頭結構總寬度主要取決于岸坡的穩(wěn)定性和擋土結構位置。假定開挖岸坡坡度為1:3，擋土結構采用重力式擋土墻，和碼頭頂高程+，在地形的橫斷面圖中可確定碼頭結構的總寬度為60m。其中，前方樁臺寬36m，主要用于裝卸橋的布置；后方樁臺寬24m，主要起連接作用。②結構沿碼頭長度方向的分段：為避免在結構中產生過大的濕度應力和沉降應力，沿碼頭長度方向隔一定距離應設置變形縫。從地質縱剖面圖知地基的土層分布較均勻，每個結構段的兩端做成懸臂式上部結構。③樁頂?shù)母叱蹋骸?作用分析 永久作用碼頭結構自重力：鋼筋混凝土： 混凝土： 可變作用量值隨時間的變化與平均值相比不可忽略的作用。包括堆貨、起重和運輸機械荷載、汽車、鐵路、纜車、人群、船舶、風、浪、水流、施工荷載、可變作用引起的土壓力。畢業(yè)設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：40KPa（二）流動機械荷載1）集裝箱裝卸橋：兩機最小間距3m。40t裝卸橋：軌距：30m；；每支腿8個輪子。輪壓：工作狀態(tài)最大輪壓為70t，非工作狀態(tài)最大輪壓為88t；兩個方向水平力均按輪壓的10%考慮。2）集裝箱正面吊：滿載時：前軸軸壓：1000KN輪壓接地面積：單前輪（長寬）3）集裝箱拖掛車：滿載時荷載分配：拖掛車載重量600kN，牽引車前輪輪壓20kN，后輪輪壓70kN，半掛車輪壓56kN。（三）船舶作用荷載1. 作用于船舶上的風荷載作用在船舶上的計算風壓力： （21421） （21422）式中：—分別為船體水面以上橫向和縱向的受風面積，5萬噸級集裝箱船半載 壓載時： （21423） （21424） —分別為設計風速的橫向和縱向分量，船舶在超過九級風（最大風速 V=22）時離碼頭到錨地避風，所以控制風速船舶在水面以上的最大輪廓尺寸：B=，L=293m。查《港工建筑物》表14 = 將數(shù)帶入式（2421）與（2421）得： 2. 作用于船舶上的水流力l 水流對船舶作用產生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力： （21425）（21426） 式中：；。,查《水工建筑物》表115：， 。代入式（5423）（5424）求得：Fxsc=122290 =（kN）F xmc=122290 =（kN）水流對船舶作用產生的水流力縱向分力Fy（港內區(qū)域相對平穩(wěn)，可忽略）3. 系纜力 （21427）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；—分別為可能同時出現(xiàn)的風和水流對船舶作用產生的橫向分力總和及縱向分力總和。情況一：。=++=（KN）=0帶入式（）得 = =（KN）情況二：。=+=（KN）=+0=（KN） 帶入式（（5425）得 ==（KN）根據(jù)“荷載規(guī)范”：5萬噸級船舶計算系纜力小于650KN時，按650KN選用，故取系纜力標準值為650KN。 系纜力標準值N的橫向投影，縱向投影，豎向投影： 4. 擠靠力 橡膠護眩間斷布置，護眩間距7m，與船舶接觸的橡膠護眩共有144組。 KN式中為擠靠力不均勻系數(shù)，；n為與船舶接觸的橡膠護舷的組數(shù)或個數(shù)。5. 撞擊力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)，–，；—船舶靠岸法向速度，查《港口工程荷載規(guī)范》；—船舶質量。滿載排水量： 選用DA 8001500標準型橡膠護舷： 偶然作用基本烈度為6度，地震設計烈度取基本烈度。第六章結構設計第6章 結構設計 面板設計本設計中，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（611和612）所示：611面板橫斷面圖面板面層6006007000圖612面板縱斷面圖 計算原則施工期：預制面板安裝在橫梁上，按簡支板計算使用期：面板與縱、橫梁整體連接，為連續(xù)板，板的內力計算，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計施工規(guī)范（JTJ291—98），集中荷載作用下的沖切承載力按JTJ291—。 計算參數(shù)1) 簡支板：排架間距7m，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：結構自重：現(xiàn)澆面層：； 。 預制面板：； 。2） 可變作用：(1) 短暫狀況可變作用：?施工荷載3KPa。?預制板吊運：預制板尺寸 lx= m +(2)=ly= +2=圖6311預制板吊運時取動力系數(shù)預制面板為四點吊，吊環(huán)尺寸見613 (2) 持久狀況可變作用：①均布荷載 40KPa。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 =查靜力計算手冊表420得 Mx=＝ kNm My=＝ kNm連續(xù)板的跨中彎矩Mx=＝mMy=＝ kNm連續(xù)板的支座彎矩Mx′=﹣＝﹣mMy′=﹣＝﹣ kNm（2） 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，不會出現(xiàn)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)面層擴散后的傳遞寬度a1=S+ a0+2h=++2=b1= b0+2h=+2=（La=4840mm，Lb=7680mm）a1=b1′=b1=系數(shù)公式：α0、β0——系數(shù)；a=a1=，b=2(b1+b1ˊ)=2（+）=a=a1=，b=2b1ˊ=2=a∶la=∶= b∶la=∶= b∶la=∶= lb∶la=∶=查表得：α1＝，β1＝ α2＝，β2＝ =====115（kNm）==45（kNm）b=b1=，a=2 (a1+a1ˊ)=2(+)=b=b1=，a=2a1ˊ=2= a∶la=∶= a∶la=∶=b∶la=∶= lb∶la=∶=查表得：α1＝，β1＝α2＝，β2＝=====60（kNm） ==（kNm） Ma、Mb——雙向板在單位寬度上計算寬度為la和lb的跨中彎矩標準值（kNm）； P——集中荷載標準值（kN）。正面吊前輪輪壓作用圖示如圖（）所示xyxy 計算結果：Mxmax=mMymax=115（kNm）連續(xù)板在正面吊荷載作用下產生的跨中彎矩及支座彎矩： Mx==（kNm）My=115=（kNm）Mx0=﹣=﹣（kNm）My0=﹣115=﹣（kNm）表（6141）計算結果匯總作 用短跨跨中 長跨跨中 短跨支座長跨支座 永久荷載面板自重面層自重﹣ 可變荷載短暫狀況施工荷載持久狀況正面吊﹣注：表中單位為 作用效應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)的作用效應組合：（1）持久狀況作用效應的持久組合： （6151）式中： ；。長跨跨中：Mx=(＋) ＋=（kNm）短跨跨中：My=＋=（kNm）長跨跨支：Mx0=﹣(＋)=﹣（kNm）短跨跨支：My0=﹣(＋)=﹣134（kNm）（2）短暫狀況作用效應的短暫組合： （6152）式中：； 。 Mx= ＋=（kNm）二．正常使用極限狀態(tài)的作用效應組合：（1）持久狀況作用的短期效應組合： （6153）式中：。 長跨跨中：Mx=++=（kNm）短跨跨中：My=+=51（kNm）長跨跨支：Mx0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm） 短跨跨支：My0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm）（2）持久狀況作用的長期效應組合： （6154）式中：長跨跨中：Mx=++=（kNm） 短跨跨中：My=+=（kNm）長跨跨支：Mx0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm） 短跨跨支：My0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm） 驗算及配筋1）受沖切承載力計算正面吊作用：局部荷載設計值：受沖切承載力設計值： （6161）式中： ；；（混凝土）有效高度： 沖切椎體的周長：將上述數(shù)帶入式（6161）可得：滿足受沖切承載力。2） 配筋 長跨最大正彎矩 短跨最大正彎矩 長跨最大負彎矩 長跨最大負彎矩 X方向：取，滿足要求查鋼查表選16﹫200 =888mm配筋率：==％滿足配筋率要求。Y方向： 滿足要求 查表選16﹫240 =740 mm2支座處負彎矩：==故按