【文章內容簡介】 J29098《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》計算： (51) (52)式中：enen2：第n層土表和土底的土壓力水平分力（）：第層土的重度（）hi：第層土的高度（m）＝1在此情況下各高程處土壓力水平向強度（）計算如下：土壓力引起的水平作用： =++土壓力引起的豎向作用：土壓力引起的傾覆力矩=++土壓力引起的穩(wěn)定力矩：土壓力引起的水平作用： =++土壓力引起的豎向作用：土壓力引起的傾覆力矩=++土壓力引起的穩(wěn)定力矩：土壓力引起的水平作用： =++土壓力引起的豎向作用：土壓力引起的傾覆力矩=++土壓力引起的穩(wěn)定力矩（永久作用）只計算前倉格的貯倉壓力，后倉格貯倉壓力計算方法與前倉格相同貯倉尺寸：H=LB=按照《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》（JTS16722009）附錄E計算,故按照深倉計算。箱內填石：根據(jù)（JTS16722009）公式 ()σx=σzK () ()式中 σz——垂直壓力標準值(kPa)；γ——倉內填料重度標準值(kN/m3)；A——系數(shù)(1/m)；Z——計算點距填料頂面的深度(m)，計算倉底板上的垂直壓力時，取倉內填料高度；q——作用在倉內填料頂面上的均布荷載標準值(kPa)；σx——側壓力標準值(kPa)；K——倉內填料的側壓力系數(shù)，取K=1sinφ；φ——填料內摩擦角(176。)；U——倉的橫截面內周長(m)；δ——填料與倉壁之間的外摩擦角標準值(176。)，可取δ=φ；S——空腔橫截面面積(m2)。U=(+) 2=S==表264 貯倉壓力計算結果見表 Z（m）貯倉壓力（kpa）0 Z（m）貯倉壓力（kpa）000假設加入x m的水后，沉箱面板所受水壓力最大。、沉箱總重沉箱項自重力計算的結果得：加入x m深水后的沉箱總重后：、排開水的體積、減去前后趾后的體積、沉箱吃水計算當x=，沉箱面板所受水壓力最大，此時。、沉箱面板所受水壓力根據(jù)JTJ22598《水運工程抗震設計規(guī)范》重力式碼頭前后沒有剩余水頭差，即前后水位一致，所以不予考慮動水壓力，碼頭墻后土中水的動水壓力已在水下地震角中考慮，因此本設計只考慮地震慣性力和動土壓力。根據(jù)材料，港區(qū)場址的地震基本烈度為7度。所以，要考慮地震作用。表265 水平向地震系數(shù)地震烈度7度8度9度根據(jù)水平地震系數(shù)表，取水平向地震系數(shù)＝。地震荷載作為特殊荷載，與下列荷載組成，各自的組合系數(shù)分別為：a；b、堆貨荷載：按整體計算荷載取值，；c、。，計算建筑物自重按空氣中的重力計算。表266 材料重度表材料名稱混凝土胸墻C25鋼筋混凝土沉箱C30塊石重度（kN/m3）242518水平地震慣性力與水位無關，先計算水平地震慣性力，下面以設計高水位情況為例計算，設計低水位情況相同。重力式碼頭沿高度作用于質點的水平向地震慣性力標準值按下式計算：式中： ：為綜合影響系數(shù)，取C=；KH：水平地震系數(shù)，；Wi：集中在質點的重力標準值（）；：加速度分布系數(shù)，該設計?。?。設計高水位時的結構自重力計算如表267。表267設計高水位結構自重力（空氣中）及力臂計算表計算項目計算式自重力Gi(KN)對前址力臂Xi(m)穩(wěn)定力矩GiXi(KNm)沉箱前后壁、縱隔墻102513703973沉箱端板、橫隔墻12225685沉箱底板10254201218沉箱前、后趾（+）1/225210沉箱豎加強角1/22425沉箱底加強角1/2( +)2625沉箱倉內填石[3241/2(+)2]6184413胸墻1(＋)1024720胸墻2(＋2)1024503沉箱上填沙1018沉箱上填石1（＋2）1018沉箱上填石22101872沉箱后踵填石（+）1/21018610合計　每延米自重作用　因此建筑物重心距沉箱底的距離h=根據(jù)材料，可知建筑物重心處的地震加速度水平地震慣性力PH (kN/m)為==()水平地震慣性力對前趾產(chǎn)生的傾覆力矩( kNm)為＝＝ (kNm) 豎向地震慣性力計算沿建筑物高度作用于質點的豎向地震慣性力標準值按下式：式中：C：綜合影響系數(shù)，取C＝；KV：豎向地震系數(shù)，可??；：集中在質點 （或第分段）的重力標準值（）；：加速度分布系數(shù)，該設計取＝。對于重力式碼頭，當設計烈度為8度和9度時，需要同時記入水平向和豎向的地震慣性力，以此對于本設計設計烈度為7級，可以不考慮豎向地震慣性力的計算。 地震動土壓力計算根據(jù)JTJ22598《水運工程抗震設計規(guī)范》這里只進行主動土壓力計算，下面是計算涉及的公式。①地震時作用于擋土墻后第n層頂面處單位面積上主動土壓力標準值 （）為②作用在墻后第n層土底面處單位面積上主動土壓力標準值（）為③作用在墻后背上第n層的總主動動土壓力標準值（）為式中：：墻背與鉛垂線的夾角（），本設計?。?；：地面與水平面的夾角（），本設計?。?；：地面上的均布荷載標準值。：第層土的重度（/m3），水下采用浮重度；hi：第層土的厚度（m）；hn：第n層土的厚度（m）；：第n層土的主動動土壓力系數(shù)，式中：：第n層土地震時內摩擦角（），通常可取與無地震時相同；：第n層土與墻背間的摩擦角（），本設計?。?；θ：地震角（），是W180。與W的夾角，與水平地震系數(shù)KH和綜合影響系數(shù)C有關，按下表選用。地震角設計烈度7度8度9度地震角（）水上土水下土－1可知：＝45186。，＝0，當水面以上＝，＝；當水面以下＝，＝。墻后土體從水位線處上下分為2層。i）設計高水位情況靜水面以上部分n＝1，＝15（），＝，＝180＝0，＝18＝27（），則＝15＝（）＝（15+27）＝（）＝（）靜水面以下部分n＝2，＝15（），＝，＝11＝（），＝11＝85（），則＝（15+）＝（）＝（15++85）＝（）（）墻后背上的總主動動土壓力標準值（）為=+＝+＝（）墻后背上的總主動動土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩+=（）ii) 設計低水位情況靜水面以上部分n＝1，＝15（），＝，＝180＝0，＝18＝（），則＝15＝（）＝（15+）＝（）＝（）靜水面以下部分n＝2，＝15（），＝，＝11＝（），＝11＝（），則＝（15+）＝（）＝（15++）＝（）（）墻后背上的總主動動土壓力標準值（）為=+＝+74＝132（）墻后背上的總主動動土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩+=（）（可變作用）由于擬建碼頭采用最大幅度為30m的25t門機，查《港口工程荷載規(guī)范》（JTJ21598）知代號為－6－25。查附錄三可知最大輪壓力為250kN，支腿的豎向荷載標準值見下表。支腿編號1234支腿豎向荷載220220808010m長沉箱上只能放下一個門機，最多有2個門機腿共同作用，故每個沉箱上共作用12個輪子，考慮兩種作業(yè)情況各種水位中，門機產(chǎn)生的土壓力分布范圍相同。第一種情況:前輪80KN/輪，后輪220KN/輪。門機后輪產(chǎn)生的附加土壓力簡化為三角形分布，集中荷載對墻后土壓力的影響深度范圍： 門機后輪產(chǎn)生的附加土壓力強度：式中： =； =； P=22012/10=264(kN/m) =2264/=(KPa)門機后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的水平作用和傾覆力矩：＝1/2＝（kN/m）＝＝（）門機后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：＝＝11（kN/m）＝11＝（）門機前輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：G＝8012/10＝96（kN/m）＝962＝192（）第二種情況: 前輪220KN/輪，后輪80KN/輪。門機后輪產(chǎn)生的附加土壓力強度：P=8012/10=96（kN/m）=296/=(KPa)門機后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的水平作用和傾覆力矩：＝1/2＝（kN/m）＝＝（）門機后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：＝＝（kN/m）＝＝（）門機前輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩：G＝22012/10＝264（kN/m）＝2642＝528（）265 碼頭荷載標準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重設計高水位力設計低水位施工期填料土壓力極端高水位設計高水位設計低水位可變作用堆貨土壓力前沿堆貨100220船舶系纜力第7章 碼頭穩(wěn)定性驗算偶然組合：因該地區(qū)地震烈度為7度，不進行抗震計算，故不考慮偶然組合 表271作用效應組合表 組 合 水位（永久作用） 荷 載 組 合持久組合一 極端高水位堆貨（主導可變）+系纜力（非主導可變作用）持久組合二 設計高水位堆貨（主導可變）+系纜力（非主導可變作用）持久組合三 設計高水位系纜力（主導可變）+堆貨（非主導可變作用）持久組合四 極端高水位系纜力（主導可變）+堆貨（非主導可變作用）、二不考慮波浪力作用，且由堆貨土壓力為主導可變作用時：根據(jù)《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》（JTJ 29098）的規(guī)定采用下式驗算：、四不考慮波浪力作用，沿胸墻底面的抗滑穩(wěn)定性驗算，系纜力為主導可變作用時：根據(jù)《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》（JTJ 29098）的規(guī)定采用下式驗算：式中 結構重要性系數(shù)，此為二級，=，結構系數(shù)，此無波浪，=自重力的分項系數(shù)，取=G—計算面上的結構自重力標準值（KN）土壓力分項系數(shù)計算面上永久作用土壓力水平力、豎向分力標準值（KN）系纜力分項系數(shù)系纜力水平分力、豎向分力標準值（KN）作用效應組合系數(shù)，可變土壓力水平、屬相分離標準值（KN）水壓力相關值，本工程末涉及，取0摩擦系數(shù)設計值， =波浪浮托力系數(shù)波谷作用時作用在計算底面上的波浪浮托力標準值波浪水平力分項系數(shù)波谷作用時計算面以上水平波浪力的標準值項目組合情況堆貨土壓力為主導可變作用系纜力為非主導可變作用結論 結果GEqv結果持久組合一144滿足持久組合二154410滿足表272沿基床頂面得抗滑穩(wěn)定性驗算項目組合情況系纜力為主導可變作用堆貨土壓力為非主導可變作用結論 結果GEqv結果持久組合三144滿足持久組合四134滿足、不考慮波浪作用，且由可變作用產(chǎn)生的土壓力為主導可變作用時：、不考慮波浪作用，且系纜力產(chǎn)生的傾覆力矩為主導可變作用時：式中 結構重要性系數(shù)，此為二級，=；結構系數(shù)，有波浪作用，=；自重力的分項系數(shù)，取=；G—計算面上的結構自重力標準值（KN）；土壓力分項系數(shù) =；作用效應組合系數(shù)，；摩擦系數(shù)設計值，；波浪浮托力系數(shù) ；波谷作用時作用在計算底面上的波浪浮托力標準值；波浪水平力分項系數(shù)；自重力對前址的穩(wěn)定力矩；永久作用土壓力水平、豎向