【文章內容簡介】 1 . 0h B K r dcy k KQ K KEtT ??? ??? ? ? ? ?? 萬 噸 32 .0= = 1 .3 32 0 .7 5kEAmqK? ? 萬 由于道路和引道會占用后方堆場一定的面積，前方庫（場）的長度為泊位長度減去20~30m ，寬度取 40~60m ，并且盡量和泊位對應。本次設計僅一個泊位，且泊位長度為262m，初步擬定后方庫（場）長度為 230m，寬度 60m，總共設置一個堆場，一個庫場。 （ 2）油罐所需容量 根據 《海港總平面設計規(guī)范》 (JTJ 21199)相關規(guī)定，原油碼頭需要的油罐、油庫容量可以按照下式計算： 0 h Bk dcykQKEtT ???? 式中： 0E —— 容量（ 3m ）； hQ —— 年貨運量（ t）； dct —— 平均儲存期（ d），取 6~7d 。 ? —— 油品密度（ 3/tm）； ?? —— 油 庫 或 油 罐 容 積 利 用 系 數(shù) ， ； ykT —— 油 庫 或 油 罐 年 作 業(yè) 天 數(shù) ； BkK —— 油 庫 或 油 罐 不 平 衡 系 數(shù) 。 經計算可得 : 430 7 0 1 . 1= 6 = 1 . 6 7 1 03 5 0 0 . 9 3 0 . 8 5h B k dcykQKE t mT????? ? ??? (1)貨種分析 擴建碼頭位于江蘇省張家港，擴建泊位是多用途碼頭，其主要進出口貨物為食用油品和袋裝糧食，其中，袋裝糧食為件雜貨，年進出口總量為 55萬噸，食用油品屬于液體散貨，年進出口總量為 70萬噸。 (2)設計船型 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 擴建段碼頭泊位結構按停靠 50000噸級油船設計計算， 50000DWT 油船船型資料如下： L B H T? ? ?總 長 （ ） 型 寬 （ ） 型 深 （ ） 滿 載 吃 水 （ ）= 2 2 9 m 3 2 .3 m 1 9 .1 m 1 2 .8 m? ? ?。 (3)作業(yè)班制：三班 /晝夜。 (4)年營運天數(shù)： 320天。 通過對本設計的貨種進行分析，袋裝糧食的裝卸采用一般件雜貨的拖裝吊工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)，使用油品則采用管道運輸。 對于袋裝糧食的裝卸，在碼頭前沿設置兩臺 10噸門座起重機作為垂直運輸機械，進行前沿裝卸作業(yè)，待貨物從船上卸下后，則通過汽車和平板車進行水平運輸，到達庫（場），在庫（場）通過輪胎式起重 機等機械，卸入庫（場）堆垛。 對于食用油品的裝卸，通過油脂管線進行輸送。油脂管線從后方貯罐區(qū)開始，沿著上下游兩座引橋的外側鋪設，管線數(shù)量為 6根，管線設計流量為 400t/h，如果流量不夠，可以考慮兩根管線同時接卸，以縮短卸船時間。 袋裝糧食裝卸流程： ? ? ? ? ? ? ? ?雜 貨 船 門 機 汽 車 、 平 板 車 輪 胎 式 起 重 機 庫 （ 場 ） 食用油品裝卸流程： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?油 船 船 艙 輸 油 泵 輸 油 管 道 閘 閥 工 藝 管 線 后 方 儲 罐 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11 三、碼頭總體設計 碼頭型 式根據結構分類一般有重力式碼頭、板樁碼頭和高樁碼頭。其中，高樁碼頭在我國的各個港口中應用十分普遍。高樁碼頭的主要優(yōu)點是結構輕，適應性好，對軟土地基的適應性更是遠遠超過其他類型的碼頭。由于本設計是河港碼頭，軟土是地基表層的主要結構，相對的硬土層則一般在較深處，考慮到碼頭在寬度方向的尺度相對較大，岸坡坡角相對較小，因此初步設計碼頭結構使用梁板式高樁碼頭。 從前文的計算中可得本設計泊位長度為 262m，但是考慮到本設計為碼頭的擴建，已建泊位原為端部泊位，擴建后則需按中間泊位考 慮，因此其泊位總長度存在富余量，取該富余長度為 10m，因此本設計只需擴建 252m即可滿足要求。 為了避免碼頭結構產生過大的變形應力，需設置變形縫 (凹凸縫 )，將碼頭沿長度方向進行分段。變形縫的寬度取為 20mm，變形縫內用泡沫塑料填充，以保證結構自由伸縮。變形縫的間距取為 63m。由于該地區(qū)土質條件不好，為了加強對不均勻沉降的適應性，把結構分段處的兩端做成懸臂式上部結構，懸臂的長度為 。碼頭沿長度方向分為 4 段，每段63m，初步擬定每段設置 11 榀排架，排架間距 6m。 碼頭平臺總長 252m， 總寬 30m，由前方平臺和后方平臺兩部分組成。前方平臺寬 ，每榀排架下設 5根 600mm 600mm預應力砼空心方樁基礎，靠前沿的軌道梁下布置雙直樁，后軌道梁下布置叉樁，叉樁斜度為 3： 1，在前方雙直樁和后方叉樁中間加設一根直樁。 后方平臺寬 ，每榀排架下設 4 根 600mm 600mm 預應力砼空心方樁基礎，樁基均為直樁。 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 12 四、碼頭結構設計 由于現(xiàn)澆板工作量大，施工速度慢，而只用預制板的話則整體性較差，所以面板采用疊合板的形式，面板預制部分取為 350mm，面板現(xiàn)澆部分取為 150mm，磨耗層厚度取為50mm，與面板的現(xiàn)澆部分一起澆筑。 連續(xù)板計算跨度： 長跨： 彎矩計算時： 100. 4 m 0. 1 0. 6 6B l m l l m? ? ? ? ?， 故， 剪力計算時： 0 l m?? 短跨： 彎矩計算時： 00. 5 0. 1 0. 52 5 4. 45nB m l m l l m? ? ? ? ?， 故， 剪力計算時： 0 l m?? 因此，長邊計算跨度與短邊計算跨度之比為 6/=2，則按照雙向板計算。 本設計中每段預制 軌道梁長為 ，縱梁擱置在橫梁上，擱置長度為 ，凈跨 5m，橫向排架間距為 6m。 該梁是鋼筋混凝土預制梁，主要參數(shù)見表 ： 表 軌道梁截面 編號 截面名稱 類型 參數(shù) 1 軌道梁 B= H=1m 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 13 表 軌道梁截面參數(shù) 截面名稱 截面面積(m^2) 截面慣性矩(m^4) 彈性模量(kN/m^2) 材料重度(kN/m^3) 材料名稱 軌道梁 +07 25 C40 表 連續(xù)梁參數(shù) 梁 跨長 (m) 截面 單元分割數(shù) 1 軌道梁 10 2 6 軌道梁 10 3 6 軌道梁 10 4 6 軌道梁 10 5 6 軌道梁 10 6 6 軌道梁 10 7 6 軌道梁 10 8 6 軌道梁 10 9 6 軌道梁 10 10 6 軌道梁 10 11 6 軌道梁 10 12 軌道梁 10 、連接條件 表 連續(xù)梁 節(jié)點支撐、連接條件 節(jié)點 連接方式 支撐方式 1 鉸接 自由 2 固接 簡支 3 固接 簡支 4 固接 簡支 5 固 接 簡支 6 固接 簡支 7 固接 簡支 8 固接 簡支 9 固接 簡支 10 固接 簡支 11 固接 簡支 12 固接 簡支 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 14 13 鉸接 自由 （ 1）永久作用 縱梁自重： 2 5 0 .5 1 1 2 .5 /kN m? ? ? 預制面板： 22 5 0 .3 5 8 .7 5 /kN m?? 現(xiàn)澆面板及面層： 22 4 0 .2 4 .8 /kN m?? 對于中間部分的面板，其兩邊支承在橫梁上，兩邊支承在縱梁上，按照雙向板計算。面板的自重和其上的 均布荷載按照圖 。 圖 面板中間部分荷載傳遞圖 其中 8 .7 5 4 .8 1 3 .5 5q kP a? ? ? 0 ? 對于懸臂部分的面板，按照單向面板計算，將均布荷載只傳遞到橫梁或者縱梁之上，對于位于四個角落的面板，可以按照對角線分布的原則將荷載同時傳遞到橫、縱梁之上。 圖 懸臂面板荷載傳遞圖 圖 角落面板荷載傳遞圖 軌道梁受力如圖 ： 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 圖 軌 道梁受力圖一 （ 2）可變作用 堆貨荷載：前方承臺： 20KPa； 后方承臺： 40KPa 前方平臺上的堆貨荷載為 20KPa，其傳遞到軌道梁上的力的計算規(guī)則與面板自重相同，所以堆貨荷載作用在軌道梁上的力如下圖： 圖 軌道梁受力圖二 門機荷載：軌距： ；支腿縱距： ，每只腿四個輪子； 輪壓：海側軌 250kN/輪，陸側軌 250kN/輪 單位 ： m 圖 門 機示意圖 ：永久荷載 +散貨荷載 +門機 ：永久荷載 +散貨荷載 +門機 從易工軟件的計算結果中，可以匯總出不同作用效應組合下的彎矩和剪力的極值，見表 ： 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 16 表 彎矩包絡值分析匯總 彎矩（ kNm） 組合類型 Max Min 承載能力極限狀態(tài)持久組合 正常使用極限狀態(tài)持久狀況的標準組合 表 剪力包 絡值分析匯總 剪力（ kN） 組合類型 Max Min 承載能力極限狀態(tài)持久組合 正常使用極限狀態(tài)持久狀況的標準組合 按照承載能力極限設計值 （ 持久組合 ）進行計算，軌道梁承載正向彎矩最大值為 kNm ，負向彎矩最大值為 kNm，設計使用雙筋截面。 軌道梁采用等級為 C40 的混凝土，則 /cf N mm? ，縱筋采用 HRB335，箍筋采用HPB235，則 2300 /yf N mm? ， 2210 /yvf N mm? 。 因彎矩較大，估計受拉鋼筋為雙排布置，混凝土保護層厚度 c=50mm，初步取 a=130mm，則 0 1 0 0 0 1 3 0 8 7 0h m m? ? ?。 （ 1）抵抗截面正彎矩鋼筋布置： 6m a x220 1 5 1 4 . 9 4 1 0 0 . 2 0 51 9 . 5 5 0 0 8 7 0s cMf b h? ?? ? ??? 1 1 2 = 1 1 2 0 . 2 0 5 =0 . 2 3 2 0 . 5 4 4Sb? ? ?? ? ? ? ? ? ? 滿足要求。 20 1 9 . 5 5 0 0 8 7 0 0 . 2 3 2= = 6 5 5 9 . 8 m m300csyf b hA f ? ? ? ?= 查表選用 6 32 4 25??? 鋼筋（實際 2=6790mmsA ）。 計算配筋率： m i n6790 1 . 3 5 8 % 0 . 1 5 %5 0 0 1 0 0 0??? ? ? ?? 鋼筋計算符合要求。 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 17 （ 2）抵抗截面負彎矩鋼筋布置： 6m a x220 1 7 0 0 . 7 1 0 0 . 2 3 01 9 . 5 5 0 0 8 7 0s cMf b h? ?? ? ??? 1 1 2 = 1 1 2 0 . 2 3 0 =0 . 2 6 5 0 . 5 4 4Sb? ? ?? ? ? ? ? ? ? 滿足要求。 20 1 9 . 5 5 0 0 8 7 0 0 . 2 6 5= = 7 4 9 2 . 9 m m300csyf b hA f ? ? ? ?= 查表選用 6 32 4 32??? 鋼筋 （實際 2=8043mmsA ）。 配筋率： m i n8043 1 . 6 1 % 0 . 1 5 %5 0 0 1 0 0 0??? ? ? ?? 鋼筋計算符合要求。 （ 3）受剪箍筋的計算 設由混凝土與箍筋共同承擔剪力，箍筋采用 HPB235， 2210 /yf N mm? ，由于截面高度為 1000mm， 經計算得： h00 . 0 7 0 . 0 7 8 0 0 / 1 0 0 0 1 9 . 5 5 0 0 8 7 0 5 3 1ccV f b h k N?? ? ? ? ? ? ?/ 66 4 / 1. 1 53 1 17 69 .8 7cdV k N V k N? ? ? ? ? 所以 max 300S mm? ，配置四肢箍筋 16@120? ，則 00d31 ( 0 .0 7 1 .2 5 )1 4 2 0 1 .1( 5 3 1 1 0 1 .2 5 2 1 0 8 7 0 )1 .1 1 2 0= 1 8 7 4 1 7 6 9 .8 7svh c y vAf b h f hsk N k N?? ??? ? ? ? ? ?? 滿足截面抗剪要求。 因為梁高超過 700mm，應設置構造鋼筋，選用 25? 鋼筋，兩根構造鋼筋之間用連系筋相連，連系筋選用 16@600? 鋼筋。