【正文】 ⑴ 工況十一 ⑵ 工況十二 ⑶ 工況十三 ⑷ 工況十四 ⑸ 工況十五 ⑹ 工況十六 承載能力極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)值 長期 組合 計(jì)算式 無 無 無 結(jié)果 無 無 無 計(jì)算式 ? +⑸ +（? +?） ? +⑸ +（? +?） ? +⑸ +（? +?） 結(jié)果 正常使用極限狀態(tài)持久狀況 長期 組合 計(jì)算式 無 無 無 結(jié)果 無 無 無 計(jì)算式 ?+（? +? +⑸） ? +（? +? +⑸） ? +（? +? +⑸） 結(jié)果 2962 3057 3152 第 6 章 配筋計(jì)算 說明：依據(jù)本 設(shè)計(jì)任務(wù)，只進(jìn)行橫梁與前排樁基的配筋計(jì)算。 抗剪驗(yàn)算 結(jié)合構(gòu)造要求，擬配φ 10250mm 箍筋。本設(shè)計(jì)采用全直樁框架碼頭結(jié)構(gòu)，這不但解決了船舶的系纜問題，而且大大提高了碼頭的裝卸效率。 [4] 姚輝等，高樁碼頭計(jì)算方法探討 [J] ，水運(yùn)工程， 1996（ 6）。 本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要是體現(xiàn)在碼頭的結(jié)構(gòu)上。 裂縫寬度驗(yàn)算 按照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL/T 191－ 96），對偏心受壓構(gòu)件，按照荷載效應(yīng)長期組合進(jìn)行驗(yàn)算： 按照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL/T 191－ 96） 規(guī)定： ＝ ＋ 300/h ；＝ ；＝ ； 換算半徑 取為 因此樁滿足抗裂要求。 持久狀況作用的短期效應(yīng)組合： Sd SGK+ψ 1（ SQ1K+SQiK） 式中：ψ 1――頻遇值系數(shù)，取 。 工況七 圖 522 ②堆荷 5 跨： 以此作為工況八進(jìn)行加載，如圖 523。 圖 511 由圖可得： 前軌反力 后軌反力 1471KN ?堆荷：按傳遞到橫梁上，堆荷荷載傳遞到橫梁上同面板原理相同。 圖 53 ?軌道梁按簡支梁計(jì)算，其自重以集中荷載施加于橫梁上，計(jì)算圖示見圖54。該方案中未設(shè)置靠船樁，這必然給施工帶來了方便，也同時(shí)在某種程度上也減少了工程的造價(jià)。碼頭排架前排樁基采用 ?1600 鋼筋砼嵌巖鉆孔灌注樁，碼頭排架后四排樁基采用 ?1600 的鋼筋砼嵌巖灌注樁，每榀排架設(shè) 5 根樁，前 4 根樁間距為 8m，后兩根樁間距為 6m，這樣就可使得上部結(jié)構(gòu)的兩個(gè)軌道梁都恰好放在兩根樁上，這對整個(gè)碼頭結(jié)構(gòu)的受力性能大大提高了。 根據(jù)所給資料、河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范以及港口布置與規(guī)劃，上述公式中的各參數(shù)取值如下： 330 天， 60%， 23h， 24h， 190TEU， ， 1 22 自然箱 /h， ， 90%， 2% 則： 碼頭泊位數(shù)的確定 該碼頭工程是集裝箱專用碼頭 ,設(shè)計(jì)年吞吐量為 70 萬 TEU/年 ,按照“一次規(guī)劃 ,分期建設(shè)”的原則進(jìn)行建設(shè) ,一期工程設(shè)計(jì)的年運(yùn)量為 20 萬。 基本要求 ?結(jié)構(gòu)（橫向排架）內(nèi)力計(jì)算利用手算與電算相結(jié)合； ?提交設(shè)計(jì)圖紙（含方案圖、結(jié)構(gòu)圖、構(gòu)件配筋圖等）不少于 7 張； ?提交設(shè)計(jì)說明書； ?圖紙繪制應(yīng)符合《港口工程制圖規(guī)范》； ?設(shè)計(jì)說明書應(yīng)按學(xué)校統(tǒng)一格式進(jìn)行編制，內(nèi)容應(yīng)清楚、簡潔、完善，編排應(yīng)規(guī)范、合理，文本采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編排。中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)，鈣泥質(zhì)混合膠結(jié)，巨厚層狀構(gòu)造。按其工程地質(zhì)特性，分為五個(gè)工程地質(zhì)層六個(gè)亞層，由上至下分述如下： ①素填土層 Q4m1 雜色，主要由粘性土及砂泥巖碎塊石組成，屬人工拋填形成，局部含少量磚瓦塊等建筑垃圾和生活垃圾，層厚為 ～ ，分布于勘察區(qū)居民點(diǎn)附近。泥沙淤積部位總的分布是：兩岸邊灘、回流區(qū)、彎道凸岸、江心洲的支叉和峽谷河段上下嬸沱區(qū)。港區(qū)下游約 3Km 的黃角灘是重慶河段的淺灘之一，淺區(qū)自三家灘至斗套石，長約 1Km。據(jù)多年統(tǒng)計(jì)資料，在 1～ 3 月處于枯水平穩(wěn)時(shí)期，從 4 月下旬起出現(xiàn)小峰并逐漸進(jìn)入中高水時(shí)期， 7～ 9 月多為洪水時(shí)期， 11月以后，呈緩慢降落狀態(tài)。建成 后將會(huì)對傳統(tǒng)的《高樁碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行修改，可以說是具有很大的劃時(shí)代意義的。對于重慶直轄后的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的需要，原先的碼頭已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展了；再加上三峽庫區(qū)蓄水后水位的大幅度 升高，以后萬噸級油輪就可以直接從上海開到重慶，這必然給重慶帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，因此修建可以適應(yīng)這個(gè)變化的新的、容量大的而且裝卸效率很高的集裝箱碼頭就成為了燃眉之急。 5%、 10%和 12%， 靜風(fēng)頻率為 33%。這樣，本工程建成后，可適應(yīng)三峽水庫蓄水初期和正常蓄水后的各種變化情況。 水庫蓄水后，抬高了侵蝕基面，改變了原河道的水流特性，過水?dāng)嗝嬖龃?，比降減少，流速降低，水流挾沙能力削弱，泥沙在庫區(qū)落淤。后緣山體斜坡地形坡度較陡，為 30176。分布于長江常年水位以下范圍，鉆探揭露厚度為 ～。 地震基本烈度 本工程按抗設(shè)防烈度Ⅵ度進(jìn)行抗震設(shè)防。堆場作業(yè)均采用 4 臺(tái)起重量 （吊具下）、軌距 30m 的軌道集裝箱龍門起重機(jī)?？紤]船舶在設(shè)計(jì)低水位能作業(yè)，則：碼頭前沿設(shè)計(jì)河底高程 設(shè)計(jì)低水位 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深 . 泊位長度和碼頭長度的擬定： 圖 21 根據(jù)前面所計(jì)算得到的泊位數(shù)為兩個(gè)，則泊位長度和碼頭長度按照圖 21進(jìn)行計(jì)算： 設(shè)計(jì)船型尺度： 9； 滿載吃水： ； 泊位長度不考慮移駁，按《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 . 確定泊位長度與泊位占用的碼頭長度計(jì)算： 單個(gè)泊位長度（端部）： ； 碼頭長度：； ――設(shè)計(jì)船型的型長，本工程取 90m； ――富裕寬度，通常?。?～ ） L，取 13m。引橋上部結(jié)構(gòu)由現(xiàn)澆鋼筋砼橫梁，現(xiàn)澆鋼筋砼 T 型梁組成。 表 41 結(jié)構(gòu)方案特點(diǎn) 方 案 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 方案一 ，施工方便； ； ，泊松比為 1/6。 情況二： 。 工況二 圖 517 ②系纜第五層： 同樣， ,以此作為工況三進(jìn)行加載，如圖 518。 軸力 圖 532 剪力 圖 533 彎矩 圖 534 為后面的配筋計(jì)算，本設(shè)計(jì) 只計(jì)算橫梁與前排樁基的內(nèi)力。 圖 63 FG 段左端支座處受剪承載力計(jì)算： 水平分布筋配 2φ 14，以安全起見在下式中取為。 結(jié) 論 交通最忌諱的就是遇到山高路陡，因?yàn)橛錾揭復(fù)谒淼?，遇水要架設(shè)橋梁，這無疑要增加很大的工程造價(jià)；這個(gè)情況在重慶這個(gè)山 高、坡陡、水道多的城市尤為明顯。敬請各位老師和同學(xué)們不吝賜教、指正。 謝 辭 經(jīng)過近兩個(gè) 月的努力，在王多垠教授和汪承志博士以及系畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組的精心指導(dǎo)下，在各位同學(xué)的大力協(xié)助下，我終于圓滿地完成了這份畢業(yè)設(shè)計(jì)。 嵌入 倍樁徑，則 hr 。 EF 段跨中受彎截面配筋計(jì)算 按規(guī)范式（ 2） 按規(guī)范附錄 B 式（ 3） 所以 鋼筋面積 選 12φ 20，實(shí)際 配筋率 跨中底部受力鋼筋延伸到支座，以承受支座下部可能出現(xiàn)的正彎矩，見圖62。 工況十四 圖 529 ⑨堆荷 5 跨： 以此作為工況十五進(jìn)行加載，如圖 530。 ?船舶系纜力（根據(jù)《內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究報(bào)告》（ 重慶交通大學(xué)）系纜最高層、系纜第五層、系纜最低層（第一層）與其他荷載作用組合時(shí)會(huì)產(chǎn)生最不利荷載組合，因此本設(shè)計(jì)只以這三層作為工況進(jìn)行計(jì)算） ①系纜最高層： 垂直于碼頭前沿線的橫向分力： 垂直于碼頭面的豎向分力： 按規(guī)范規(guī)定，系纜力和撞擊力作用在上部結(jié)構(gòu)為整體連接的碼頭上時(shí)，其水平橫向力的 50%由直接受力排架承受。 圖 58 則可得加載到橫向排架上的恒載具體值如下： 以上恒載加載位置見圖 59。 圍 ?總圖工程； ?裝卸工藝設(shè)備購置及安裝工程； ?供電照明工程； ?通信工程； ?給排水及消防工程； ?環(huán)境保護(hù)工程； ?臨時(shí)工程； ?其他費(fèi)用、預(yù)留費(fèi)用。為方便船舶在不同水位靠泊，碼頭前沿豎向設(shè) 6 層系靠船平臺(tái)，各層系靠船平臺(tái)設(shè)鋼爬梯上下。 堆箱場的面積計(jì)算： 4732 70% 30% 70% 696TEU 696 拆、裝箱庫的面積計(jì)算： 4732 70% 30% 30% 298TEU 碼頭總平面布置 .碼 頭前沿線的確定 : 根據(jù)已給的設(shè)計(jì)資料中的《重慶寸灘港區(qū)一期工程 水域部分 》的地形剖面圖大致可以確定碼頭的前沿線的位置 ,前沿線的具體布置見平面布置圖 . . 碼頭前沿高程的確定 : （根據(jù)《河規(guī)》） 式中：――設(shè)計(jì)高水位，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的資料，重現(xiàn)期為 20 年的設(shè)計(jì)高水位是； ――超高，取為 。 垂直提升運(yùn)輸利用岸邊吊進(jìn)行集裝箱的垂直提升。 ③流動(dòng)機(jī)械荷載 ④ 40 英尺集裝箱半掛車（牽引車 +底盤車）。分布于場地內(nèi)河漫灘及一級階地局部范圍。 擬建集裝箱堆場及泊位區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)地勢較高，中間為沖溝，地形起伏較大，坡面坡度為 10176。本河段下游不遠(yuǎn)處是川江有名的銅鑼?shí){，峽長約 3Km，寬超過 300m。 歷年最高洪水位： 歷年最低枯水位： 常年水位差： 最大水位差： 設(shè)計(jì)高水位： （重現(xiàn)期二十年） 設(shè)計(jì)低水位： 2021 年以前： （ 98%保證率） 2021 年～ 2021 年： （最低通航水位） 2021 年后： （最低通航水位） 施工水位： 從目前擬定的三峽水庫運(yùn)行方式來看，寸灘重慶河段的水位變化取決于入庫流量的大小。隨著對結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的不斷開發(fā)，一些大型結(jié)構(gòu)計(jì)算已不斷高效化。因?yàn)橹貞c通往四川以及周邊省區(qū)的道路大都是要穿山越嶺，這不但提高了施工難度，而且增加了工程造價(jià)。第四就是寸灘的地形非常復(fù)雜，這給結(jié)構(gòu)的的計(jì)算帶來了很大的難題。兩站均有較長系列的水沙實(shí)測資料。本河段無累積性淤積現(xiàn)象。 工程地質(zhì)條件 ?地形、地貌 工程場地地貌為構(gòu)造剝蝕淺丘地貌單元及長江河漫灘、一級階地河流地貌單元。層厚為 ～ 。 ?撞擊力 按兼顧 3000DWT 集裝箱船滿載排水量及靠船法向速度 Vn 護(hù)舷的選型和布置，確定船舶撞擊力。 表 1 設(shè)計(jì)船型基本尺度 船 型 設(shè) 計(jì) 主 要 尺 度（ m） 備 注 型長 型寬 型深 滿載吃水 190TEU 集裝箱船 90 兼顧 220TEU 集裝箱 船 裝卸工藝設(shè)計(jì) 藝設(shè)計(jì)原則 滿足集裝箱運(yùn)輸及裝卸要求，選擇流程合理、簡潔、經(jīng)濟(jì)、適用； 與碼頭的平面布置和結(jié)構(gòu)形式協(xié)調(diào)； 工藝簡單，維護(hù)維修方便，設(shè)備配置適當(dāng)、靈活，運(yùn)行費(fèi)用低。 根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，上述各參數(shù)取值如下： ， 100%， 355 天， 7 天， 則： ?地面箱位數(shù)計(jì)算： 其中： ――堆箱層數(shù)，取 5 層 ――庫場容量利用率（ %），取為 65% 計(jì)算： 考慮庫場利用率（ ），則地面箱應(yīng)布置： 集裝箱碼頭大門所需車道數(shù) ――水運(yùn)、鐵路中轉(zhuǎn)及港內(nèi)拆裝箱之和占碼頭年貨運(yùn)量的百分（ %） 取 0 進(jìn)行計(jì)算； ――集裝箱車輛到港不均衡系數(shù)，取為 ； ――年?duì)I運(yùn)天數(shù)，取為 355 天； ――大門日工作時(shí)間，取 12h； ――單車道小時(shí)通過的車輛數(shù)（輛 /h），取為 20 輛 /h； ――車輛平均載重量（ TEU/輛），取為 。樁基和橫梁連接采用 ?1400 鋼筋砼立柱，平臺(tái)立柱相隔一定高度設(shè)縱橫撐連接。 ?廣西建委發(fā)布的地方材料預(yù)算價(jià)格。 第一種面板：由圖可知：，則此面板按單向板計(jì)算，其子自重以集中力施加于橫梁上，計(jì)算圖示見圖 56。 圖 514 荷載計(jì)算工況 恒載 橫向排架結(jié)構(gòu)自重作為恒載按加載，面板、軌道梁、普通縱梁、鋼質(zhì)軌、系船梁、前邊梁作為恒載加載，這樣作為工況一進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。 工況十一 圖 526 ⑥堆荷 3 跨： 以此作為工況十二進(jìn)行加載，如圖 527。 橫梁各桿件標(biāo)號及各跨度標(biāo)識(shí)見圖 61。 1269 KN 1107KN，按構(gòu)造配筋即可。由于樁間距 的合理布置就可使得上部結(jié)構(gòu)的兩個(gè)軌道梁都恰好放在兩排樁上，這對整個(gè)碼頭結(jié)構(gòu)的受力性能大大提高了；由于在靠船構(gòu)件下設(shè)置靠船樁，這就大大減小了前排樁基的內(nèi)力 根據(jù)寸灘研究報(bào)告 ，從而可以防范前排樁基和前排立柱的偏壓破壞。 [2] 中國人民共和國交通部，港口工