【正文】 ： 解得：圖510 計(jì)算低水位梯形重心計(jì)算圖4. 施工期間波浪力計(jì)算：施工期波浪只考慮設(shè)計(jì)高水位波峰作用時(shí)的情況。波峰作用時(shí)：，按（JTJ21398）：波浪中線超出靜水面的高度：其中：靜水面以上高度處的波壓力強(qiáng)度為零水底處波壓力強(qiáng)度：其中：靜水面處波壓力強(qiáng)度：墻底浮托力： 波谷作用時(shí)：水底處波壓力強(qiáng)度：其中：墻底浮托力： 靜水面處波壓力強(qiáng)度為0靜水面以下深度處波壓力強(qiáng)度：波谷壓力引起的水平作用和傾覆力矩： 梯形重心高度計(jì)算見圖58： 解得圖58 極端高水位梯形重心計(jì)算圖2. 設(shè)計(jì)高水位情況：已知條件1) 波長計(jì)算：按（JTJ21398） 式中；由 查水文規(guī)范（JTJ21398）附錄G得，從而得到波長為2） 波壓力強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù)（JTJ21398）。另因波浪力受水位變化的影響，需對不同的水位要分別計(jì)算波浪力。滿載時(shí)： 則 則半載或壓載時(shí)： 則 則2. 作用在船舶上計(jì)算風(fēng)壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力計(jì)算：按照《港口工程荷載規(guī)范》 式中：ξ：風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)；內(nèi)插法得：設(shè)計(jì)風(fēng)速V的橫向分量。門機(jī)后輪產(chǎn)生的附加土壓力強(qiáng)度：試中：門機(jī)后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的水平作用和傾覆力矩：門機(jī)后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：門機(jī)前輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：第二種情況:前輪輪，后輪輪。則任意深度處的垂直壓力和側(cè)壓力公式垂直壓力： 側(cè)壓力： 在填料表面壓力為零，沿深度z按指數(shù)曲線變化，箱底壓力最大。由，根據(jù)JTJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》附錄F的規(guī)定按深倉計(jì)算。作用于碼頭墻背的土壓力按JTJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定計(jì)算，本設(shè)計(jì)的計(jì)算項(xiàng)目包括碼頭的土壓力（永久作用）、堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）和門機(jī)荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用），堆貨與門機(jī)荷載產(chǎn)生的土壓力計(jì)算比較簡單，而且不受水位變化的影響，碼頭墻后填料產(chǎn)生的土壓力受水位變化的影響，應(yīng)對不同的水位分別進(jìn)行計(jì)算。）混凝土胸墻C252414鋼筋混凝土沉箱C302515塊石1811451. 極端高水位情況計(jì)算圖示見圖54，計(jì)算見表53所示：圖54 極端高水位自重作用計(jì)算圖表53極端高水位自重作用計(jì)算表計(jì)算項(xiàng)目自重力G對前趾力臂X穩(wěn)定力矩沉箱前后壁、縱隔墻（++）112015＝2970411880沉箱端板、橫隔墻11（2+4）215＝45049沉箱底板62015＝90043600沉箱前、后趾（+）11/215220＝39041560沉箱豎加強(qiáng)角1/24015=4沉箱底加強(qiáng)角1/2(+)21015=4沉箱箱內(nèi)填石[11（112++）]5112=4胸墻12420＝胸墻2(24+14) 20＝228649144沉箱上填石1820=1350沉箱后踵填石（+）1/211201＝268420130合計(jì)每延米自重作用2. 設(shè)計(jì)高水位情況計(jì)算圖示見圖55，計(jì)算見表54所示：圖55設(shè)計(jì)高水位自重作用計(jì)算圖表54設(shè)計(jì)高水位自重作用計(jì)算表計(jì)算項(xiàng)目自重力G對前趾力臂X穩(wěn)定力矩　沉箱前后壁、縱隔墻（++）20(25+15)＝4沉箱端板、橫隔墻（2+4）2（25+15）＝4沉箱底板62015＝90043600沉箱前、后趾（+）11/215220＝39041560沉箱豎加強(qiáng)角1/24015=4沉箱底加強(qiáng)角1/2(+)21015=4沉箱箱內(nèi)填石[11（112++）]5112=4胸墻12420＝324010530胸墻262420=4320417280沉箱上填石1820＝1350沉箱后踵填石[（+）1/211+118]20＝20172合計(jì)124705每延米自重作用3. 設(shè)計(jì)低水位情況計(jì)算圖示見圖56，計(jì)算見表55所示圖56設(shè)計(jì)低水位自重作用計(jì)算圖表55設(shè)計(jì)低水位自重作用計(jì)算表計(jì)算項(xiàng)目自重力G對前趾力臂X穩(wěn)定力矩　沉箱前后壁、縱隔墻（++）（15+25）20＝3375413500沉箱端板、橫隔墻（2+4）2（15+25）＝4沉箱底板62015＝90043600沉箱前、后趾（+）11/215220＝39041560沉箱豎加強(qiáng)角1/2（15+25）40=1504600沉箱底加強(qiáng)角1/2(+)21015=4沉箱箱內(nèi)填石{（4）18+[41/2(+）2]11}52=4胸墻12420＝324010530胸墻262024＝4320417280沉箱上填石2018＝1350沉箱后踵填石[（+）1/211+118]20＝2999合計(jì)每延米自重作用4. 施工期情況施工期結(jié)構(gòu)自重力由沉箱和沉箱內(nèi)填石組成，由于沉箱后未填土，波浪力對沉箱有一定的作用，使得沉箱有象陸側(cè)傾倒的趨勢，故計(jì)算施工期時(shí)的力矩應(yīng)以后址為作用點(diǎn)按照設(shè)計(jì)高水位情況計(jì)算。如結(jié)構(gòu)自重力、預(yù)加應(yīng)力、土重力及由永久作用引起的土壓力、固定設(shè)備重力、固定水位的靜水壓力及浮托力等。沉箱各部分尺寸示意圖見圖5553所示。沉箱高程取決于基床頂面高程和沉箱頂面高程，箱頂高程要高于胸墻混凝土澆筑的施工水位，（乘潮澆筑），基床頂高程取港池底高程－9m，故沉箱高度為12m。5. 鋼管樁及鋼橋均需防腐處理，且需定期維護(hù)。1. 耗用鋼材量大。1. 結(jié)構(gòu)簡單，安裝工作量少。3. 碼頭整體性好，耐久性好，不需專設(shè)防腐處理。平面方案二：西側(cè)設(shè)有人工塊體護(hù)面的拋石斜坡式防波堤，形成半掩護(hù)港池。水平運(yùn)輸拖掛車一拖三掛為一組，運(yùn)距按100m計(jì)算，掛車每次運(yùn)量取10t，行車速度按5km/h計(jì)算，拆、掛鉤及調(diào)頭等時(shí)間按每次100s計(jì)算，每小時(shí)可運(yùn)輸10次，配一組拖掛車完全可以滿足兩臺門機(jī)的作業(yè)。參考《港口規(guī)劃與平面布置》“第五章”有雙向航道：=（113sin14+）=W=2A+B+2C=2++=。:：；:；:：:；:；:。=237=711m(包括船舶回旋水域?qū)挾燃盎匦蛟O(shè)計(jì)底標(biāo)高)。故碼頭前沿水底高程＝設(shè)計(jì)低水位－＝—=－9m。所以得碼頭泊位長度為＝113+215＝143（m）。綜上所訴年作業(yè)天數(shù)為：340天。(四) 災(zāi)害性天氣根據(jù)自然條件可知本區(qū)災(zāi)害性天氣過程主要為臺風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴，強(qiáng)熱帶風(fēng)暴）和寒潮。不足12小時(shí)，但大于6小時(shí)計(jì)為半天。（四） 碼頭及航道布置合理，滿足碼頭、船舶安全作業(yè)要求。近期通過貨種主要為燃料油、石腦油、氯仿、對二甲苯和甲醇等化學(xué)品190萬噸，其中進(jìn)口135萬噸、出口55萬噸，設(shè)計(jì)年吞吐量190萬噸。 設(shè)計(jì)成果評價(jià)本次設(shè)計(jì)強(qiáng)化了我對基本知識和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)了我收集資料和調(diào)查研究的能力,加強(qiáng)了一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設(shè)計(jì)運(yùn)算能力，進(jìn)一步提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力以及編寫編制能力。作用在碼頭上的荷載分為永久作用和可變作用，永久作用為沉箱自重作用、墻后填料產(chǎn)生的土壓力作用、貯倉壓力；可變作用為由碼頭面堆載和流動機(jī)械荷載產(chǎn)生的土壓力作用、船舶系纜力、波浪力。，碼頭前沿水深為9m，船舶回旋水域設(shè)在進(jìn)出港口的地點(diǎn)，方便船舶靠離碼頭，回旋水域直徑為465m。 施工條件施工所需的構(gòu)件預(yù)制場、施工碼頭等可依托本港現(xiàn)有設(shè)施。每個(gè)裝卸臂荷載：垂直荷載280KN；水平荷載70KN；傾覆力矩780KN 地質(zhì)條件擬建碼頭處地基為陸相沉積的中粗砂層，承載能力設(shè)計(jì)值為350kPa。 氣象條件計(jì)算風(fēng)速取22m/s。 設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)使用要求，設(shè)計(jì)文件的深度應(yīng)能達(dá)到確定港內(nèi)外配套項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模，水陸域總平面布置，裝卸工藝，設(shè)備選型和數(shù)量，水工及其他主要建筑物的結(jié)構(gòu)型式等。 設(shè)計(jì)原則（一） 總體設(shè)計(jì)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。此次擬建四個(gè)泊位：其中兩個(gè)件雜貨碼頭，預(yù)計(jì)吞吐量90萬噸；兩個(gè)集裝箱碼頭，預(yù)計(jì)吞吐量為100萬噸。該港區(qū)將逐步建設(shè)成為以集裝箱業(yè)務(wù)，國際中轉(zhuǎn)(保稅)，大進(jìn)大出為發(fā)展方向，建設(shè)現(xiàn)代化，具有專業(yè)特色，開放型，國際性深水大港。（二） 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(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)效益和社會效益。第2章 設(shè)計(jì)資料第2章 設(shè)計(jì)資料本部分分析項(xiàng)目的工程環(huán)境和條件對工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行的可能影響。按照碼頭前船舶作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)測風(fēng)、雨、霧、雷暴、波浪等影響因素的資料統(tǒng)計(jì)，并扣除各因素相互重疊的影響天數(shù)后，5萬噸船舶作業(yè)天為339天，2000噸船舶作業(yè)天為309天。 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。m。本工程屬港口擴(kuò)建，具有良好的“三通一平”條件。裝卸工藝為：裝卸船采用門機(jī)，水平運(yùn)輸采用拖掛車。 施工圖設(shè)計(jì)成果本設(shè)計(jì)對沉箱抗滑穩(wěn)定性、抗傾穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，對基床承載力和地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算均穩(wěn)定。通過重力式碼頭的設(shè)計(jì)，使我將以前的知識來了一次大的綜合，并且理論結(jié)合實(shí)際；掌握資料的收集和分析、相關(guān)規(guī)范的選擇和運(yùn)用；另外對培養(yǎng)我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力,為今后工作做好技術(shù)儲備。 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預(yù)留發(fā)展工程相協(xié)調(diào)。（五） 符合國家環(huán)保、安全、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定。參考xx港風(fēng)玫瑰圖和《港口規(guī)劃與平面布置》“第三章”表64可知：引船靠近船舶，引水員上船，拖船對船舶強(qiáng)制引水：%365=3天，除此之外風(fēng)對作業(yè)天數(shù)的影響可忽略不計(jì)。持續(xù)天數(shù)約7天。 總體尺度 碼頭泊位長度本碼頭為有掩護(hù)水域的碼頭，所以其單個(gè)泊位長度可以由以下公式確定: （41）式中：：一個(gè)泊位的長度；：設(shè)計(jì)船長；：泊位間富裕長度。 碼頭前沿高程(一) 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深，是指在設(shè)計(jì)低水位以下的保證設(shè)計(jì)船型在滿載吃水情況下的安全?？克?。(二) 碼頭面高程： 碼頭前沿停泊水域尺度碼頭前沿停泊水域?qū)挾龋涸诖a頭前沿停泊水域?qū)挾葍?nèi)水深需保持不變。 陸域設(shè)計(jì)高程后方陸域高程參考海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ21199)“”考慮工程自然條件，以盡量減少陸域形成挖填方量為原則可定為3m。綜合以上各值，得＝。(三) 設(shè)計(jì)底標(biāo)高為9m 平面方案比選碼頭前沿作業(yè)地帶考慮裝卸橋軌距為16m，前軌距碼頭前沿4m，后軌外吊臂外伸距離25m，再考慮行車道的寬度，碼頭前沿作業(yè)地帶的寬度取40m。檢修等機(jī)動機(jī)械數(shù)量，全港統(tǒng)一考慮。碼頭采用高樁墩臺結(jié)構(gòu)，碼頭由三個(gè)工作平臺及四個(gè)系纜墩組成。4. 安裝速度快，近期形成岸壁快，適應(yīng)開敞海域的施工。2. 使用材料總量較少。2. 碼頭頂面較高，需設(shè)置專用靠船設(shè)施才能兼顧較小船舶。故本設(shè)計(jì)采用方案一。沉箱寬度主要由碼頭的水平滑動及傾覆的穩(wěn)定性和基床及低級的承載力確定，初步取8m（包括前趾和后踵各1m的懸臂）。圖51 沉箱橫剖圖圖52 沉箱縱剖圖圖53 沉箱剖面圖 胸墻尺寸采用階梯式胸墻（2階），（使沉箱嵌入胸墻50cm），胸墻高3m。（原指示書中的內(nèi)容選擇性保留，不要全部都留著）沉箱碼頭主要包括：結(jié)構(gòu)自重、墻后填土產(chǎn)生的土壓力、貯倉壓力、水壓力等。根據(jù)表533中沉箱自重和沉箱內(nèi)填石自重的計(jì)算結(jié)果得沉箱自重力矩+倉填石重+后倉填石重每延米自重作用為計(jì)算圖示見圖57所示。作用于碼頭墻背的土壓力按照J(rèn)TJ29098《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》計(jì)算，所以得主動土壓力系數(shù)：沉箱頂面以下考慮外摩擦角，根據(jù)JTJ29098《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》，可查得，則沉箱頂面以下：水平土壓力系數(shù) 豎向土壓力系數(shù) 沉箱頂面以上：