【導(dǎo)讀】所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注。對本設(shè)計（論文）所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均。已在文中以明確的方式標(biāo)明。本設(shè)計（論文）的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。江陰長江港埠有限公司擁有1個千噸級泊位，2個500噸級泊位，為內(nèi)港池泊位，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展吞吐量逐年劇增，港內(nèi)泊位明顯。一座，碼頭按轉(zhuǎn)運(yùn)磷礦石為主要貨種的通用泊位設(shè)計。近期貨運(yùn)的年吞吐量為42萬噸，頭工程位于夏港鎮(zhèn)西北側(cè)，長江下游江陰水道南岸，屬長江漫灘地貌單元。本地區(qū)雷暴日天數(shù)，年最多43天，月最多18天。歷年日最大雨量為，一小時最大雨量為。下雨天數(shù)平均13天，最長持續(xù)25天。要在10月份出現(xiàn)。時曲線基本上是非正規(guī)的半日周期混合潮型。一般潮位呈每日兩漲兩落和日潮不等及漲。落潮歷時不等現(xiàn)象。得知，歷史最高水位為，歷史最低水位為。據(jù)了解，本港區(qū)地下水對混凝土無侵蝕性。擬建碼頭位于長江下游右岸，屬沖積平原，江面寬約2km。

　　

【正文】 y =A1h12 +A2 (h1 +h22 )A橫梁 = 由于橫梁截面面積較大，一般能滿足承載力要求，故無需驗算尺寸。 靠船構(gòu)件 和縱向水平撐 的計算 根據(jù) 《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》（ JTJ29198） ，懸臂梁式 靠船構(gòu)件由懸臂梁、牛腿、縱向水平支撐、橡膠護(hù)舷等構(gòu)件組成。考慮到船舶?？堪踩纫蛩?，靠船構(gòu)件底高程可以取為設(shè)計低水位附近，本設(shè)計中取為 ，靠船構(gòu)件長度取為 ，靠船構(gòu)件伸入下橫梁中 ，采用單層系纜方式?？v向水平支撐尺寸取 35cm 30cm，水平撐與靠船構(gòu)件外邊線的距離取 ?？看瑯?gòu)件寬度應(yīng) 小于下橫梁寬度，并能安置橡膠護(hù)舷，故取為 80cm。采用 C40 鋼筋砼， γ 鋼筋砼 =25kN/m3。 尺寸如圖。 護(hù)輪坎和系船柱的尺寸 護(hù)輪坎是在碼頭前沿突起的不連續(xù)結(jié)構(gòu)，在系船柱處斷開，截面呈梯形采用 C30砼，截面尺寸如圖。系船柱根據(jù)船長確定，每隔 25m設(shè)置一個，高度為 50cm。 船舶荷載計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，作用在固定式系船 柱 、靠船 構(gòu)件 上的船舶荷載可包括如下內(nèi)容： （ 1） 由風(fēng)和水流產(chǎn)生的系纜力； （ 2） 由風(fēng)和水流產(chǎn)生的擠靠力； （ 3） 船舶靠岸時產(chǎn)生的撞擊力； 船舶系纜力 風(fēng)荷載計算 受風(fēng)面積計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ,貨船的受風(fēng)面積按下列公式計算： 滿載時 logAxw = ?+ （ ） logAyw = ?+ （ ） 半載或壓載 logAxw = + （ ） logAyw = + （ ） 式中： Axw、 Ayw—— 分別為相應(yīng)裝載情況下船體水面以上橫向和縱向的受風(fēng)面積（ m2） DW—— 船舶載重量（ t）， DW=5000t 那么，滿載時： Axw = ， Ayw = 半載或壓載： Axw = ， Ayw = 風(fēng)壓力計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，作用在船舶上的計算風(fēng)壓力的垂直于碼頭前沿的橫向分力和平行于碼頭前沿的縱向分力按下列公式計算： Fxw = 10。5AxwVx2ξ （ ） Fyw = 10。5AywVy2ξ （ ） 式中： Fxw、 Fyw—— 分別為作用在船舶上的計算風(fēng)壓力的橫向和縱向分力（ kN） Axw、 Ayw—— 分別為船體水面以上橫向和縱向的受風(fēng)面積（ m2） Vx、 Vy—— 分別為設(shè)計風(fēng)速的橫向和縱向分量（ m/s）， ξ—— 風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)，取值 根據(jù)風(fēng)況資料，最大風(fēng)速取 20m/s，此為最不利狀態(tài)。那么最大風(fēng)荷載 Fxw =， Fyw= 水流力計算 該碼頭位于長江邊上，流向角小于 15176。 水流力橫向分力的計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄 ，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可按下式計算： Fxsc = Cxsc ρ2 V2B’ （ ） Fxmc = Cxmc ρ2V2B’ （ ） 式中： Fxsc、 Fxmc— — 分別為水流對船首橫向分力和船尾橫向分力（ kN） Cxsc、 Cxmc— — 分別為水流力船首橫向分力系數(shù) 和船尾橫向分力系數(shù)， 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄表 ，取 Cxsc = ， Cxmc = ρ— — 水的密度（ t/m3） , ρ=1 t/m3 V—— 水流速度（ m/s） ,取 V=1m/s B’— — 船舶吃水線以下的橫向投影面積（ m2） 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄 ，該碼頭磷礦石為主要貨種，船舶吃水線以下的橫向投影面積 B’可按下式計算： logB’ = + （ DW） （ ） 式中： B’—— 船舶吃水線以下的橫向投影面積（ m2） DW—— 船舶的載重量 經(jīng)計算，得 B’ = m2 那么水流力船首橫向分力 Fxsc = ，船尾橫向分力 Fxmc = 水流力縱向分力的計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄 ，水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力可按下式計算： Fyc = Cyc ρ2V2S （ ） 式中 ： ycF —— 水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力（ kN） ycC —— 水流力縱向分力系數(shù) ? —— 水的密度（ t/m3） , ? =1 t/m3 V —— 水流速度，由資料知，取 V =1 m/s S—— 船舶吃水線以下的表面積（ m2） （ 1）根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄 ，水流力縱向分力系數(shù)可按下式確定： ycC = Re+b （ ） 式中： Re—— 水流對船舶作用的雷諾數(shù) b—— 系數(shù)，根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄表 ，船寬B=，船舶吃水 D=7m，取 b= （ 2）根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄 ，水流對船舶作用的雷諾數(shù)可按下式計算： Re=VLν （ ） 式中： V—— 水流速度 ，取為 1m/s L—— 船舶吃水線長度 （ m） ，取兩倍船長 230m ν—— 水的運(yùn)動粘滯系數(shù)（ m2/s） ，根據(jù) 多年平均溫度 C? 查 《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） 附錄表 ，得 3 10 /ms? ??? 計算得， Re= （ 3） 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）附錄 ，船舶吃水線以下的表面積 S 可按下式確定： S= LD+CbLB （ ） 式中： L—— 船長（ m），取 115m D—— 船舶吃水（ m），取 7m B—— 船寬（ m），取 Cb—— 船舶方形系數(shù)，散貨船取 計算得 S= 綜上，水流力縱向分力系數(shù) ycC =，水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力Fyc= 船舶系纜力計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，系纜力標(biāo)準(zhǔn)值 N 及其垂直于碼頭前沿線的橫向分力 Nx、平行于碼頭前沿線的縱向分力 Ny 和垂直于碼頭面的豎向分力 Nz 可按下列公式計算： N = Kn * ∑Fxsinαcosβ + ∑Fycosαsinβ+ （ ）其中 Nx = Nsinαcosβ,Ny = Ncosαcosβ,Nz = Nsinβ 式中： N， Nx， Ny， Nz—— 分別為系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及其橫向、縱向和豎向分力（ kN） ∑Fx， ∑Fy—— 分別為可能同時出現(xiàn)的風(fēng)和水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和及縱向分力總和（ kN） K—— 系船柱受力分布不均勻系數(shù)，當(dāng)實際受力的系船柱數(shù)目 n=2 時， K 取， n2 時， K 取 。這里 K 取 n—— 計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目，根據(jù)規(guī)范取 n=3 α—— 系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角（ 176。），取為 30176。 β—— 系船纜與水平面之間的夾角（ 176。），取為 15176。 情況 1：風(fēng)速 Vx=20m/s， Vy=0 ∑Fx = + + = ， ∑Fy = 計算得系纜力 N= 情況 2：風(fēng)速 Vx=0， Vy=20 m/s ∑Fx = ∑Fy = 計算得系纜力 N= 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，作用于系船柱上的計算系纜力標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)小于 300kN，故系纜力標(biāo)準(zhǔn)值取為 。 系纜力的水平投影 Nx = ， Ny =， Nz = 根據(jù)《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》附錄 A， 碼頭分段跨數(shù)為 10 跨，查得水 平力 在橫 向 排 架 中 的 分 配 系 數(shù) 為 。 則 單 排 架 實 際 受 到 的 水 平 系 纜 力 為Nx==。 系纜力垂直于碼頭前沿線方向的水平分力的作用點(diǎn)位于系船柱上，它對橫梁中和軸會產(chǎn)生彎矩 M， M=（ ++） =m 船舶擠靠力 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，當(dāng)橡膠護(hù)舷間斷布置時擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計算： Fj‘ = Kj’ ∑Fxn （ ） 式中： Fj‘—— 橡膠護(hù)舷間斷布置 時，作用于一組或一個橡膠護(hù)舷上的擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值（ kN） Kj’— — 擠靠力不均勻系數(shù)，取 n—— 與船舶接觸的橡膠護(hù)舷的組數(shù)或個數(shù)，取 16 個 綜上，計算得擠靠力 Fj‘ = 船舶撞擊力 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，船舶靠岸時的撞擊力標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)船舶有效撞擊能量和橡膠護(hù)舷性能曲線及靠船結(jié)構(gòu)的剛度確定。 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ，船舶靠岸時的有效撞擊能量 E0 可按下式計算： E0 = ρ2 MVn2 （ ） 式中： E0—— 船舶靠岸時的有效撞擊能量（ kJ） ρ—— 有效動能系數(shù)，取 ～ ，這里取 M—— 船舶質(zhì)量（ t），按滿載排水量計算，取 M=5000t Vn—— 船舶靠岸法向速度（ m/s） ,根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598）表，取 綜上，計算得 E0 =70kJ 假設(shè)有效撞擊能量全部被橡膠護(hù)舷所吸收，即 E0 = Es = U= 70kJ 根據(jù)《海港工程設(shè)計手冊》，選用 DAA300H? 1500+1650 標(biāo)準(zhǔn)反力型橡膠護(hù)舷 ，在每 個排架處放置兩個橡膠護(hù)弦 。取低水位時的撞擊情況，船舶干舷高度 =型深 －滿載 吃水 =11－ 7=4m，平均每米有效撞擊能量為 。查得單位反力 210kN， 總反力為2104=840kN。根據(jù)《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》附錄 A，碼頭分段跨數(shù)為 10 跨，查得水平撞擊力在橫向排架中的分配系數(shù)為 。則單排架實際受到的水平撞擊力為840=。 撞擊力垂直于碼頭前沿線方向的水平分力的作用點(diǎn)位于干舷高度中點(diǎn)，它對橫梁中和軸會產(chǎn)生彎矩 M， M=((4/2+)+1)= 樁力估算，樁長確定 樁基布置如下圖所示： 荷載計算 永久荷載計算 橫梁支 承 在樁基上，永久荷載包括磨耗層、面板、縱梁和橫梁的自重。其中，磨耗層和面板以縱梁為支撐，連同縱梁的自重一起以集中力的形式作用在橫梁上，橫梁自重為均布荷載，作用在樁基上。 (1)磨耗層、面板、縱梁傳遞的集中力 海側(cè)邊縱梁： P1=（ 24+25） 7＋ 257= 陸側(cè)邊縱梁： P2=（ 24+25） 7＋ 257= 中縱梁： P3=（ 24+25） 7+257= 軌道梁： P4=P5=（ 24+25） 7+257= (2)靠船構(gòu)件 和縱向水平撐的 自重 靠船構(gòu)件自重計算得： P靠 = ， P 水平撐 =， x=（ x 為 兩者 總重作用位置距碼頭前沿的距離） (3)橫梁自重 橫梁自重為均布荷載， q=25=(4)系船柱 及護(hù)輪坎重量忽略不計 可變荷載計算 可變荷載作用包括堆貨荷載、 流動機(jī)械荷載、 門機(jī)荷載以及船舶荷載。 （ 1） 堆貨荷載和流動機(jī)械荷載 堆貨荷載作用于面板上，由面板傳給縱梁，再以集中力的形式傳遞到橫梁上，陸側(cè) 邊縱梁的流動機(jī)械荷載大于堆貨荷載，所以取流動機(jī)械荷載作為控制荷載。 海側(cè)邊縱梁沒有堆貨荷載和流動機(jī)械荷載，軌道梁和中縱梁為堆貨荷載起控制作用。 計算得到各縱梁傳遞的集中力： 陸側(cè)邊縱梁： P1=200kN（ 流動機(jī)械 為自卸汽車時最不利 ） 中縱梁： P2=30 7= 軌道梁： P3=P4=3