【正文】 xx集團(tuán)集裝箱碼頭工程1號(hào)方案設(shè)計(jì)梁板式高樁結(jié)構(gòu)畢業(yè)論文目 錄第1章 設(shè)計(jì)背景 1 工程概述 1 設(shè)計(jì)原則 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1第2章 設(shè)計(jì)資料 3 地形條件 3 氣象條件 3 水文條件 3 泥沙條件 4 地質(zhì)條件 4 地震條件 5 施工條件 5第3章 設(shè)計(jì)成果 6 總體設(shè)計(jì)成果 6 結(jié)構(gòu)方案成果 6 施工圖設(shè)計(jì)成果 6 關(guān)鍵性技術(shù)要求 6 設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià) 7第4章 總平面設(shè)計(jì) 8 工程規(guī)模 8 布置原則 8 設(shè)計(jì)船型 8 作業(yè)條件 8 總體尺度 8 碼頭泊位長(zhǎng)度 8 碼頭前沿高程 9 碼頭前沿停泊水域尺度 9 碼頭前船舶回旋水域尺度 9 陸域設(shè)計(jì)高程 9 航道設(shè)計(jì)尺度 9 平面方案比選 10 裝卸工藝設(shè)計(jì) 10第5章 結(jié)構(gòu)選型 11 結(jié)構(gòu)型式 11 結(jié)構(gòu)布置 11 構(gòu)造尺度 11 作用分析 11 永久作用 11 可變作用 11 偶然作用 15第6章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 面板設(shè)計(jì) 16 計(jì)算原則 16 計(jì)算參數(shù) 16 作用分析 17 作用效應(yīng)計(jì)算 18 作用效應(yīng)組合 21 驗(yàn)算及配筋 22 縱梁設(shè)計(jì) 23 計(jì)算原則 24 計(jì)算參數(shù) 24 作用分析 25 橫向排架 26 計(jì)算原則 26 計(jì)算參數(shù) 26 作用分析 27 作用效應(yīng)計(jì)算 27 作用效應(yīng)組合 39 強(qiáng)度驗(yàn)算及配筋 43致謝 51參考資料及設(shè)計(jì)規(guī)范 52外文資料及譯文 54畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 68設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表 7272第1章 設(shè)計(jì)背景第1章 設(shè)計(jì)背景 工程概述本工程位于黃驊港綜合港區(qū)一港池南側(cè)，東側(cè)緊鄰?fù)ㄓ蒙㈦s貨碼頭。根據(jù)吞吐量預(yù)測(cè)和船型分析，擬建設(shè)3個(gè)5萬(wàn)噸級(jí)專業(yè)化集裝箱泊位，碼頭主體結(jié)構(gòu)按10萬(wàn)噸級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)年通過(guò)能力為150萬(wàn)TEU。碼頭總長(zhǎng)度為1057m，，，總長(zhǎng)度為1057m，其中東側(cè)496m考慮兼顧散雜貨泊位功能，碼頭前沿線距已建圍埝W3~W5軸線100m。 設(shè)計(jì)原則（一） 總體設(shè)計(jì)符合國(guó)家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和總體部署，遵循國(guó)家和行業(yè)有關(guān)工程建設(shè)法規(guī)、政策和規(guī)定。（二） 結(jié)合國(guó)情，采用成熟的技術(shù)、設(shè)備和材料，使工程設(shè)計(jì)安全可靠、使用方便、工程量少、總造價(jià)低、施工進(jìn)度快，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（三） 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(jì)依據(jù)主要遵循交通部《高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》、《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》、《港口工程荷載規(guī)范》、《港口工程樁基規(guī)范》等。 設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行自然條件分析：包括研究熟悉工程具體位置和港口現(xiàn)狀、水文氣象條件、工程地質(zhì)條件及地震情況。港口總平面布置要求進(jìn)行三個(gè)泊位的總平面布置。因三個(gè)泊位位置比鄰，故可統(tǒng)一按泊位組進(jìn)行布置。1）水域布置重點(diǎn)考慮以下內(nèi)容的設(shè)計(jì)：碼頭前沿水深、港池、調(diào)頭區(qū)。2）陸域布置重點(diǎn)考慮以下設(shè)施的布置：包括碼頭岸線長(zhǎng)度和走向、碼頭前沿高程、碼頭前沿作業(yè)區(qū)寬度、堆場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)。應(yīng)合理安排港內(nèi)主干道以及主干道與港外道路的銜接，合理組織港內(nèi)各種車輛的交通，確定集疏運(yùn)方式。適當(dāng)考慮港口的供電、照明、給排水、環(huán)保、消防、通信、預(yù)留港區(qū)辦公樓和職工私人停車場(chǎng)以及其他福利設(shè)施等。裝卸工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容重點(diǎn)在：工藝流程、主要作業(yè)機(jī)械（包括裝卸、堆場(chǎng)作業(yè)及水平作業(yè)機(jī)械）、工藝布置（包括前方作業(yè)地帶、堆場(chǎng)、交接庫(kù)、港內(nèi)車輛流向等）、人員配備等。要注意選用最先進(jìn)的裝卸工藝。水工建筑物設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)方案比選1）要求對(duì)按三個(gè)泊位中的一個(gè)泊位進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括兩種結(jié)構(gòu)方案的擬訂，樁基承載力驗(yàn)算及結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算等。結(jié)構(gòu)比選的原則是技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理。2）進(jìn)行方案比選應(yīng)首先計(jì)算各方案的工程量，再根據(jù)工程量按定額做出各方案的概算，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)綜合對(duì)比。第2章 設(shè)計(jì)資料第2章 設(shè)計(jì)資料 地形條件本工程位于黃驊港綜合港區(qū)一港池南側(cè)，東側(cè)緊鄰?fù)ㄓ蒙㈦s貨碼頭。根據(jù)吞吐量預(yù)測(cè)和船型分析，擬建設(shè)3個(gè)5萬(wàn)噸級(jí)專業(yè)化集裝箱泊位，碼頭主體結(jié)構(gòu)按10萬(wàn)噸級(jí)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)年通過(guò)能力為150萬(wàn)TEU。 氣象條件（一） 氣溫年日平均氣溫低于5℃的天數(shù)為71天，低于10℃。 （二） ，最多7天。（三） ，最多20天。 水文條件（一） 特征水位極端高水位：；極端低水位：。（二） 設(shè)計(jì)水位 設(shè)計(jì)高水位：；設(shè)計(jì)低水位：；（三） 波浪表2131碼頭前沿（五十年一遇）波浪要素表波向波要素水位N向H1%（m）H5%（m）H13%（m）（s）極端高水位設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)低水位（四） 潮流條件本海區(qū)為規(guī)則半日潮流，漲潮歷時(shí)小于落潮歷時(shí)，漲潮流速大于落潮流速，3m等深線以外，往復(fù)流較明顯，3m等深線以內(nèi)，顯示出旋轉(zhuǎn)流的性質(zhì)。流速相對(duì)較小，屬弱流海區(qū)。 泥沙條件港內(nèi)附近海域泥沙運(yùn)動(dòng)，系北部黃河故道運(yùn)動(dòng)體系的延伸和港口附近灘面風(fēng)浪懸沙作用，其懸沙含量主要受控于風(fēng)浪因素的季節(jié)變化。總趨勢(shì)是，淺水沖刷，深水略於，冬半年強(qiáng)，夏半年弱，總體為沖蝕狀態(tài)。沖淤?gòu)?qiáng)度逐年減弱。碼頭水域近期處于平衡狀態(tài)，遠(yuǎn)期會(huì)略微沖刷。 地質(zhì)條件表2151 地質(zhì)資料層號(hào)土名土的狀態(tài)土層平均深度（m）預(yù)制混凝土擠土樁灌注樁樁側(cè)極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值qf(kPa)樁端極限阻力標(biāo)準(zhǔn)值qR(kPa)土的地基抗力系數(shù)隨深度增長(zhǎng)的比例系數(shù)m(MN/m4)樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik(kPa)樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk(kPa)地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m(MN/m4)液性指數(shù)IL孔隙比e密實(shí)度①1淤泥4212①2淤泥質(zhì)粘土103204②1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土15522②2淤泥質(zhì)粘土154245②2下臥夾層粉土稍密555012③1粘土3055010③2粉質(zhì)粘土3465515③3粉土稍密中密6075520③4粉質(zhì)粘土4065315③5粘土3465515③6粉土稍密中密6875520③7粉細(xì)砂中密密實(shí)90156560④粉質(zhì)粘土385012⑤粘土385012⑤下臥夾層粉質(zhì)粘土6086525⑥1粉土密實(shí)8038001575110060⑥2粉細(xì)砂中密密實(shí)11055001680130065⑥3粉質(zhì)粘土65235086580025⑥3夾層粉土密實(shí)8540001580115060⑥4粉土密實(shí)9042001680120065⑥5粉細(xì)砂密實(shí)13070001885130080 地震條件根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112001），本區(qū)域地震基本烈度為6度，設(shè)計(jì)地震第二組。 施工條件施工條件：本工程屬港口擴(kuò)建，具有良好的“三通一平”條件。施工所需的構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)、施工碼頭等可依托本港現(xiàn)有設(shè)施。本地區(qū)缺少砂、石等回填材料。第3章設(shè)計(jì)成果 錯(cuò)誤！未找到引用源。第3章 設(shè)計(jì)成果錯(cuò)誤！未找到引用源。 總體設(shè)計(jì)成果該碼頭共三個(gè)泊位，本設(shè)計(jì)對(duì)xx集團(tuán)50000DW集裝箱泊位進(jìn)行設(shè)計(jì)，，，回旋水域直徑586米。，前方樁臺(tái)36米，后方樁臺(tái)24米，采用30m軌距的裝卸橋。 結(jié)構(gòu)方案成果本碼頭選用高樁梁板式碼頭進(jìn)行設(shè)計(jì)。面層厚15mm，面板厚500mm，縱梁高1400mm,橫梁高為1200mm。結(jié)構(gòu)安全度為??級(jí)。作用在結(jié)構(gòu)上的荷載包括其自重以及堆貨裝卸橋荷載 施工圖設(shè)計(jì)成果施工期：板簡(jiǎn)支板計(jì)算；梁的計(jì)算分兩種情況，一種按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，一種按連續(xù)梁計(jì)算。試用期：板按雙向連續(xù)板計(jì)算；梁按連續(xù)梁計(jì)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(jì)算方法時(shí)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(jì)算和驗(yàn)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(cè)量平臺(tái)、定位沉樁、裝的臨時(shí)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(shí)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(duì)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(jì)承載力的要求，要控制沉樁樁尖標(biāo)高的同時(shí)，控制打樁的最后貫入度。基樁沉好后，樁頂高于或低于設(shè)計(jì)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(jì)成果評(píng)價(jià)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，我始終保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，積極的求學(xué)態(tài)度，客觀地總結(jié)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程，評(píng)價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果，并對(duì)設(shè)計(jì)方案及畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的改進(jìn)提出建議。第4章總平面設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未找到引用源。第4章 總平面設(shè)計(jì) 工程規(guī)模本工程位于黃驊港綜合港區(qū)一港池南側(cè)，東側(cè)緊鄰?fù)ㄓ蒙㈦s貨碼頭。根據(jù)吞吐量預(yù)測(cè)和船型分析，擬建設(shè)3個(gè)5萬(wàn)噸級(jí)專業(yè)化集裝箱泊位，碼頭主體結(jié)構(gòu)按10萬(wàn)噸級(jí)設(shè)計(jì)，集裝箱年泊位年通過(guò)能力150萬(wàn)TEU。碼頭總長(zhǎng)1570m。回旋水域直徑為586m。 布置原則（一） 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(lái)預(yù)留發(fā)展工程相協(xié)調(diào)。（二） 總平面布置與當(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。（三） 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。（四） 碼頭及航道布置合理，滿足碼頭、船舶安全作業(yè)要求。（五） 符合國(guó)家環(huán)保、安全、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定。 設(shè)計(jì)船型本設(shè)計(jì)的主要船型五萬(wàn)噸級(jí)的集裝箱船。集裝箱 ：L=293m，B=，H=，T=。集裝箱：L=294，B=35，H=，T=。（L為船長(zhǎng)，B為船寬，H為船高，T為吃水深度）。 作業(yè)條件港口年?duì)I運(yùn)天數(shù)：330天港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)：晝夜兩班作業(yè)純工作時(shí)間：18小時(shí)平均船時(shí)效率：50噸/小時(shí)風(fēng)：≤6級(jí)；雨：降水強(qiáng)度≤中雨；霧：能見(jiàn)度≥l km。 總體尺度該碼頭有三個(gè)泊位，碼頭岸線總長(zhǎng)為1057m。 碼頭泊位長(zhǎng)度集裝箱泊位長(zhǎng)度：端部泊位：中間泊位：L——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)，為293m。d——泊位間富裕寬度，查表取30；1511泊位尺寸端部泊位： =293+30=338m中間泊位： =293+30=323m 碼頭前沿高程。碼頭前沿水底高程：碼頭前沿設(shè)計(jì)水深D按下式確定：式中：。為龍骨下最小富裕深度,本碼頭為含淤泥的沙，含粘土的沙和松砂土地基，；為波浪富裕深度，取0m；為船舶因配載不均勻而增加的尾吃水，取0m；為港池備淤深度，考慮一年進(jìn)行一次維護(hù)挖泥。由以上各值求得D=++0+0+=。 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，即2B=。 碼頭前船舶回旋水域尺度本碼頭為有掩護(hù)碼頭，（L為船長(zhǎng)）。即，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(jì)高程碼頭頂高程，本碼頭為有掩護(hù)碼頭，~，并且在極端高水位時(shí)碼頭不被淹沒(méi)。 航道設(shè)計(jì)尺度航道設(shè)計(jì)寬度：航道取雙向航道：。其中，；r為風(fēng)流壓偏角取3；b為船舶間富裕寬度，取設(shè)計(jì)船寬B=；C為船舶與航道底邊間的富裕寬度（航速為6kn），=。則W=2++2=。航道設(shè)計(jì)水深設(shè)計(jì)水深： （1561）式中： （1562）；為船舶航行時(shí)船體下沉值，；為航行時(shí)龍骨下最小富裕深度，；為波浪富裕深度，；為船舶裝載縱傾富裕深度，；為備淤富裕深度。將上述的數(shù)帶入式（1561）、（1552）得:設(shè)計(jì)水深m。 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(zhǎng)自然岸線，布置沒(méi)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(guò)多占用河道寬度，影響通航。方案三：挖入式，碼頭