【文章內(nèi)容簡介】 00，高度1000，現(xiàn)澆部分寬度540，高度500連系梁鋼筋混凝土疊合梁預(yù)制部分為矩形斷面，寬度600，高度1000，現(xiàn)澆部分寬度540，高度500面板鋼筋混凝土裝配式整體板厚度500，在橫梁上的擱置寬度200，縱梁上的擱置寬度為30面層混凝土現(xiàn)澆厚度150 作用分析作用隨時間變化可分為永久作用，可變作用，偶然作用。 永久作用作用的量隨時間的大小變化與其平均值相比可忽略不計的作用。包括結(jié)構(gòu)自重力，固定機械設(shè)備自重力，預(yù)加應(yīng)力，土重力，及土重力引起的土壓力等。 可變作用量值隨時間的變化與平均值相比不可忽略的作用。包括堆貨、起重和運輸機械荷載、汽車、鐵路、纜車、人群、船舶、風、浪、水流、施工荷載、可變作用引起的土壓力。本設(shè)計主要考慮以下幾項：（一） 堆貨均布荷載q=20kpa（二） 流動機械荷載自重15t汽車，（三） 船舶作用荷載船舶荷載計算，遵照《港口工程荷載規(guī)范》（JTJ21598）中的有關(guān)規(guī)定進行計算。1 作用于船舶上的風荷載(1)設(shè)計風速根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》差得該地區(qū)= 即可解得V=(2)船體水面以上受風面積計算，分別為船體水面以上橫向和縱向受風面積DW取90t （51） （52）解得=㎡，=㎡(3)作用在船舶上的計算風壓力= 1==1= kN其中，分別為船體水面以上橫向和縱向受風面積，Vx，Vy分別為設(shè)計風速的橫向和縱向分量。風壓不均與折減系數(shù)，按表53取用表53風壓不均與折減系數(shù)船舶水面以上縱向或橫向輪廓的最大水平尺寸（m）≤50100200≥2502作用于船舶上的水流力(1)水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力 （53） （54） （55）表54 河港透空式系船、靠船結(jié)構(gòu)水流力船首橫向分力和船尾橫向分力系數(shù)船型d/D=d/D=d/D=客船駁船L/B=駁船L/B=表55 河港透空式系船、靠船結(jié)構(gòu)水流力縱向分力系數(shù)中的系數(shù)b的值船型bd/D=d/D=d/D=客船駁船L/B=駁船L/B=V取1m/sd/D=查表知=，=0， b= ==+lg90 =㎡=11= =0(2)水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力 （56） （57） （58）水流縱向分力系數(shù) S船舶吃水線以下的表面積水的運動粘性系數(shù)，取水溫10℃，v=㎡/s=1247。()==S=+LB=+=㎡=11=3船舶系纜力 （59） 式中：K= n=2 =30176。 =0176。表56不同船長受力系船柱數(shù)目及間距船舶總長L(m)≤100120~150150~200200~250250~300受力系船柱數(shù)目n2345~67~8系船柱間距（m）2025303030表57系船纜夾角、結(jié)構(gòu)類型系船纜夾角（176。）海船碼頭3015河船碼頭300孤立系船墩柱3030作用于系船柱上的計算系纜力標準值不應(yīng)小于表14所列數(shù)值表58內(nèi)河貨船駁船系纜力標準值船舶載重量DW（t）系纜力標準值（kN）DW≤10030100＜DW≤50050情況一：Vx =, Vy =0∑Fx =Fxw+Fxsc+Fxmc =++0=∑Fy=Fyc= kN=情況二：Vx =0, Vy =∑Fx =Fxsc+Fxmc = kN∑Fy=Fyw +Fyc=+= kN= kN kN系纜力標準值N的橫向投影Nx ，縱向投影Ny，豎向投影Nz：== kN===0=0kN4擠靠力橡膠護舷間斷布置，護舷間距7m，與船舶接觸的橡膠護舷共有組32∑Fx=Fxw+Fxsc+Fxmc=+= kN== kN5撞擊力(1)船舶靠岸時的撞擊力表59河船的法向靠岸速度船舶滿載排水量W(t)Vn(m/s)W≤10001000＜W≤20002000＜W≤3000查上表，取Vn=，船舶靠岸時的有效撞擊能量：=160=選用標準型橡膠護舷SA200H1000+1100 吸能量E=9kNm 反力R=153kN(2)波浪引起的船舶撞擊力因碼頭前波浪較小，經(jīng)驗算比較，小于船舶靠岸時的撞擊能量。 偶然作用不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時間很短的作用。畢業(yè)設(shè)計主要考慮地震慣性力。該場地位于地震烈度六區(qū)，不考慮砂土液化。第6章 結(jié)構(gòu)設(shè)計第6章 結(jié)構(gòu)設(shè)計嚴格來說，高樁碼頭是一個空間整體結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該按照空間問題計算，但實際設(shè)計中多將其視為平面問題進行處理，即僅取一個排架作為計算單元，這種簡化的前提是：（1）碼頭分段的長度遠大于碼頭寬度，使得縱向剛度較小，橫向剛度相對較大，各橫向排架近似于獨立工作；（2）碼頭分段內(nèi)橫向排架的間距、結(jié)構(gòu)、荷載條件、承載能力基本相同。由于排架中設(shè)有叉樁，使得排架整體的水平位移較小，水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力也較小，因此假定排架主要受到豎向荷載的影響，水平荷載完全由叉樁承擔；由于橫梁抗彎剛度遠大于樁的抗彎剛度，且橫梁跨度小于樁長，使得橫梁的線剛度遠大于樁的線剛度，當橫梁與樁交接處受到彎矩作用時，樁端分配的彎矩很小，在計算中往往可以忽略，因此可假定樁與橫梁之間為鉸接，在豎向荷載作用下樁只受到軸向力而不受彎。由于時間較緊，選擇面板、橫梁和基樁進行施工圖設(shè)計。 面板設(shè)計本例中計算四邊與縱橫梁整體相連的2號面板，如圖所示圖61 面板布置圖計算原則施工期預(yù)制面板主要安裝在橫梁上，按簡支板計算。使用期面板與縱、橫整體相連接，為連續(xù)板。板的內(nèi)力計算，按四邊簡支板計算出兩個方向的跨中彎矩Mx和My。 計算參數(shù)計算跨度圖62計算圖示1) 簡支板：排架間距7m，彎矩計算：Lo=Ln+h =+=但不大于Lo=Ln+e =+= 取 Lo=剪力計算：Lo=Ln =2）連續(xù)板：短邊方向：B= =Lo===長邊方向：B= =Lo= ==L——板的中心間距（m）；L0——板的計算跨度（m）；Ln——板的凈跨（m）；h——板的厚度（m），取500mm；e——板的擱置長度（m），；B——梁的上緣寬度（m）。 作用分析面板上的永久作用和可變作用（包括短暫狀況和持久狀況）。永久作用：結(jié)構(gòu)自重：現(xiàn)澆面層：r=24kN/ m3 ； h= 預(yù)制面板： r=25kN/ m3 ；h=可變作用：(1)短暫狀況可變作用：①施工荷載2kPa②預(yù)制面板吊運預(yù)制板尺寸：Lx= Ly=預(yù)制板為四點吊運，吊運時取動力系數(shù)α=，吊點位置如圖6—2。圖6—3吊點位置圖(2)持久狀況可變作用①堆貨荷載q=20 kPa②汽車荷載：自重15t汽車 作用效應(yīng)計算荷載標準值作用下的內(nèi)力計算：1)短暫狀況（施工期）：按簡支板計算永久作用：板自重：q1=25=㎡ 彎矩計算：== kNm/m可變作用 施工荷載q2=2kPa 彎矩計算：=2= kNm/m2)持久狀況按四邊簡支板計算：(1)永久作用：①板自重：同短暫狀況 M= kNm/m②面層荷載：q=24== =圖64 面板計算簡圖查《靜力計算手冊》得，My== kNmMx== kNm連續(xù)板的跨中彎矩My== Mx== kNm連續(xù)板的支座彎矩== kNm== kNm3)可變作用作用在面板上的可變荷載為汽車荷載，本碼頭使用自重15t汽車。根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范JTJ21598》：總重量30t以下的汽車可按兩輛排列，縱向前后兩車的軸距不應(yīng)小于4m.圖65 車輪作用示意圖根據(jù)《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ29198》進行如下計算：=+0+2==++2=查表知，= =彎矩公式：Ma、Mb——雙向板在單位寬度上計算寬度為La和Lb的跨中彎矩標準值（kNm）；P——集中荷載標準值（kN）。P=100KN彎矩計算：=100=（kNm）=100=（kNm）= kNm = kNm連續(xù)板載汽車荷載作用下產(chǎn)生的跨中彎矩和支座彎矩：Mx== My==== ==表61面板內(nèi)力總匯作用短跨跨中長跨跨中短跨支座長跨支座永久作用面板自重面層自重可變作用短暫狀況施工荷載持久狀況汽車荷載 作用效應(yīng)組合包括承載能力極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合，正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)組合。其作用分項系數(shù)見下表。表62作用分項系數(shù)作用名稱分項系數(shù)作用名稱分項系數(shù)永久作用汽車荷載一般件雜貨、集裝箱荷載纜車荷載五金鋼鐵荷載船舶系纜力散貨荷載船舶擠靠力液體管道（含推力）荷載船舶撞擊力人群荷載風荷載起重機械荷載水流荷載運輸機荷載冰荷載鐵路荷載土壓力（一）承載能力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合（1）持久狀況作用效應(yīng)的持久組合 （6—1）式中： ——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，； ——永久作用標準值； ——永久作用效應(yīng)系數(shù)（ 為永久作用效應(yīng)，當有多個永久作用時，應(yīng)對其作用效應(yīng)進行疊加）；——永久作用分項系數(shù)，； ——主導(dǎo)可變作用標準值；——主導(dǎo)可變作用效應(yīng)系數(shù)（ 為主導(dǎo)可變作用效應(yīng)，取值應(yīng)大于其他任何一個可變作用的效應(yīng)）； ——主導(dǎo)可變作用分項系數(shù)，； ——可變作用組合系數(shù)，； ——第i個非主導(dǎo)可變作用的標準值； ——第i個非主導(dǎo)可變作用效應(yīng)系數(shù)（ 為第i個非主導(dǎo)可變作用效應(yīng)）； ——第i個非主導(dǎo)可變作用分項系數(shù)。=， =長跨跨中Mx=（+）+= kNm短跨款中My=+= kNm長跨跨支=(+)=22 kNm短跨跨支=(+)= kNm(2) 短暫狀況作用效應(yīng)的短暫組合 （6—2）——永久作用分項系數(shù)，；——第i個非主導(dǎo)可變作用分項系數(shù)，在此短暫組合中。在短暫組合中，不考慮非主導(dǎo)可變作用的組合系數(shù)。=，=組合Mx=+= kNm2）正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合：（1）持久狀況作用的短期效應(yīng)組合 （6—3）式中：——作用效應(yīng)組合值；——可變作用頻遇值系數(shù)，；——第個可變作用頻遇值。其他符號意義同前。=長跨跨中Mx=++= 短跨跨中My=+= kNm長跨跨支=(+)=短跨跨支=(+)=（2）持久狀況作用的長期效應(yīng)組合 （6—4）式中：——作用效應(yīng)的長期組合值；——可變作用的準永久值系數(shù)，；——第個可變作用的準永久值。=長跨跨中Mx=++= kNm短跨跨中My=+= 長跨跨支=(+)= kNm短跨跨支=(+)= kNm 驗算及配筋（一）面板配筋⑴長跨跨中配筋計算：按最小配筋率計算選配鋼筋選配鋼筋，=670（）⑵長跨跨支選配鋼筋選配鋼筋，=670（）⑶短跨跨中按最小配筋率計算選配鋼筋選配鋼筋，=670（）⑷短跨跨支按最小配筋率計算選配鋼筋選配鋼筋，=670（）（二）局部荷載計算圖66 沖切計算示圖==660kN受沖切承載力設(shè)計值 = = =（C35混凝土）=5005010=440=（500+200）2+4440=3160(mm)3160440=1460kN （三）單個吊環(huán)鋼筋截面面積單個吊環(huán)鋼筋截面面積可按下式計算： （6—5）式中：F——構(gòu)件的總重力設(shè)計值；——II級鋼筋抗拉強度設(shè)計值； n——吊環(huán)數(shù)，當一個構(gòu)件設(shè)由四個吊環(huán)時，按三個受力計算。所以有： 故吊環(huán)直徑：鋼筋直徑=32mm，（mm），故取32mm。吊環(huán)在構(gòu)件表面上的外露高度及吊環(huán)內(nèi)徑尺寸見圖6—7：圖6—7由于該工程采用面板厚為500mm，故構(gòu)件的錨固深度不能滿足上述要求，所以在預(yù)埋構(gòu)件時，將吊環(huán)焊接在面板的受力筋上。 抗裂驗算 （65）式中：——構(gòu)件受力特征系數(shù)，； ——鋼筋表面形