【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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510： 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。已知條件1) 波長(zhǎng)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(zhǎng)為2) 波壓力強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù)（JTJ21398）。又墻前產(chǎn)生立波。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： 3) 波峰壓力引起的水平作用和傾覆力矩：；沉箱頂標(biāo)高處波浪壓力強(qiáng)度按斜率計(jì)算： 梯形重心高度計(jì)算見圖511： 解得：圖511 施工期水位梯形重心計(jì)算圖(四) 施工期沉箱沉放時(shí)面板所受水壓力計(jì)算沉箱面板所受水壓力最大時(shí)，故只計(jì)算沉箱下沉中，（l=）=。水壓力分布見圖512所示：1. 沉箱總重：根據(jù)表54中沉箱項(xiàng)自重力計(jì)算的結(jié)果得：： 2. 沉箱體積計(jì)算： 減去前、后趾的體積：3. 沉箱吃水計(jì)算：4. 沉箱面板所受水壓力：圖512 施工期沉箱面板水壓力分布圖 偶然作用因本工程位于抗震設(shè)防的設(shè)計(jì)烈度為6度的地區(qū)，故本碼頭可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算。 碼頭荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總表56 碼頭荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總表作用分類荷載情況垂直力水平力穩(wěn)定力矩傾覆力矩永久作用自極端高水位永久作用重設(shè)計(jì)高水位力設(shè)計(jì)低水位施工期填料土壓力極端高水位設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)低水位可變作用波谷壓力極端高水位可變作用設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)低水位施工期波壓力堆貨土壓力前沿堆貨100550門機(jī)作用 工作情況門機(jī)作用 非工作情況船舶系纜力第6章結(jié)構(gòu)計(jì)算第6章 結(jié)構(gòu)計(jì)算 穩(wěn)定性驗(yàn)算 作用效應(yīng)組合根據(jù)JTJ29098《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》的規(guī)定，作用效應(yīng)組合應(yīng)考慮持久組合、短暫組合和偶然組合，結(jié)合本工程實(shí)際情況，在碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)考慮了以下作用效應(yīng)組合：持久組合Ⅰ：極端高水位（永久作用）+堆貨產(chǎn)生的土壓力（主導(dǎo)可變作用）+波浪力波谷作用（非主導(dǎo)可變作用）；持久組合Ⅱ：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+堆貨產(chǎn)生的土壓力（主導(dǎo)可變作用）＋波浪力波谷作用（非主導(dǎo)可變作用）；持久組合Ⅲ：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+波浪力波谷作用（主導(dǎo)可變作用）＋堆貨產(chǎn)生的土壓力（非主導(dǎo)可變作用）；持久組合Ⅳ：極端高水位（永久作用）+波浪力波谷作用（主導(dǎo)可變作用）＋堆貨產(chǎn)生的土壓力（非主導(dǎo)可變作用）；短暫組合：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+波峰壓力（主導(dǎo)可變作用）偶然組合：因該地區(qū)地震烈度為6度，根據(jù)《水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ22598）。 抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中的規(guī)定來進(jìn)行碼頭沿基床頂面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：①應(yīng)該考慮波浪力，并且波浪力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》驗(yàn)算： （61）②應(yīng)該考慮波浪力，堆貨產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》驗(yàn)算： （62）式中：：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，建筑物安全等級(jí)為2級(jí)。：結(jié)構(gòu)系數(shù)。：自重力分項(xiàng)系數(shù)。：作用在計(jì)算面上的結(jié)構(gòu)自重力的標(biāo)準(zhǔn)值。f：沿計(jì)算面的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》。：土壓力的分項(xiàng)系數(shù)。EH、EV：分別為計(jì)算面以上永久作用所產(chǎn)生總主動(dòng)土壓力的水平分力和豎向分力的標(biāo)準(zhǔn)值。：系纜力分項(xiàng)系數(shù)。：系纜力水平分力的標(biāo)準(zhǔn)值。、：碼頭面上的可變作用在計(jì)算面以上產(chǎn)生的總主動(dòng)土壓力的水平分力和豎向分力的標(biāo)準(zhǔn)值。Ψ：作用效應(yīng)組合系數(shù)。PRV：系纜力水平分力的標(biāo)準(zhǔn)值。：波浪水平力分項(xiàng)系數(shù)。PB：波谷作用時(shí)，作用在計(jì)算面以上水平波壓力的標(biāo)準(zhǔn)值。：波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)。PBU：波谷作用時(shí)作用在計(jì)算底面以上波浪浮托力的標(biāo)準(zhǔn)值。表61 抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算表　 土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)　　　結(jié)果G結(jié)果結(jié)論持久組合一11穩(wěn)定持久組合二11穩(wěn)定　　　　　 波浪力主導(dǎo)可變作用：持久組合： 短暫組合：　　結(jié)果　G結(jié)果結(jié)論持久組合三11穩(wěn)定持久組合四11穩(wěn)定短暫組合100100穩(wěn)定 抗傾穩(wěn)定性驗(yàn)算按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》中的規(guī)定來進(jìn)行碼頭沿基床頂面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：①應(yīng)該考慮波浪力，并且波浪力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》驗(yàn)算： (63)②應(yīng)該考慮波浪力，堆貨產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》驗(yàn)算： (64)式中：：結(jié)構(gòu)自重力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前的穩(wěn)定力矩。、：碼頭墻體后回填料所產(chǎn)生的土壓力水平分力和豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩。、：碼頭面上可變作用所產(chǎn)生的土壓力的水平分力和豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩。：結(jié)構(gòu)系數(shù)，；。：波谷作用時(shí)水平波壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的傾覆力矩。：波谷作用時(shí)波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)計(jì)算面前趾的穩(wěn)定力矩。表62 抗傾穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算表　土壓力主導(dǎo)可變作用時(shí)：　　　結(jié)果結(jié)果結(jié)論持久組合一11穩(wěn)定持久組合二11穩(wěn)定　波浪力為主導(dǎo)可變作用時(shí)：短暫組合：　　結(jié)果結(jié)果結(jié)論持久組合三11穩(wěn)定持久組合四11穩(wěn)定短暫組合100100穩(wěn)定 基床承載力驗(yàn)算基床承載力驗(yàn)算按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》： (65)式中：：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為2級(jí)，取＝。：基床頂面最大應(yīng)力分項(xiàng)系數(shù)，?。?。：基床頂面最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。：基床承載力設(shè)計(jì)值，取600?；岔斆鎽?yīng)力計(jì)算作用組合：持久組合I：極端高水位+波谷壓力（主導(dǎo)可變作用）＋堆貨、門機(jī)產(chǎn)生的土壓力（非主導(dǎo)可變作用）； 持久組合II：設(shè)計(jì)低水位，波谷壓力（主導(dǎo)可變作用）＋堆貨、門機(jī)情況產(chǎn)生的土壓力（非主導(dǎo)可變作用）；短暫組合：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+施工期波峰壓力（主導(dǎo)可變作用）偶然組合：因該地區(qū)地震烈度為6度，根據(jù)《水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ22598）。1） 持久組合I情況的基床頂面應(yīng)力計(jì)算：按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》：作用在基床頂面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值為:豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻底面前趾的穩(wěn)定力矩為:傾覆力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻底面前趾的傾覆力矩為:合力作用點(diǎn)距前趾的距離為:故按規(guī)范JTJ290－則基床頂面最大和最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下地基應(yīng)力滿足要求。2） 持久組合II情況的基床頂面應(yīng)力計(jì)算：按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》。作用在基床頂面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值為豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻底面前趾的穩(wěn)定力矩為傾覆力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻底面前趾的傾覆力矩為合力作用點(diǎn)距前趾的距離ξ(m)為墻底面合力標(biāo)準(zhǔn)值作用點(diǎn)的偏心矩e(m)為則基床頂面最大和最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下由＝，＝，則，地基應(yīng)力滿足要求。3）短暫組合情況的基床頂面應(yīng)力計(jì)算：按照J(rèn)TJ290－98《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》。作用在基床頂面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值為豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻底面前趾的穩(wěn)定力矩為傾覆力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)墻底面前趾的傾覆力矩為合力作用點(diǎn)距前趾的距離為則基床頂面最大和最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下地基應(yīng)力滿足要求。 構(gòu)件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要針對(duì)沉箱碼頭的構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算（配筋）、裂縫寬度驗(yàn)算、沉箱浮游穩(wěn)定性驗(yàn)算等。 計(jì)算圖式沉箱底板受箱壁和隔墻的約束，按四邊固定的板計(jì)算，將箱壁分為以兩個(gè)區(qū)段：底板以上區(qū)段和以上區(qū)段。前者按三邊固定一邊簡(jiǎn)支的雙向板計(jì)算，后者按兩端固定的連續(xù)板計(jì)算。 作用效應(yīng)組合（一） 持久組合Ⅰ：極端高水位（永久作用）+堆貨產(chǎn)生的土壓力（主導(dǎo)可變作用）+波浪力波谷作用（非主導(dǎo)可變作用）；（二） 持久組合Ⅱ：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+堆貨產(chǎn)生的土壓力（主導(dǎo)可變作用）＋波浪力波谷作用（非主導(dǎo)可變作用）；（三） 持久組合Ⅲ：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+波浪力波谷作用（主導(dǎo)可變作用）＋堆貨產(chǎn)生的土壓力（非主導(dǎo)可變作用）；（四） 持久組合Ⅳ：極端高水位（永久作用）+波浪力波谷作用（主導(dǎo)可變作用）＋堆貨產(chǎn)生的土壓力（非主導(dǎo)可變作用）；（五） 短暫組合：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+波峰壓力（主導(dǎo)可變作用） 內(nèi)力計(jì)算（一） 承載能力極限狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算1. 沉箱前面板：1）前面板受由外向里的荷載作用時(shí)（短暫狀況）：經(jīng)計(jì)算比較，沉箱施工期下沉中，當(dāng)箱內(nèi)灌水沉箱吃水時(shí)，所受的荷載最大。根據(jù)（JTJ29098），面板所受水壓力的分項(xiàng)系數(shù)取永久作用中凈水壓力的分項(xiàng)系數(shù)，,計(jì)算得前面板的受力情況 根據(jù)（JTJ29098）,底板以上區(qū)段按三邊固定一邊簡(jiǎn)支板計(jì)算，區(qū)段以上按兩端固定的連續(xù)板計(jì)算，其前面板的計(jì)算見圖見圖61。圖61 前面板受力計(jì)算圖2）前面板受由里向外的荷載作用時(shí)（持久狀況）：使用期前面板在設(shè)計(jì)低水位受波谷壓力和貯倉壓力作用時(shí)計(jì)算得前面板受力情況:；。圖62 前面板受力計(jì)算圖2. 沉箱前底板計(jì)算：設(shè)計(jì)高水位、短暫狀況，在永久作用與波峰壓力、地基反力等共同作用時(shí)，底板所受作用效應(yīng)最大。根據(jù)（JTJ29098），底板按四邊固定板計(jì)算。底板的受力圖示見圖7。根據(jù)（JTJ29098），底板計(jì)算的分項(xiàng)系數(shù)分別?。?。；地板受力情況： 圖63 底板計(jì)受力算圖3. 內(nèi)力計(jì)算及匯總：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》中相關(guān)公式和表格計(jì)算：1) ： 查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》表421得各項(xiàng)系數(shù)為： 各項(xiàng)彎矩=系數(shù),取、中較小值：l=修正后：：前面板內(nèi)側(cè)受力形狀為梯形，可作如下近似計(jì)算： 圖64 前面板受力計(jì)算圖矩形各項(xiàng)系數(shù)同上：修正后：三角形查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》表436得各項(xiàng)系數(shù)為： 修正后：疊加后則：：查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》表32得：跨中最大彎矩系數(shù)：,支座最大彎矩系數(shù)，則：跨中彎矩：支座彎矩：2) ：查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》表32得：