【正文】 設(shè)計低水位自重計算 4) 施工期計算施工期自重力由沉箱和沉箱內(nèi)填石組成，按設(shè)計高水位計算，根據(jù)上表中沉箱自重和沉箱內(nèi)填石自重的計算結(jié)果得沉箱自重力矩+前倉填石重+后倉填石 =++ =（） 圖724 施工期作用分布圖（標(biāo)高單位：米） 土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算 碼頭后填料為塊石，水上重度為18，水下重度為10，內(nèi)摩擦角=450，沉箱頂面以下考慮墻背外摩擦角δ=。 作用與碼頭墻背的土壓力按《重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。主動土壓力系數(shù)，則。 土壓力標(biāo)準(zhǔn)值按(JTJ29098) （71） （72） 式中 碼頭后填料土壓力計算如下： ①極端高水位情況： 土壓力強(qiáng)度分布圖見721。 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： ②設(shè)計高水位情況： 土壓力分布圖見722 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： ③設(shè)計低水位情況： 土壓力分布圖見723 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： 堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用） 各種水位時，堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力標(biāo)準(zhǔn)值相同， 堆貨荷載引起的水平作用： =+= 堆貨荷載引起的豎向作用： 堆貨荷載引起的傾覆力矩： =（） 堆貨荷載引起的穩(wěn)定力矩： （） 碼頭前沿堆貨引起的豎向作用（可變作用） 碼頭前沿堆貨范圍按7m計算。 G=720=140(kN/m) 碼頭前沿堆貨產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩： =1407=490 （kNm/m） 門機(jī)荷載產(chǎn)生的土壓力作用（可變作用） 裝卸機(jī)械荷載按兩臺同時作用產(chǎn)生的土壓力計算，每段沉箱上共作用16 個輪子。考慮三種情況各種水位中，集裝箱裝卸橋產(chǎn)生的土壓力分布范圍相同。 （1）第一種情況：前輪200kN/輪，后輪375kN/輪 門機(jī)后輪產(chǎn)生的附加土壓力強(qiáng)度： （73） 式中： 。h180。； P=37516/20=300kN/m =2300/=(kN/m) 后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的傾覆力矩： ==(kNm/m) 后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：=tan15176。=(kN/m)=(kNm/m) 前輪產(chǎn)生豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：G=20016/20=160(kN/m)=160=560(kNm/m) （2）第二種情況：前輪375kN/輪，后輪200kN/輪 后輪產(chǎn)生的附加土壓力強(qiáng)度：P=20016/20=160kN/m=2160/=(kN/m) 后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的傾覆力矩：MqH==(kNm/m) 后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：Eqv=tan15176。=(kN/m)Mqv==(kNm/m) 前輪產(chǎn)生豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：G=37516/20=300(kN/m)=300=1050(kNm/m) （3）第三種情況：前輪77kN/輪，后輪240kN/輪 后輪產(chǎn)生的附加土壓力強(qiáng)度：P=24016/20=192kN/m=2192/=(kN/m) 后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的傾覆力矩：==(kNm/m) 后輪產(chǎn)生附加土壓力引起的豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：Eqv=tan15176。=(kN/m)Mqv==() 前輪產(chǎn)生豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：G=7716/20=(kN/m)==() 船舶系纜力（可變作用） 船舶荷載主要有系纜力，撞擊力和擠靠力。 船舶系纜力按《港口工程荷載規(guī)范》（JTJ21598）. 在計算船舶系纜力中，只計算垂直于碼頭前沿線的系船力，風(fēng)速Vx =29m/s。 船舶水面以上受風(fēng)面積計算（按貨船計算） 滿載時： （74） Axw = 半載或壓載時： （75） 算出：（滿載）（半載） 作用與船舶上計算風(fēng)壓力的垂直與碼頭前沿線的橫向風(fēng)力和平衡于平行于碼頭前沿線的縱向風(fēng)力計算： （76） 式中： —— 作用在船舶上的計算風(fēng)壓力的橫向與縱向分力； —— 船體水面以上橫向和縱向受風(fēng)面積； —— 設(shè)計風(fēng)速的橫向和縱向分量，取=29； —— 風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)。 算出： =（滿載） 其標(biāo)準(zhǔn)值N按下列公式計算 （77） （78） （79） (710)式中： —— 系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及橫向，縱向和豎向分力； —— 對船舶作用的橫向分力的總和； K—— 樁受力分布不平均系數(shù)； N—— 計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目； а—— 系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角； β—— 系船纜與水平面之間的夾角。 由于是海船碼頭，按規(guī)范а=300，β=150 ，船舶總長230米，取N=4，K=算得： N= 根據(jù)《荷載規(guī)范》海船系纜力標(biāo)準(zhǔn)值取890KN NX=890sin300cos150= Ny=550cos300sin150= Nz=550sin150= 由系纜力引起的垂直，水平作用的傾覆力矩分別為： 撞擊力與擠靠力：系船柱塊體與碼頭胸墻澆筑在一起，船舶系纜力通過系船柱與胸墻傳遞給碼頭墻身，船舶撞擊力與擠靠力對碼頭起穩(wěn)定作用，不需考慮。 波浪力（可變作用） 波浪力標(biāo)準(zhǔn)值按《海港水文規(guī)范》(JTJ21398)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算 極端高水位 T=d=+= （1）波長計算： (711) 式中： ， ， 查（JTJ21398）附錄G，用內(nèi)插法求得，算得： （2）波壓力強(qiáng)度計算　　根據(jù)規(guī)范判定波態(tài)。 ＜8 又 d=＞2=24=8（m）　　墻前產(chǎn)生立波。 ＞ ＞　　①波峰作用時：　　靜水面以上高度H=4米處的波浪壓力=0　　靜水面處波壓力強(qiáng)度： 　　靜水面以下Z處的波壓力強(qiáng)度 (712)　　計算Z=1： 墻底浮托力： 波峰壓力強(qiáng)度分布圖間圖721 ②波谷作用 按（JTJ21398） 靜水面處波壓力強(qiáng)度=0 波浪超高： 靜水面以下 處的波壓力強(qiáng)度 水底處波壓力強(qiáng)度： 墻底浮托力： ③波谷壓力引起的水平作用和傾覆力矩： =+（+） =+= =（+）+ =+=（）（） 波峰及波谷強(qiáng)度分布圖見圖721 設(shè)計高水位 T=d=+14= （1）波長計算： (713) 式中： ， 查（JTJ21398）附錄Ｇ，用內(nèi)插法求得，算得： （2）波壓力計算 根據(jù)規(guī)范判定波態(tài)。＜8 　 又d=2H=78，墻前產(chǎn)生立波。＞ ＞ 按（JTJ21398）。 ①波峰作用時： 靜水面以上高度H==0 靜水面處波壓力強(qiáng)度： 靜水面以下Z處的波壓力強(qiáng)度 (714) 計算Z=1： 墻底浮托力： 波峰壓強(qiáng)分布圖見圖723. ②波谷作用 靜水面處波壓力強(qiáng)度=0 波浪超高： 靜水面以下 處的波壓力強(qiáng)度 水底處波壓力強(qiáng)度： 墻底浮托力： ③波谷壓力引起的水平作用和傾覆力矩： =+（+） =30+= =30（+）+ =+=（）（） 波峰和波谷強(qiáng)度分布圖見圖722。 設(shè)計低水位 T=d=+14= （1）波長計算： (715) 式中： ， ， 查副表，用內(nèi)插法求得，算得： （2）波壓力計算 根據(jù)規(guī)范判定波態(tài)。 ＜8 又d=＞2=2=（m）墻前產(chǎn)生立波。＞