【正文】 所以求得 Kf=≥~，故滿足抗裂要求。 縱梁截面尺寸及跨度 縱梁分為預制和現(xiàn)澆兩部分，其斷面呈花籃形，各尺寸如圖所示。 計算跨度 橫向排架間距為 7m，下橫梁為 1m，縱梁擱置在下橫梁上，擱置長度 e=20cm，初步設計時按照簡支梁計算。 根據(jù)《高樁碼頭設計與施工規(guī)范》 ，彎矩計算跨度為 l0 = ln + e =71+= 荷載計算 （ 1）永久荷載：預制縱梁自重，面板和磨耗層傳遞的自重在計算時分別取左右兩跨跨長的一半進行計算，其傳遞范圍如圖所示。 其中由于海側(cè)軌道外不堆貨，故碼頭前沿的邊縱梁不受堆貨荷載作用。 ○ 2 門機荷載和流動機械荷載 門機荷載只需在計算軌道梁時考慮。流動機械荷載考慮平板車和自卸汽車滿載時的最不利情況，采用簡化法假設滿載時四個輪壓以一個集中力的形式作用在縱梁跨中。 永久荷載：面板和磨耗層傳遞自重：（ 24+25） = 縱梁自重： 25=則永久荷載產(chǎn)生的彎矩： M永久跨中 = 18 (+) = m）， M 中 = 計算得 h=＜ ，故海側(cè)邊縱梁高度滿足要求。m （ 2）堆貨荷載： q堆 = 30 = ， M堆跨中 = m 由于堆貨荷載與流動機械荷載不同時存在，所以這里流動機械荷載起控制作用。m 截面高度根據(jù)下式進行計算： h = √6? Kf? M中B ?γm ? ftk 式中： Kf—— 抗裂安全系數(shù)，對于普通砼梁 C30， Kf=； γm—— 截面影響系數(shù)，根據(jù)《港口工程砼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 附錄 G， γm =； ftk—— 砼的軸心抗拉強度，由于采用 C30 砼，故 ftk =2020kPa； M 中 —— 荷載組合后的跨中彎矩（ kNm； B—— 邊縱梁底寬， B=。 中縱梁 （ 1）永久荷載： 面板和磨耗層傳遞自重：（ 24+25） = 縱梁自重： 25= 則永久荷載產(chǎn)生的彎矩： M永久跨中 = 18 (+) = m （ 3）流動機械荷載： M流動跨中 = 1/4F集中 l0 =310kN 荷載組合后的跨中彎矩 M 中 =M 永久 + 可變 =m）， M 中 = σ—— 砼預壓應力，取 σ=8000kPa。 軌道梁 由于陸側(cè)軌道梁 承受荷載 大于海側(cè)軌道梁，所以這里僅驗算陸側(cè)軌道梁即可。m （ 2）堆貨荷載： q堆 = 30 = ， M堆跨中 = m 這里堆貨荷載大于流動機械荷載，所以堆貨荷載起控制作用。支腿荷載計算圖示如圖 所示。然后根據(jù)《結(jié)構(gòu)力學》 影響線的知識來求跨中彎矩 。 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》附錄 C，在工作位置 D 時，荷載P=250kN，計算得跨中最大彎矩為 Mmax =250(+ )2 =取兩臺門機荷載圖式最小距離為 ，這 里又分為兩種情況：一種情況為兩支腿對稱 于 跨中，簡化計算圖如圖 所示。m 另一種情況為其中一個支腿作用在跨中間，另一支腿在旁邊，簡化計算圖如圖 所示。m 綜合以上三種門機情況，門機產(chǎn)生的跨中最大彎矩為 M門機跨中 =m 截面高度根據(jù)下式進行計算： h = √6? Kf? M中B?(γm ? ftk + σ) 式中： Kf—— 抗裂安全系數(shù)，對于 預應力 砼梁 C40， Kf=； γm—— 截面影響系數(shù)，根據(jù)《港口工程砼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 附錄 G， γm =； ftk—— 砼的軸心抗拉強度，由于采用 C40 砼，故 ftk =2450kPa； M 中 —— 荷載組合后的跨中彎矩（ kNm； B—— 縱梁底寬， B=。 計算得 h=＜ ，故軌道梁高度滿足要求。 靠船構(gòu)件 和縱向水平撐 的計算 根據(jù) 《高樁碼頭設計與施工規(guī)范》（ JTJ29198） ，懸臂梁式 靠船構(gòu)件由懸臂梁、牛腿、縱向水平支撐、橡膠護舷等構(gòu)件組成?？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 。采用 C40 鋼筋砼， γ 鋼筋砼 =25kN/m3。 護輪坎和系船柱的尺寸 護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。 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） 由風和水流產(chǎn)生的系纜力； （ 2） 由風和水流產(chǎn)生的擠靠力； （ 3） 船舶靠岸時產(chǎn)生的撞擊力； 船舶系纜力 風荷載計算 受風面積計算 根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（ JTJ21598） ,貨船的受風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—— 分別為相應裝載情況下船體水面以上橫向和縱向的受風面積（ 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。5AywVy2ξ （ ） 式中： Fxw、 Fyw—— 分別為作用在船舶上的計算風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面積（ m2） Vx、 Vy—— 分別為設計風速的橫向和縱向分量（ m/s）， ξ—— 風壓不均勻折減系數(shù)，取值 根據(jù)風況資料，最大風速取 20m/s，此為最不利狀態(tài)。 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） ，系纜力標準值 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—— 分別為系纜力標準值及其橫向、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)，當實際受力的系船柱數(shù)目 n=2 時， K 取， n2 時， K 取 。），取為 30176。），取為 15176。 系纜力的水平投影 Nx = ， Ny =， Nz = 根據(jù)《高樁碼頭設計與施工規(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 。 系纜力垂直于碼頭前沿線方向的水平分力的作用點位于系船柱上，它對橫梁中和軸會產(chǎn)生彎矩 M， M=（ ++） = 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 假設有效撞擊能量全部被橡膠護舷所吸收，即 E0 = Es = U= 70kJ 根據(jù)《海港工程設計手冊》，選用 DAA300H? 1500+1650 標準反力型橡膠護舷 ，在每 個排架處放置兩個橡膠護弦 。查得單位反力 210kN， 總反力為2104=840kN。則單排架實際受到的水平撞擊力為840=。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） 堆貨荷載和流動機械荷載 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) 邊縱梁的流動機械荷載大于堆貨荷載，所以取流動機械荷載作為控制荷載。 計算得到各縱梁傳遞的集中力： 陸側(cè)邊縱梁： P1=200kN（ 流動機械 為自卸汽車時最不利 ） 中縱梁： P2=30 7= 軌道梁： P3=P4