【正文】 ....................................... 29 支座處斜截面抗剪驗算 ................................................................... 29 裂縫寬度驗算 ................................................................................. 30 橫向排架技術設計 .................................................................................... 30 內(nèi)力計算說明 ................................................................................. 30 內(nèi)力計算 ....................................................................................... 32 橫梁配筋計算 ................................................................................ 32 斜截面承載力計算 ......................................................................... 33 裂縫開展寬度驗算 ......................................................................... 34 江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 1 1 設計基本條件和依據(jù) 工程概況 擬新建江陰澄通港 5 萬噸級碼頭。經(jīng)過比選確定第一種方案為推薦方案。本次設計需達到初步設計的要求，并對指定構(gòu)件達到施工詳圖的要求。內(nèi)容包括四個部分，即碼頭設計工程中的資料分析、碼頭總平面布置、碼頭結(jié)構(gòu)的初步設計及技術設計。 根據(jù)碼頭的用途及其上的作用，初步確定了碼頭結(jié)構(gòu)的兩種設計方案，第一種方案為傳統(tǒng)的縱橫梁不等高連接，面板擱置于縱梁的形式；第二種方案為縱橫梁等高連接面板擱置于橫梁的形式。 設計成果包括計算書、說明書和三張大圖（碼頭平面布置方案 圖、碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖、橫梁配筋圖）。 本項設計的任務是對新建碼頭進行總平面布置，并進行結(jié)構(gòu)方案設計及部分構(gòu)件的技術設計。 從臨近相似的碼頭靠泊情況看， 50000 噸級的減載散貨船在靠泊船舶數(shù)量中占有相當?shù)谋壤?，?70000 噸級的減載船舶也經(jīng)常靠泊作業(yè)。 氣象條件 本地區(qū)處于北亞熱帶向溫帶的過渡地帶，并受到海洋性氣候的調(diào)節(jié)作用，具有氣候溫和、四季分明、雨量充沛、霜期短且無冰凍等特征。 水文條件 基準面 本工程潮位均以吳淞基準面為起算面。 工程河段潮汐特征潮值 工程河段潮位資料主要依據(jù)工程上游側(cè)江陰肖山水文站 (資料年限 1915～ 193 1948—1998 年 )實測潮位資料進行統(tǒng)計，工程河段潮汐特征值如下： 歷年最高潮位 (1997 年 8 月 19 日 ) 歷年最低潮位 (1997 年 8 月 19 日 ) 平均高潮位 平均低潮位 平均潮位 最大潮差 平均潮差 設計潮位 依據(jù)海港水文規(guī)范要求，設計高、低水位采用肖山水文站 1967～ i976 年共十年高、低潮位資料進行統(tǒng)計，極端高、低水位采用肖山站 i948~1998年共 51年的年極值高低水位資料進行統(tǒng)計，工程河段設計潮位取值如下： 設計高水位 (高潮累積頻率 10％潮位 ) 設計低水位 (低潮累積頻率 90％潮位 ) 極端高水位 (50 年一遇高潮位 ) 極端低水位 (50 年一遇低潮位 ) 防汛水位 (100 年一遇高水位 ) 江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 4 水流 工程河段水流特征 工程河段位于長江下游的感潮與潮流交界處，枯水期長期徑流量小，水流一般為往復流型態(tài)。 (1)本次測驗期間大通站流量在 15300～ 16500m3／ s，從流量量級來看，測驗期流量較平水年枯水期的流量偏大。 ，落潮流向一般在 65176。該段大江主流漲潮潮流向一般在 230176。 。 本次測驗期為長江枯水期，實測流速值不大，工程河段最大流速一般發(fā)生在長江洪水期。 可作業(yè)天數(shù) 根據(jù)擬建泊位運營特點及作業(yè)標準要求分析，影響港區(qū)正常作業(yè)的不利自然條件因素主要分：不利氣象因素包括大風、雨、霧、雷暴、高溫及嚴寒等天氣條件，不利水文因素主要為波浪和異常高、低水位等的影響。 水流經(jīng)天生港后，河道展寬，中間最寬處達 ；江陰水道出口受鵝鼻嘴～炮臺圩節(jié)點的控制，河寬約 ，該節(jié)點對上下游河勢均起著有效的控制作用。長江水流經(jīng)過長山斷面后被福姜沙分為南、北兩汊，北漢為主汊，長約 11km，河道順直寬淺；南汊為支汊，長約 16km，河道彎曲窄深，彎曲率為 。 (3)福姜沙汊道由于左汊河道順直寬淺，導致左汊內(nèi)深槽不斷擴大 、左移，經(jīng)初步系統(tǒng)的整治拋石護岸后，基本上控制了崩塌，所以隨著整治拋石護岸工程的繼續(xù)實施，福姜沙左、右汊現(xiàn)狀河勢格局也不會改變。過渡段、福姜沙水道隨著護岸工程建設的不斷實施、亦趨穩(wěn)定，現(xiàn)狀有利河勢條件為工程建江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 6 設提供了前提條件。 地質(zhì)概況 地層 場地勘探深度內(nèi)地層主要有： (1)第四系全新統(tǒng) (Q4al+ pl) 為近代沉積的長江三角洲沖積層 — 灰色、流塑狀淤泥質(zhì) 粘土夾砂和灰至青灰色、松散至中密狀粉、細砂層，局部夾角礫。～ 60186。 巖土物理、力學性質(zhì) 依據(jù)土的時代、成因、巖性和工程地質(zhì)特征，將場地勘探深度內(nèi)的地層劃為 16 個工程地質(zhì) (亞 )層，分述如下： (Ⅰ )粉質(zhì)粘土 (Q4al+ pl) 褐黃～灰色，飽和，軟一可塑。該層揭露于 ZK1 ZK1 ZK ZK2 L L5 孔，在場地內(nèi)連續(xù)分布于長江漫灘之頂部，為軟土之上的硬殼層。 (Ⅲ 1)粉、細砂 (Q4al+ pl) 灰色，飽和，松散。 ， N： 擊。厚 ～ ，頂板標高 ～ ，江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 7 ac： 39176。 (Ⅳ )淤泥質(zhì)粉土夾粉砂 (Q4al+ pl) 灰色，飽和，流塑。該層在場區(qū)內(nèi)連續(xù)分布，受江流沖刷，在ZK1 和 ZK4～ ZK6 附近缺失，且頂板標高和厚度變化較大。 ， N： 擊。 (V1)粉質(zhì)粘土 (Q4al+ pl) 青灰色，飽和，松散。 (Ⅵ )粉、細砂 (Q4al+ pl) 灰 ~青灰色，飽和，稍密。 am： 32176。 (Ⅶ )粉、細砂 (Q4al+ pl) 灰～青灰色，飽和，中密。 am： 32176。含云母碎片，局部夾淤泥質(zhì)粘土，厚 ～ ，頂板標高 ～ 。 ， N： 。頂板埋深 ～ 。該層揭露于 ZK1 ZK16 孔，呈透鏡體狀分布于場地的東部。頂板埋深 ~， N： 擊。 ω ： ％， γ： ／ m3， e ： ， IP ： ， IL： ， al2：。厚： ～ ，頂板標高 ~ ， N： 擊，頂板埋深 ～ 。 N： 擊。單軸飽和極限抗壓強度 Rb：，軟化系數(shù) K： 。江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 9 5 總平面布置 總平面布置原則 該碼頭是河口港碼頭，平面布置與工藝設計按《海港總平面設計規(guī)范》有關規(guī)定確定。 碼頭設計尺度 碼頭長度 和碼頭寬度 1） 泊位長度和碼頭長度 根據(jù)《海港總平面設計規(guī)范》 計算 ： Lb=L+2d=280m Lb—— 碼頭泊位長度 (m)； L—— 設計船長 (m),取 230 米； d—— 富裕長度 (m)，取 25 米。 2） 碼頭前沿設計水深 碼頭前沿設計水深 1 2 3 4D T Z Z Z Z ? ? ? ? ? ? D—— 碼頭前沿設計水深 (m) T—— 設計船型滿載吃水 (m)，取 米； Z1—— 龍骨下最小富裕 (m)，取 米； Z2—— 波浪富裕長度 (m)，取為 0； Z3—— 船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水 (m)，取 ； Z4—— 備淤富裕深度 (m)，取 。 港口道路 根據(jù) 《海港總平面設計規(guī)范》 確定港內(nèi)道路參數(shù) ： 港口主干道寬度： 12m 次干道寬度： 9m 支干道寬度： 4m 港內(nèi)道路 最小圓曲率半徑取 8m ， 交叉路口內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑取 15m ； 道路邊緣至流動機械距離 ；至堆貨 ；至圍墻 ； 道路縱坡考慮排水要求取 %～ 1%。 水平運輸機械采用一拖 三 掛（各 20 噸）的牽引車為一組 ， 每組拖掛車按載重 15 噸計 ,每組拖掛車來回一次需時 t=8min,每小時可來 回至少 6 次，即拖掛車臺時效率為 90t/臺時，所以每臺門機配備兩 組牽引平板車即可。取為 19000m2。具體布置位置及面積見碼頭總平面布置圖。 c) 機械司機數(shù)： 門坐式起重機： 21 人； 牽引平板掛車： 22 人； 叉車： 22 人； 輪胎吊： 42 人。 可變作用 堆貨荷載 q=20kPa； 施工荷載 q=3kPa； 流動機械作用：牽引平板車 。x s c x s cF C a V B 1 0 2 6 .9 2 k N2??? 239。 橫向分力： Nx=Nsinα cosβ =176。 = kN 豎向分力： Nz=Nsinβ =176。 由《橡膠護舷性能畢業(yè)設計參考資料》，可以采用 DA— A800H 1000L 標準型橡膠護舷三排 ，查表得 E0=185kJ考慮縱梁的構(gòu)造要求，現(xiàn)澆混凝土橫梁尚應考慮打樁偏位的影響。 碼頭長 281 米，將碼頭沿縱向分為 4+1 段，采用懸臂式變形縫，其間距為66米，變形縫寬 2cm，懸臂長 ，橫向排架間距為 7米，則每個分段內(nèi)有 9跨連續(xù)結(jié)構(gòu)，最東邊一個結(jié)構(gòu)段內(nèi)只有 2 跨連續(xù)結(jié)構(gòu)。 取跨度最大的一跨計算。 跨中 彎矩 ：0 4 0 .1 4? ? ?永 久 201M q l k N m8 ② 可變作用 a) 使用期（按連續(xù)板彎矩系數(shù)法計算）： 堆貨荷載 ： q1=20kPa 跨中彎矩 ： 21 01M q l 6 1 .2 6 k N m8? ? ?堆 貨 經(jīng)計算可知，堆貨荷載作用比流動機械荷載作用要大，故可變荷載取較大值堆貨荷載矩形截面塑性影響系數(shù)γ m=。 縱梁尺寸擬定及驗算 縱梁如圖擱置在橫梁上： 圖 江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 17 1） 計算跨度：簡支梁 ： l0= 連續(xù)梁： l0=7m 2） 各個縱梁分別進行荷載計算： ① 軌道梁 軌道梁斷面圖如圖 所示： a) 永久荷載（按簡支板計算）： 由面板傳遞的荷載： q1=縱梁自重： q2= 21 2 01M q q ) l 3 6 8 . 2 7 k N m8? ? ? ?永 久 （ b) 可變荷載： 圖 （ cm） 使用期（按連續(xù)板計算）： ⒈ 門機荷載作用 ：考慮門機最不利荷載位置，作用位置圖如 圖 （ b） 即一臺門機作用于跨中位置，且門機臂位于位置 2 時。 m ⒉堆貨荷載： q1=（ b） 2101M q l 4 7 4 .6 9 k N m8? ? ?堆 貨 施工期： 因施工期荷載產(chǎn)生的彎矩較小，故不再進行施工期截面驗算。 ② 中縱 梁 中縱梁斷面圖如圖 ② 所示： a) 永 久荷載（按簡支板計算）： 由面板傳遞的荷載： q1=縱梁自重： q2= 21 2 01M q q ) l 4 5 4 . 7 0 k N m8? ? ? ?永 久 （ b) 可變荷載： 使用期（按連續(xù)板計算）： 堆貨荷載： q1=② (cm) 江陰澄通港區(qū) 5 萬噸級泊位 18 2101M q l 6 4 3 .1 3 k N m8? ? ?堆 貨 截面尺寸驗算： M M M 904 .89 kN m? ? ? ?跨 中 永 久 可 變 抗彎模量 231W b h 0 .1 8 1 5m6?? 。采用 C30 混凝土。 由于橫梁斷面尺寸較大，可滿足一般承載要求，故不再進行驗算 。 根據(jù)地質(zhì)資料，第Ⅸ層為粉、細砂，中密，含云母碎片，局部夾淤泥質(zhì)粘土，通過計算可將該層定為持力層。 擬定碼頭結(jié)構(gòu)方案二 方案二為部分預制式高樁碼頭，縱梁與橫梁等高連接，面板 四邊擱置在縱梁和橫梁上。 尺寸擬定及驗算 面板尺寸擬定及驗算 面板四邊支撐在縱梁和橫