【正文】 、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(jì)條件，經(jīng)比選采用方案一——順岸式最為合理。因?yàn)榭晒┰O(shè)計(jì)的自然岸線較長(zhǎng)，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(yán)重，不適宜建成突堤式，采用挖入式也不如順岸式性價(jià)比高。 裝卸工藝設(shè)計(jì)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)輸采用拖掛車，堆場(chǎng)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(tái)裝卸橋每年裝卸15萬TEU以上。設(shè)計(jì)年通過能力為150萬TEU，應(yīng)配置10臺(tái)裝卸橋。第5章結(jié)構(gòu)選型第5章 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(jí)一下的碼頭；高樁式一般適用于軟土地基，對(duì)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(jì)船型為5萬噸級(jí)集裝箱船，碼頭受到的水平力大，碼頭樁基中至少需設(shè)置一對(duì)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(tái)受荷載復(fù)雜且荷載較大，所以，樁基中布置兩對(duì)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(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1:3，擋土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的總寬度為60m。其中，前方樁臺(tái)寬36m，主要用于裝卸橋的布置；后方樁臺(tái)寬24m，主要起連接作用。②結(jié)構(gòu)沿碼頭長(zhǎng)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(zhǎng)度方向隔一定距離應(yīng)設(shè)置變形縫。從地質(zhì)縱剖面圖知地基的土層分布較均勻，每個(gè)結(jié)構(gòu)段的兩端做成懸臂式上部結(jié)構(gòu)。③樁頂?shù)母叱蹋骸?作用分析 永久作用碼頭結(jié)構(gòu)自重力：鋼筋混凝土： 混凝土： 可變作用量值隨時(shí)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(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。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾項(xiàng)：（一）堆貨均布荷載 前方承臺(tái)：30KPa 后方承臺(tái)：40KPa（二）流動(dòng)機(jī)械荷載1）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(gè)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(gè)方向水平力均按輪壓的10%考慮。2）集裝箱正面吊：滿載時(shí)：前軸軸壓：1000KN輪壓接地面積：?jiǎn)吻拜啠ㄩL(zhǎng)寬）3）集裝箱拖掛車：滿載時(shí)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(fēng)荷載作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)壓力： （21421） （21422）式中：—分別為船體水面以上橫向和縱向的受風(fēng)面積，5萬噸級(jí)集裝箱船半載 壓載時(shí)： （21423） （21424） —分別為設(shè)計(jì)風(fēng)速的橫向和縱向分量，船舶在超過九級(jí)風(fēng)（最大風(fēng)速 V=22）時(shí)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=，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(duì)船舶作用產(chǎn)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(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力Fy（港內(nèi)區(qū)域相對(duì)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(shí)際受力的系船柱數(shù)目時(shí)k取3；n—計(jì)算船舶同時(shí)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(shí)出現(xiàn)的風(fēng)和水流對(duì)船舶作用產(chǎn)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(jí)船舶計(jì)算系纜力小于650KN時(shí)，按650KN選用，故取系纜力標(biāo)準(zhǔn)值為650KN。 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 橡膠護(hù)眩間斷布置，護(hù)眩間距7m，與船舶接觸的橡膠護(hù)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(hù)舷的組數(shù)或個(gè)數(shù)。5. 撞擊力1） 船舶靠岸時(shí)的撞擊力： 船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量：式中：—有效動(dòng)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(zhì)量。滿載排水量： 選用DA 8001500標(biāo)準(zhǔn)型橡膠護(hù)舷： 偶然作用基本烈度為6度，地震設(shè)計(jì)烈度取基本烈度。第六章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第6章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 面板設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，前、后邊板為單向板，計(jì)算較為簡(jiǎn)單，在此僅計(jì)算四邊與縱、橫梁相連的雙向板，計(jì)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(jì)算原則施工期：預(yù)制面板安裝在橫梁上，按簡(jiǎn)支板計(jì)算使用期：面板與縱、橫梁整體連接，為連續(xù)板，板的內(nèi)力計(jì)算，首先按四邊簡(jiǎn)支板計(jì)算出兩個(gè)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(jì)施工規(guī)范（JTJ291—98），集中荷載作用下的沖切承載力按JTJ291—。 計(jì)算參數(shù)1) 簡(jiǎn)支板：排架間距7m，彎矩計(jì)算： 取2） 連續(xù)板：短邊方向： ===長(zhǎng)邊方向： = ==為梁的上翼緣寬度；為梁的中心距離； 為計(jì)算跨度； 為凈跨； 為板厚；為擱置長(zhǎng)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 lx= m +(2)=ly= +2=圖6311預(yù)制板吊運(yùn)時(shí)取動(dòng)力系數(shù)預(yù)制面板為四點(diǎn)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(yīng)計(jì)算1）短暫狀況（施工期）：按簡(jiǎn)支板計(jì)算永久作用：板自重 彎矩計(jì)算： 可變作用： 施工荷載：彎矩計(jì)算 ： 2）持久狀況（使用期）：按四邊簡(jiǎn)支板計(jì)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(jì)算手冊(cè)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(huì)出現(xiàn)兩種或兩種以上荷載同時(shí)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(jì)算寬度為la和lb的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值（kNm）； P——集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）。正面吊前輪輪壓作用圖示如圖（）所示xyxy 計(jì)算結(jié)果：Mxmax=mMymax=115（kNm）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： Mx==（kNm）My=115=（kNm）Mx0=﹣=﹣（kNm）My0=﹣115=﹣（kNm）表（6141）計(jì)算結(jié)果匯總作 用短跨跨中 長(zhǎng)跨跨中 短跨支座長(zhǎng)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﹣?zhàn)ⅲ罕碇袉挝粸?作用效應(yīng)組合計(jì)算出各種組合狀況下板的長(zhǎng)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： （6151）式中： ；。長(zhǎng)跨跨中：Mx=(＋) ＋=（kNm）短跨跨中：My=＋=（kNm）長(zhǎng)跨跨支：Mx0=﹣(＋)=﹣（kNm）短跨跨支：My0=﹣(＋)=﹣134（kNm）（2）短暫狀況作用效應(yīng)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(yīng)組合：（1）持久狀況作用的短期效應(yīng)組合： （6153）式中：。 長(zhǎng)跨跨中：Mx=++=（kNm）短跨跨中：My=+=51（kNm）長(zhǎng)跨跨支：Mx0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm） 短跨跨支：My0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm）（2）持久狀況作用的長(zhǎng)期效應(yīng)組合： （6154）式中：長(zhǎng)跨跨中：Mx=++=（kNm） 短跨跨中：My=+=（kNm）長(zhǎng)跨跨支：Mx0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm） 短跨跨支：My0=﹣﹙+﹚=﹣（kNm） 驗(yàn)算及配筋1）受沖切承載力計(jì)算正面吊作用：局部荷載設(shè)計(jì)值：受沖切承載力設(shè)計(jì)值： （6161）式中： ；；（混凝土）有效高度： 沖切椎體的周長(zhǎng)：將上述數(shù)帶入式（6161）可得：滿足受沖切承載力。2） 配筋 長(zhǎng)跨最大正彎矩 短跨最大正彎矩 長(zhǎng)跨最大負(fù)彎矩 長(zhǎng)跨最大負(fù)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(fù)彎矩：==故按