【導(dǎo)讀】重慶是以山城著稱，但對于交通建設(shè)來講，卻是困難重重。然而重慶的水運(yùn)情況卻是良好的，它環(huán)抱兩江，水資源十分豐富。觀重慶的碼頭結(jié)構(gòu)形式，都是以斜坡式碼頭為主。眾所周知，斜披碼頭的裝卸效。對于重慶直轄后的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的需要，原先的碼頭已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前。這個(gè)變化的新的、容量大的而且裝卸效率很高的集裝箱碼頭就成為了燃眉之急。因此在此設(shè)計(jì)一座集裝箱港口碼頭，對于。重慶的快速發(fā)展將會(huì)起著舉足輕重的作用。直立式碼頭，這在先前的國內(nèi)以及國際上都是沒有任何先例的。建成后將會(huì)對傳統(tǒng)的《高樁碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行修改，可。以說是具有很大的劃時(shí)代意義的?，F(xiàn)行高樁碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范中，在水平荷載作?；驈椥灾ёB續(xù)梁計(jì)算，這種簡化偏于保守。但一些程序如用到高樁碼頭上，它的后處理及操縱的復(fù)雜性。為設(shè)計(jì)人員無法接受。SAPT，使技術(shù)人員在數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)備、計(jì)算速度及結(jié)果整理方面受益較大。月以后，呈緩慢降落狀態(tài)。灘水文站，上游6Km處有重慶水文站。

　　

【正文】 計(jì)算式 ? +? +? ? +? +? 無 ?+? +（? +? ） 無 ? +? +? +? 無 ? +? +? 無 ? +? 結(jié)果 無 無 無 無 正常使用極限狀態(tài)持久狀況 短期 組合 計(jì)算式 ? +（? +?） 無 ? +（? +? +⑸） 無 ? +（? +?） 無 ? +（? +? +⑸） ? +（? +⑶） ? +（? +⑸） 無 結(jié)果 無 無 無 無 計(jì)算式 ? +（? +?） ? +（? +?） 無 ?+（? +? +?） 無 ? +（? +?） 無 ? +（? +? +?） 無 ? +? 結(jié)果 無 無 無 無 彎矩值 作用 ? 工況一 ? 工況二 ? 工況三 ? 工況四 ? 工況五 ? 工況六 ? 工況七 ? 工況八 ? 工況九 ? 工況十 ⑴ 工況 十一 ⑵ 工況十二 ⑶ 工況十三 ⑷ 工況十四 ⑸ 工況十五 ⑹ 工況十六 承載能力極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)值 長期 組合 計(jì)算式 ? +? ? +? ? +? +⑴ 結(jié)果 計(jì)算式 ?+? +? ? +? +⑸ ? +?+⑵ 結(jié)果 正常使用極限狀態(tài)持久狀況 長期 組合 計(jì)算式 ? +? 無 ? +（? +? +⑴） 結(jié)果 無 計(jì)算式 ? +（? +? +⑸） ? +（? +? +⑸） ? +（? +⑵） 結(jié)果 前排樁基使用期彎矩表（ 5― 3） 單位： 前排樁基使用 期剪力表（ 5― 4） 單位： 剪力值 作用 ? 工況一 ? 工況二 ? 工況三 ? 工況四 ? 工況五 ? 工況六 ? 工況七 ? 工況八 ? 工況九 ? 工況十 ⑴ 工況十一 ⑵ 工況十二 ⑶ 工況十三 ⑷ 工況十四 ⑸ 工況十五 ⑹ 工況十六 承載能力極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)值 長期 組合 計(jì)算式 ? +? +（? +⑷） ? +?+（? +⑷） ? +? +（? +⑷） 結(jié)果 計(jì)算式 ? +? ?+? ? +? 結(jié)果 正常使用極限狀態(tài)持久狀況 長期 組合 計(jì)算式 ? +（? +? +⑷） ? +（? +? +⑷） ? + （? +? +⑷） 結(jié)果 計(jì)算式 ? +? ? +? ? +? 結(jié)果 、 前排 樁基使用期軸力表（ 5― 5） 單位： 軸力值 作用 ? 工況一 2107 2202 2297 ? 工況二 ? 工況三 ? 工況四 ? 工況五 ? 工況六 ? 工況七 ? 工況八 ? 工況九 ? 工況十 ⑴ 工況十一 ⑵ 工況十二 ⑶ 工況十三 ⑷ 工況十四 ⑸ 工況十五 ⑹ 工況十六 承載能力極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)值 長期 組合 計(jì)算式 無 無 無 結(jié)果 無 無 無 計(jì)算式 ? +⑸ +（? +?） ? +⑸ +（? +?） ? +⑸ +（? +?） 結(jié)果 正常使用極限狀態(tài)持久狀況 長期 組合 計(jì)算式 無 無 無 結(jié)果 無 無 無 計(jì)算式 ?+（? +? +⑸） ? +（? +? +⑸） ? +（? +? +⑸） 結(jié)果 2962 3057 3152 第 6 章 配筋計(jì)算 說明：依據(jù)本 設(shè)計(jì)任務(wù)，只進(jìn)行橫梁與前排樁基的配筋計(jì)算。 橫梁的配筋計(jì)算（按持久狀況承載能力極限狀態(tài)配筋） 根據(jù) ABAQUS 框架模型計(jì)算結(jié)果，在橫梁上產(chǎn)生最大彎矩 M＝；最大剪力 Q 因采用有限元模擬，對上述數(shù)據(jù)取擴(kuò)大系數(shù) 后作承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，則： M＝ Q 。 橫梁各桿件標(biāo)號(hào)及各跨度標(biāo)識(shí)見圖 61。 圖 61 數(shù)： C25 砼： Fc＝ 12500Kpa； f＝ 1750Kpa； Ec＝ 107Kpa； Ⅰ級(jí)鋼筋： Ⅱ級(jí)鋼筋： 寸校核： EF 跨： AB 跨： 因此橫梁為深受彎 構(gòu)件。 截面計(jì)算跨度按規(guī)范（ 3）確定： 因?yàn)? 所以應(yīng)按規(guī)范式（ 1） 因此橫梁截面尺寸滿足要求。 EF 段跨中受彎截面配筋計(jì)算 按規(guī)范式（ 2） 按規(guī)范附錄 B 式（ 3） 所以 鋼筋面積 選 12φ 20，實(shí)際 配筋率 跨中底部受力鋼筋延伸到支座，以承受支座下部可能出現(xiàn)的正彎矩，見圖62。 圖 62 BC 段處 B 左端支座上部受彎承載力，配筋計(jì)算： 先在上橫梁兩側(cè)布置水平分布筋 2φ 14，間距為，共布置水平分布筋 12φ 14，不足時(shí)增加受力短筋。 此時(shí)水平分布筋不足，在橫梁頂部配制 2φ 14 水平分布筋，再在支座 處上橫梁頂部配制 3φ 14 受力短筋，為構(gòu)造要求，在支座處上橫梁兩側(cè)配制 2φ 14 水平分布筋（短筋），共布置 10φ 14。 配筋率，配筋見圖 63。 圖 63 FG 段左端支座處受剪承載力計(jì)算： 水平分布筋配 2φ 14，以安全起見在下式中取為。豎向分布筋配雙肢箍 2φ14，另外，由于在梁的支座處部位剪力較大，因此配置豎向分布筋配雙肢箍 2φ 14 間距應(yīng)適當(dāng)加密取 按規(guī)范式（ 1）： 按規(guī)范式（ 7）： （因?yàn)?h 1100mm） 按規(guī)范式（ ） 所以， 因此，橫梁受剪承載力滿足要求。 正常使用極限狀態(tài)（短期組合值）驗(yàn)算： EF 段跨中正截面抗裂驗(yàn)算，一般不要求出現(xiàn)垂直裂縫應(yīng)滿足： 按規(guī)范式〔 2〕 因此橫梁抗裂滿足要求。 前排樁基的配筋計(jì)算（按照承載能力極限狀態(tài)持久組合值配筋） 根據(jù) ABAQUS 框架模型計(jì)算結(jié)果，在前排樁基產(chǎn)生最大軸力 N＝ ，最大彎矩 M＝；最大剪力 Q 因采用有限元模擬，對上述數(shù)據(jù)取擴(kuò)大系數(shù) 后作承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算，則： N＝ ,M＝ Q 1107KN。 筋計(jì)算，按偏心受壓構(gòu)件考慮 根據(jù)《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ267－ 98）以 及《簡明鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊》（國振喜主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版）對圓形截面偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算： 偏心距增大系數(shù)： e0 M/N1 ＝ ，故能用于計(jì)算； 砼保護(hù)層取 80mm，則 rs 800－ 80－ 25＝ 695m； h0 r+rs 800＋ 695 1495mm； 取最長樁進(jìn)行計(jì)算，前排中最大樁長 ； 考慮樁一端固結(jié)，一端絞結(jié)，則取 l0 11450＝ 8015mm； h D 1600mm； 故＝ ； 由于 L0/h＝ 8015/1600＝ 5≤ 15,因此 ＝ ； ； 則， 求樁的承載力 先假設(shè)在樁的周邊均勻配置 20φ 25，則 ?計(jì)算參數(shù) 因此， ?利用迭代法計(jì)算 先假定 則解得 這樣依次迭代直到得到一個(gè)較穩(wěn)定的值，則可得： 則： 由于，則， 因此，選配 20φ 25 鋼筋，鋼筋沿圓周邊均勻配置， ％，在適筋范圍內(nèi)，且滿足抗彎要求。 裂縫寬度驗(yàn)算 按照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL/T 191－ 96），對偏心受壓構(gòu)件，按照荷載效應(yīng)長期組合進(jìn)行驗(yàn)算： 按照《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL/T 191－ 96） 規(guī)定： ＝ ＋ 300/h ；＝ ；＝ ； 換算半徑 取為 因此樁滿足抗裂要求。 撓度算驗(yàn) 由于且，則可對樁不進(jìn)行擾度驗(yàn)算。 抗剪驗(yàn)算 結(jié)合構(gòu)造要求，擬配φ 10@250mm 箍筋。 將樁的圓形截面簡化成內(nèi)接正方形后（ b ， h0 ），按矩形截面抗剪計(jì)算。 1269 KN 1107KN，按構(gòu)造配筋即可。 樁抗剪滿足要求。 嵌巖樁軸向抗壓承載力核算（不考慮螺旋箍筋受壓） N＝ 按《港口工程嵌巖樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》 JTJ2852021 計(jì)算樁的軸向 抗壓承載力。 嵌入 倍樁徑，則 hr 。 根據(jù)《港口工程嵌巖樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》 JTJ28520，由于入中風(fēng)化巖層，故乘以 的系數(shù)。 根據(jù)地勘成果，前兩排樁嵌入巖層均為砂巖，中等風(fēng)化沙巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度； 樁基礎(chǔ)嵌入中等風(fēng)化沙巖中，不考慮覆蓋層的摩阻力，則有 ； 因此樁軸向抗壓承載力滿足要求。 抗拔驗(yàn)算 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，前兩排樁沒有反向軸力，不作抗拔驗(yàn)算。 結(jié) 論 交通最忌諱的就是遇到山高路陡，因?yàn)橛錾揭復(fù)谒淼溃鏊茉O(shè)橋梁，這無疑要增加很大的工程造價(jià)；這個(gè)情況在重慶這個(gè)山 高、坡陡、水道多的城市尤為明顯。公路方面，重慶通往四川以及周邊省區(qū)的道路大都是要穿山越嶺，橫跨江面的，架設(shè)的大大小小的橋梁猶如彩虹飛架于崇山峻嶺之中。成渝高速，渝黔高速，渝長高速，渝涪高速，萬梁高速等重要的高速骨架都是要穿山過嶺的，其中的隧道與橋梁工程占了很大的一部分的工程造價(jià)，也給工程的建設(shè)帶來了大的不方便；再看重慶去年剛剛修好的重慶渝中區(qū)中興路拓寬工程，短短的幾百米居然造價(jià)達(dá)到了千萬，其中很大的一部分就是用來搭設(shè)橋梁的。寸灘的設(shè)計(jì)充分利用重慶的水運(yùn)優(yōu)勢，在一定程度上也減小了陸上交通建設(shè)的規(guī)模，從而較少了重慶交通建設(shè)的總體費(fèi)用。不僅如此，如寸灘港建成之后，不但能適應(yīng)三峽庫區(qū)蓄水后水位的大幅度升高后的水運(yùn)發(fā)展需要，而且也能滿足重慶直轄后的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的需要。 本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要是體現(xiàn)在碼頭的結(jié)構(gòu)上。在高水位差的內(nèi)河，港口碼頭結(jié)構(gòu)以斜坡碼頭為多，它可以適應(yīng)高水位的變化，在洪水期以及枯水期都能夠充分發(fā)揮它適應(yīng)水位變化大的作用，可以說是內(nèi)河碼頭建設(shè)的首選結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計(jì)采用全直樁框架碼頭結(jié)構(gòu)，這不但解決了船舶的系纜問題，而且大大提高了碼頭的裝卸效率。在受力上，本結(jié)構(gòu)體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在于樁間距的合理布置以及靠船樁。由于樁間距 的合理布置就可使得上部結(jié)構(gòu)的兩個(gè)軌道梁都恰好放在兩排樁上，這對整個(gè)碼頭結(jié)構(gòu)的受力性能大大提高了；由于在靠船構(gòu)件下設(shè)置靠船樁，這就大大減小了前排樁基的內(nèi)力 根據(jù)寸灘研究報(bào)告 ，從而可以防范前排樁基和前排立柱的偏壓破壞。根據(jù)第三章工程估算表也可看出，本設(shè)計(jì)方案較經(jīng)濟(jì)合理。 雖然本設(shè)計(jì)采用大型通用軟件 ABAQUS 進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算，但對于寸灘的復(fù)雜地形和水域條件，在進(jìn)行荷載組合時(shí)，要考慮諸多荷載的組合，而且還要考慮那些荷載組合時(shí)是對整個(gè)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)中的某個(gè)部位是最不利的，這還需要進(jìn)一步的研究。 謝 辭 經(jīng)過近兩個(gè) 月的努力，在王多垠教授和汪承志博士以及系畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組的精心指導(dǎo)下，在各位同學(xué)的大力協(xié)助下，我終于圓滿地完成了這份畢業(yè)設(shè)計(jì)。我首先對在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭闹笇?dǎo)小組的老師們和同學(xué)們表示最衷心的感謝！ 在重慶交通大學(xué)經(jīng)過了四年的學(xué)習(xí)，我們究竟掌握了多少知識(shí)，我們能否將這些知識(shí)用于實(shí)踐，能否成為祖國交通事業(yè)的合格建設(shè)者呢？這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)對我們來說是一個(gè)真實(shí)的檢驗(yàn)。我很高興能憑著自己的努力將畢業(yè)設(shè)計(jì)完成，它的完成給了我極大的自信，這對我將來的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有很大的幫助。 當(dāng)然，由于初次做這樣全面的設(shè)計(jì)，又 沒有任何的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，只能憑借一點(diǎn)點(diǎn)的理論知識(shí)和自己對施工比較模糊、膚淺的理解來完成這份設(shè)計(jì)，其中的疏漏錯(cuò)誤之處在所難免。敬請各位老師和同學(xué)們不吝賜教、指正。 我再一次感謝給予過我無私幫助的老師和同學(xué)們。謹(jǐn)以這份設(shè)計(jì)作為我對他們的獻(xiàn)禮！ 學(xué)生：陳明 2021 年 6 月 20 日 重慶交通大學(xué)河海學(xué)院港航三班 主要參考文獻(xiàn) [1] 中國人民共和國交通部，高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 [M]， 北京：人民交通出版社， 1998。 [2] 中國人民共和國交通部，港口工程樁基規(guī)范 [M]，北京，人民交通出版社 .1998。 [3] 中國人民共和國交通部，港口工程荷載規(guī)范 [M]， 北京：人民交通出版社， 1998。 [4] 姚輝等，高樁碼頭計(jì)算方法探討 [J] ，水運(yùn)工程， 1996（ 6）。 [5] 姚輝，高樁碼頭縱橫梁樁體系受力及設(shè)計(jì)分析 [J]，水運(yùn)工程， 1994（ 3