【正文】 ： 解得：圖510 計算低水位梯形重心計算圖4. 施工期間波浪力計算：施工期波浪只考慮設計高水位波峰作用時的情況。波峰作用時：，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度為零水底處波壓力強度：其中：靜水面處波壓力強度：墻底浮托力： 波谷作用時：水底處波壓力強度：其中：墻底浮托力： 靜水面處波壓力強度為0靜水面以下深度處波壓力強度：波谷壓力引起的水平作用和傾覆力矩： 梯形重心高度計算見圖58： 解得圖58 極端高水位梯形重心計算圖2. 設計高水位情況：已知條件1) 波長計算：按（JTJ21398） 式中；由 查水文規(guī)范（JTJ21398）附錄G得，從而得到波長為2） 波壓力強度計算：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算波浪力。滿載時： 則 則半載或壓載時： 則 則2. 作用在船舶上計算風壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力計算：按照《港口工程荷載規(guī)范》 式中：ξ：風壓不均勻折減系數(shù)；內插法得：設計風速V的橫向分量。門機后輪產生的附加土壓力強度：試中：門機后輪產生附加土壓力引起的水平作用和傾覆力矩：門機后輪產生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：門機前輪產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壓力公式垂直壓力： 側壓力： 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《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》附錄F的規(guī)定按深倉計算。作用于碼頭墻背的土壓力按JTJ290－98《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》的有關規(guī)定計算，本設計的計算項目包括碼頭的土壓力（永久作用）、堆貨荷載產生的土壓力（可變作用）和門機荷載產生的土壓力（可變作用），堆貨與門機荷載產生的土壓力計算比較簡單，而且不受水位變化的影響，碼頭墻后填料產生的土壓力受水位變化的影響，應對不同的水位分別進行計算。）混凝土胸墻C252414鋼筋混凝土沉箱C302515塊石1811451. 極端高水位情況計算圖示見圖54，計算見表53所示：圖54 極端高水位自重作用計算圖表53極端高水位自重作用計算表計算項目自重力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沉箱豎加強角1/24015=4沉箱底加強角1/2(+)21015=4沉箱箱內填石[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合計每延米自重作用2. 設計高水位情況計算圖示見圖55，計算見表54所示：圖55設計高水位自重作用計算圖表54設計高水位自重作用計算表計算項目自重力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沉箱豎加強角1/24015=4沉箱底加強角1/2(+)21015=4沉箱箱內填石[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124705每延米自重作用3. 設計低水位情況計算圖示見圖56，計算見表55所示圖56設計低水位自重作用計算圖表55設計低水位自重作用計算表計算項目自重力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沉箱豎加強角1/2（15+25）40=1504600沉箱底加強角1/2(+)21015=4沉箱箱內填石{（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合計每延米自重作用4. 施工期情況施工期結構自重力由沉箱和沉箱內填石組成，由于沉箱后未填土，波浪力對沉箱有一定的作用，使得沉箱有象陸側傾倒的趨勢，故計算施工期時的力矩應以后址為作用點按照設計高水位情況計算。如結構自重力、預加應力、土重力及由永久作用引起的土壓力、固定設備重力、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。1. 耗用鋼材量大。1. 結構簡單，安裝工作量少。3. 碼頭整體性好，耐久性好，不需專設防腐處理。平面方案二：西側設有人工塊體護面的拋石斜坡式防波堤，形成半掩護港池。水平運輸拖掛車一拖三掛為一組，運距按100m計算，掛車每次運量取10t，行車速度按5km/h計算，拆、掛鉤及調頭等時間按每次100s計算，每小時可運輸10次，配一組拖掛車完全可以滿足兩臺門機的作業(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(包括船舶回旋水域寬度及回旋水域設計底標高)。故碼頭前沿水底高程＝設計低水位－＝—=－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) 災害性天氣根據(jù)自然條件可知本區(qū)災害性天氣過程主要為臺風（含熱帶風暴，強熱帶風暴）和寒潮。不足12小時，但大于6小時計為半天。（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品190萬噸，其中進口135萬噸、出口55萬噸，設計年吞吐量190萬噸。 設計成果評價本次設計強化了我對基本知識和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)了我收集資料和調查研究的能力,加強了一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設計運算能力，進一步提高應用計算機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械荷載產生的土壓力作用、船舶系纜力、波浪力。，碼頭前沿水深為9m，船舶回旋水域設在進出港口的地點，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件預制場、施工碼頭等可依托本港現(xiàn)有設施。每個裝卸臂荷載：垂直荷載280KN；水平荷載70KN；傾覆力矩780KN 地質條件擬建碼頭處地基為陸相沉積的中粗砂層，承載能力設計值為350kPa。 氣象條件計算風速取22m/s。 設計任務根據(jù)使用要求，設計文件的深度應能達到確定港內外配套項目的建設規(guī)模，水陸域總平面布置，裝卸工藝，設備選型和數(shù)量，水工及其他主要建筑物的結構型式等。 設計原則（一） 總體設計符合國家、地方經濟發(fā)展規(guī)劃和總體部署，遵循國家和行業(yè)有關工程建設法規(guī)、政策和規(guī)定。此次擬建四個泊位：其中兩個件雜貨碼頭，預計吞吐量90萬噸；兩個集裝箱碼頭，預計吞吐量為100萬噸。該港區(qū)將逐步建設成為以集裝箱業(yè)務，國際中轉(保稅)，大進大出為發(fā)展方向，建設現(xiàn)代化，具有專業(yè)特色，開放型，國際性深水大港。（二） 結合國情，采用成熟的技術、設備和材料，使工程設計安全可靠、使用方便、工程量少、總造價低、施工進度快，獲得較好的經濟效益和社會效益。第2章 設計資料第2章 設計資料本部分分析項目的工程環(huán)境和條件對工程設計、建設、運行的可能影響。按照碼頭前船舶作業(yè)標準，根據(jù)當?shù)貙崪y風、雨、霧、雷暴、波浪等影響因素的資料統(tǒng)計，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)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB500112001），本區(qū)域地震基本烈度為6度。m。本工程屬港口擴建，具有良好的“三通一平”條件。裝卸工藝為：裝卸船采用門機，水平運輸采用拖掛車。 施工圖設計成果本設計對沉箱抗滑穩(wěn)定性、抗傾穩(wěn)定性進行驗算，對基床承載力和地基承載力進行驗算均穩(wěn)定。通過重力式碼頭的設計，使我將以前的知識來了一次大的綜合，并且理論結合實際；掌握資料的收集和分析、相關規(guī)范的選擇和運用；另外對培養(yǎng)我獨立思考問題和解決問題的能力,為今后工作做好技術儲備。 布置原則（一） 總平面布置應滿足本區(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留發(fā)展工程相協(xié)調。（五） 符合國家環(huán)保、安全、衛(wèi)生等有關規(guī)定。參考xx港風玫瑰圖和《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，拖船對船舶強制引水：%365=3天，除此之外風對作業(yè)天數(shù)的影響可忽略不計。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水域的碼頭，所以其單個泊位長度可以由以下公式確定: （41）式中：：一個泊位的長度；：設計船長；：泊位間富裕長度。 碼頭前沿高程(一) 碼頭前沿設計水深，是指在設計低水位以下的保證設計船型在滿載吃水情況下的安全?？克睢?二) 碼頭面高程： 碼頭前沿停泊水域尺度碼頭前沿停泊水域寬度：在碼頭前沿停泊水域寬度內水深需保持不變。 陸域設計高程后方陸域高程參考海港總平面設計規(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) 設計底標高為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。檢修等機動機械數(shù)量，全港統(tǒng)一考慮。碼頭采用高樁墩臺結構，碼頭由三個工作平臺及四個系纜墩組成。4. 安裝速度快，近期形成岸壁快，適應開敞海域的施工。2. 使用材料總量較少。2. 碼頭頂面較高，需設置專用靠船設施才能兼顧較小船舶。故本設計采用方案一。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。（原指示書中的內容選擇性保留，不要全部都留著）沉箱碼頭主要包括：結構自重、墻后填土產生的土壓力、貯倉壓力、水壓力等。根據(jù)表533中沉箱自重和沉箱內填石自重的計算結果得沉箱自重力矩+倉填石重+后倉填石重每延米自重作用為計算圖示見圖57所示。作用于碼頭墻背的土壓力按照JTJ29098《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》計算，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《重力式碼頭設計與施工規(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：