1、第一篇設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、概述編制本報(bào)告的主要依據(jù)和資料重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范JTJ290-98、海港水文規(guī)范JTJ213-98、 水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ225-98、港口工程地基規(guī)范JTJ250-98、港口 工程荷載規(guī)范JTJ215-98以及課本港口水工建筑物。建設(shè)的必要性和建設(shè)規(guī)模1.2.1建設(shè)的必要性該工程為件雜貨碼頭，將帶動(dòng)周?chē)貐^(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，是綜合利用海岸線及 海洋資源的需要，也是增加勞動(dòng)就業(yè)，提高當(dāng)?shù)厝嗣裆钏胶痛偈股鐣?huì)安定的 需要。建設(shè)的規(guī)模該碼頭結(jié)構(gòu)形式為順岸沉箱重力式，建筑物等級(jí)為I級(jí)。2、自然條件分析地理位置氣象碼頭所在地區(qū)常風(fēng)主要為北向，其次為東南向；強(qiáng)風(fēng)向（7級(jí)以上

2、大風(fēng)）主 要為北北北西向，其次為南南東東南向。2.2.1氣溫 TOC o 1-5 h z 多年平均氣溫13 C歷年極端最高氣溫41C多年最高月平均氣溫28 C歷史極端最低氣溫-21C多年最低月平均氣溫-6.3 C2.2.2降水本區(qū)域年平均降水量640712mm，最多年降水量10641186mm，最小年降 水量261384mm，年降水量集中在夏季（68月），其中7月份降水量占全年降 水量的30%左右。2.2.3風(fēng)況本區(qū)域常年主導(dǎo)風(fēng)向，冬季多東北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)。年平均風(fēng)速為2.83.8m/s，大風(fēng)多發(fā)生于春季，其次為冬季，秋季最少。年大風(fēng)天數(shù)平均10天, 最多24天，最大風(fēng)速達(dá)1324m/s。2

3、.2.4霧況多年平均霧日為1114天，多發(fā)生于冬季，秋季次之。2.2.5相對(duì)濕度年平均相對(duì)濕度為70%80%。2.3 水文2.3.1潮汐、水位校核高水位（五十年一遇）+ 5.00米校核低水位（五十年一遇）- 1.15米設(shè)計(jì)高水位（歷時(shí)累積頻率1%）+4.00米設(shè)計(jì)低水位（歷時(shí)累積頻率98%）+0.45米施工水位+ 2.20米2.3.2波浪擬建碼頭所在水域有掩護(hù)，碼頭前波高小于1米。2.3.3海流2.3.4冰凌本區(qū)域一般12月下旬至次年2月上旬水面結(jié)冰，最大岸冰厚度23cm，最 大凍土深度10cm。地形、地貌及泥沙運(yùn)動(dòng)碼頭位置處海底地勢(shì)平緩底坡平均為度曲,海底地面標(biāo)高為- 4.5米-5.5 米不

4、等，見(jiàn)圖1。根據(jù)勘探資料，碼頭所在處的地質(zhì)剖面圖和有關(guān)的資料見(jiàn)表1及圖2。 表1擬建碼頭處地質(zhì)剖面柱狀圖標(biāo)高地質(zhì)指標(biāo)海底至-7.9淤泥Y m=1.53t/m3, W =12 8 , C=0.14kg/m2。-7.9 以 下亞粘土e=0.7, I =12.4, =0.58, Eg=110.87kg/cm2, r=1. 94t/m3, c=0.25kg/cm2, W =20。p00.51.02.03.0e0.7000.6870.6780.6630.6522.4.1港區(qū)地形、地貌特征概述2.4.2泥沙來(lái)源與動(dòng)力條件2.4.3泥沙運(yùn)移方式和回淤?gòu)?qiáng)度分析2.5 地震本地的地震烈度為6。第二篇設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1

5、、設(shè)計(jì)條件該碼頭是海港碼頭，其平面布置按港口工程技術(shù)規(guī)范總體設(shè)計(jì)篇(JTJ211-87) 即海港總體及工藝設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定確定：泊位長(zhǎng)度：L = L. + 2d = 162 + 2*19 = 200m碼頭前沿停泊水域不小于2倍船寬，取45m。沉箱的長(zhǎng)寬高的確定：沉箱長(zhǎng)度有設(shè)備能力，施工要求和碼頭變形縫間距確定。該碼頭施工條 件良好，沒(méi)有特別要求和限制，重力式碼頭變形縫間距一般1030cm，取 沉箱長(zhǎng)度11.8m，碼頭總長(zhǎng)200m，采用17個(gè)沉箱。沉箱高度取決于基床頂面高程和沉箱頂面高程沉箱頂高程由施工水位確定，可取2.6m，基床頂面高程由下式確定：D=T+Z1+Z2+Z3+Z4。其中，T為設(shè)計(jì)船

6、型滿載吃水，取9.2m； Z1是龍骨下最小富余深度，按巖石地基，取0.6m； Z2由于碼頭前沿的波高小于1m，取 0； Z3為船舶因配載不均而增加的尾吃水，取0.15m； Z4是被淤深度，取0.4m， 則綜合以上各項(xiàng)取值，有：D=9.2+0.6+0+0.15+0.4=10.35m?；岔斆娓叱虨椋篐，二設(shè)計(jì)低水位-D=0.45-10.35=-9.9m沉箱高度：H=2.6-(-9.9)=12.5m沉箱寬度主要由碼頭的水平滑動(dòng)及傾覆的穩(wěn)定性和基床及地基承載力確 定。在根據(jù)預(yù)制廠提供的模數(shù)，初步確定碼頭沉箱的寬度為6.4m。沉箱內(nèi)隔墻設(shè)置：為了增加沉箱的剛度和減少箱壁的和底板的計(jì)算跨度，在箱內(nèi)設(shè)置1

7、道縱向隔墻 和2道橫向隔墻。構(gòu)件的尺寸：根據(jù)規(guī)范對(duì)沉箱構(gòu)件的構(gòu)造要求和碼頭受荷情況，以及根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，初步擬定 沉箱各構(gòu)件尺寸如下：箱壁厚度取0.3m，地板厚度取0.4m，隔墻厚度取0.2m， 在各構(gòu)件連接處設(shè)置0.213m*0.213m的加強(qiáng)角，以減少應(yīng)力集中，防止干裂。胸墻尺寸：胸墻底標(biāo)高不低于施工水位，取2.3m (沉箱嵌入胸墻30cm)，采用階梯式胸墻， 頂寬取3m。n碼頭頂高程：按規(guī)范要求頂高程高于設(shè)計(jì)高水位1.01.5m，并且在極端高水位時(shí)不被淹沒(méi)， 取碼頭頂高程5.3m?；渤叽纾夯膊捎冒椿驳男褪?，基床厚度取1.0m，前肩與后肩分別取4.0m和3.0m。沉箱的浮游穩(wěn)定性：1)

8、沉箱的自重：計(jì)算見(jiàn)表2。表2沉箱的自重計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算式Gi(kN)沉箱前、后板，縱隔板(0.3*2+0.2)*11.8*12.1*252855.60沉箱側(cè)面板，橫隔板(0.3*2+0.2*2)*2.8*12.1*2*251694.00沉箱底板6.4*11.8*0.4*25755.20沉箱前、后趾(0.4+0.7)*0.75*0.5*2*11.8*25243.38豎加強(qiáng)角0.5*0.2132*12*24*25163.33底加強(qiáng)角0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*25*640.83E5752.34每延米自重作用5752.34/11.8487.492)沉箱的干舷高度:沉箱體積(排水體積)

9、：V =l =5Z34 572.66m3Y 水 9.8*1.025前、后趾體積：V =2* (0.4+0.7) *0.75*1/2*11.8=9.735m3.V - V572.66 - 9.735沉箱吃水:=7.45mT =沉箱吃水:=7.45mA 11.8*6.4沉箱的干舷高度：F=H-T=12.5-7.45=5.05m-* tgQ + - h + S 竺 tg 8 + 2*1 +1.0 2.12m 2323故滿足：F=H-TN B*tge + -h + S 233)空箱的浮游穩(wěn)定性：設(shè)沉箱的重心高度為H,則 1/2*(5752.34/25)二0.8*(12.5-H)*11.8+1/2*0.

10、2132*(12.5-H )*24+1.0*2.8*2*(12.5-H) 得重心高度：H =5.12m前后趾的形心高度：0.4 * 0.2 * 0.75 + 0.5 * 0.3 * 0.75 * (0.4 + 一)七=(0.4 + 0.7)*0.75*0.5= 0.282m沉箱的浮心高度：572.66(572.66 9.735)* 745 + 9.735 * 0.282 j = 3.67 m572.66由于 a 5.12 - 3.67 1.45mILB 311.8*6.43八丫定傾半徑:P = 0.45m定傾半徑:V 12V12*572.66定傾高度：m= p - a =0.45-1.45=-

11、1m根據(jù)規(guī)范要求沉箱的定傾高度在近程浮運(yùn)時(shí)，應(yīng)滿足mN0.2m?？粘料洳粷M足浮游穩(wěn)定性，應(yīng)往倉(cāng)格加水。4）加水0.6m后，沉香浮游穩(wěn)定性計(jì)算:壓載水的體積：V = 3.6 * 0.6 *2.8 - 0.5 * 0.213人2 *0.5*4 - 0.5 * 0.213人2 * (3.4 + 2.6)*2*6 = 34.382設(shè)重心高度H：5752.34_一.一.* 25 * 34.38 = 0.8 * (12.5 - H) + 0.5 * 0.213人2 * (12.5 - H)*24 +1.0*2.8*2* (12.5 - H)得 H =4.015m G沉箱排水體積：V =匚 + V = 57

12、2.66 + 34.38 = 607.04m3y水V - V 607.04 - 9.735吃水深度：T = 7.91m TOC o 1-5 h z A 11.8*6.4 .T_ 7.91_(V Vf)*- + V J(607.04 9.735)* 亍 + 9.735 * 0.282浮心高度：V607.043.90ma = 4.015 - 3.90 = 0.115m HYPERLINK l bookmark125 o Current Document ILB311.8*6.43八定傾半徑:P = = 0.425m定傾半徑:V 12V12*607.04定傾高度：m= p - a =0.45-0.1

13、15=0.31m0.2m加0.6m壓載水后，沉箱滿足浮游穩(wěn)定性要求。根據(jù)初步確定的尺寸，繪制沉箱的斷面圖和平面圖。各部分構(gòu)件尺寸見(jiàn)附圖1 至附圖3。1.1設(shè)計(jì)船型船型船長(zhǎng)（m）船寬（m）型深（m）滿載吃水（m）C157.021.511.99.0E160.921.212.59.21.2結(jié)構(gòu)安全等級(jí)本碼頭建筑物等級(jí)為I級(jí)。1.3 自然條件1.3.1設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)高水位（歷時(shí)累積頻率1%）+4.00米設(shè)計(jì)低水位（歷時(shí)累積頻率98%）+0.45米1.3.2波浪要素1.3.3地質(zhì)資料1.3.4地震設(shè)計(jì)烈度為7度1.4碼頭面荷載（1）、堆貨荷載：前沿 qi=2t/m2前方堆場(chǎng)q4t/m2 （構(gòu)件計(jì)算）q=3

14、t/m2 （整體計(jì)算）（2）、門(mén)機(jī)荷載2按港口工程荷載規(guī)范JTJ21598附錄C的Mh_4_25設(shè)計(jì)。（3） 、鐵路荷載h425（4）、汽車(chē)荷載不計(jì)。（5）、船舶系纜力按普通系纜力計(jì)算。（6）、其它起重設(shè)備機(jī)械不計(jì)。按干線機(jī)車(chē)計(jì)算。材料指標(biāo)擬建碼頭所需部分材料及其容重、內(nèi)摩擦角等指標(biāo)可按下表選用。表3 材料指標(biāo)材料名稱(chēng)容重Y （噸/米3）內(nèi)摩擦角中（度）水上（濕容重）水下（浮容重）水上水下混凝土2.3 2.41.3 1.4鋼筋混凝土2.4 2.51.4 1.5塊石1.70 1.801.00 1.104545渣石1.801.002、作用的分類(lèi)及計(jì)算2.1 結(jié)構(gòu)自重力2.1.1極端高水位情況：計(jì)算

15、圖式見(jiàn)圖3-1,計(jì)算見(jiàn)表3.1.1。表3.1.1極端水位自重作用計(jì)算表（單位：m）項(xiàng)目計(jì)算書(shū)Gi(kN)Xi(m)GiXi(kN.m)沉箱前后壁，縱(0.3*2+0.2)*12.5*11.8*11670.883.956599.98隔板5沉箱側(cè)板，橫隔(0.3*2+0.2*2)*2.8*12.5*991.203.953915.24板2*15沉箱底板11.8*6.4*0.4*15453.123.951789.82沉箱前后趾0.5*(0.4+0.7)*0.75*2*11146.033.95576.82.8*15沉箱豎加強(qiáng)角0.5*0.2132*11.7*24*1595.553.95377.41沉箱底

16、加強(qiáng)角0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*15*624.503.9596.78沉箱填石13.6*2.8*5.9-0.5*0.2132*11.7*4-0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*3*111926.042.454718.80沉箱填石23.6*2.8*11.8-0.5*0.2132*11.7*4-0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*3*113881.135.4521152.16胸墻10.3*3*11.8*24+1.2*3*11.8*14849.602.251911.60胸墻23.3*1.0*11.8*14545.162.41308.38胸墻30.5*6.4*11

17、.8*14528.643.952088.13沉箱上填石10.3*4.15*11.8*18+1.2*4.15*11.8*11910.845.8255305.64沉箱上填石21.0*3.85*11.8*11499.755.9752985.89沉箱后趾填石(12+12.3) *0.75/2*11.8107.537.525809.16E12629.9553635.81每延米自重作 用1070.334545.412.1.2設(shè)計(jì)高水位情況：計(jì)算圖式見(jiàn)圖3-2，計(jì)算見(jiàn)表3.1.2。表3.1.2設(shè)計(jì)高水位自重計(jì)算表（單位：m）項(xiàng)目計(jì)算書(shū)Gi(kN)Xi(m)GiXi(kN. m)沉箱前后 壁，縱隔板(0.3*

18、2+0.2)*11.8*11.8*151670.883.956599.98沉箱側(cè)板， 橫隔板(0.3*2+0.2*2)*2.8*11.8*2*15991.203.953915.24沉箱底板11.8*6.4*0.4*15453.123.951789.82沉箱前后 趾0.5*(0.4+0.7)*0.75*2*11.8*15146.033.95576.82沉箱豎加 強(qiáng)角0.5*0.2132*11.7*24*1595.553.95377.41沉箱底加 強(qiáng)角0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*15*624.503.9596.78沉箱填石13.6*2.8*5.9-0.5*0.2132*11.7*

19、4-0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2 *3*111926.042.454718.80沉箱填石23.6*2.8*11.8-0.5*0.2132*11.7*4-0.5*0.2132*(3.4+2.6)*23881.135.4521152.16*3*11胸墻11.3*3*11.8*24+0.2*3*11.8*141203.602.252708.10胸墻23.3*1.0*11.8*14545.162.41308.38胸墻30.5*6.4*11.8*14528.643.952088.13沉箱上填石11.3*4.15*11.8*18+2.2*4.15*11.8*112330.975.82553

20、05.64沉箱上填石21.0*3.85*11.8*11499.755.9752985.89沉箱后趾 填石(12+12.3) *0.75/2*11.8107.537.525809.16E14404.0862704.57每延米自 重作用1220.685313.952.1.3設(shè)計(jì)低水位情況：計(jì)算圖示見(jiàn)圖3-3,計(jì)算見(jiàn)表3.1.3。表3.1.3設(shè)計(jì)低水位自重作用計(jì)算表（單位：m）項(xiàng)目計(jì)算書(shū)Gi(kN)Xi(m)GiXi(kN .m)沉箱前后壁，縱 隔板1.85*(0.3*2+0.2)*11.8*25+9.95*(0.3*2+0.2)*11.8*151845.523.957289.80沉箱側(cè)板，橫隔 板

21、(1.85*25+9.95*15)*(0.3*2+0.2*2)*2.8*21094.803.954324.46沉箱底板11.8*6.4*0.4*15453.123.951789.82沉箱前后趾0.5*(0.4+0.7)*0.75*2*11.8*15146.033.95576.82沉箱豎加強(qiáng)角(1.85*25+9.95*15)*0.5*0.2132*24105.623.95417.20沉箱底加強(qiáng)角0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*15*624.503.9596.78沉箱填石13.6*2.8*5.9-0.5*0.2132*5.8*4-0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*3*1

22、11926.042.454718.80沉箱填石2(3.6*2.8*1.85-0.5*0.2132*1.85*4*8+3.6*2.8*9.95-0.5*0.2132*9.85*4-0.5*0.2132*(3.4+2.6)*2*11*34269.215.4523267.2 0胸墻11.5*3*11.8*24849.602.252867.40胸墻23.3*1.0*11.8*24545.162.402242.94胸墻30.5*6.4*11.8*24528.643.953579.65沉箱上填石11.5*4.15*11.8*18910.845.8257701.76沉箱上填石21.5*3.85*11.8*1

23、8499.755.9757328.99沉箱后趾填石2.35*0.75*11.8*18+ ( 9.35+9.65) *0.75/2*11.8*11107.537.5259776.33E16828.0275977.95每延米自重作用1426.106438.81波浪力由于碼頭所在的水域有掩護(hù)，浪高小于1m,波浪力可以忽略不計(jì)。2.2.1極端高水位2.2.2設(shè)計(jì)高水位2.2.3設(shè)計(jì)低水位土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算2.3.1墻后塊石棱體產(chǎn)生的土壓力(永久作用)標(biāo)準(zhǔn)值碼頭后填料為塊石，W =45，根據(jù)重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTJ290-98)第 3.5.1.2 條規(guī)定，k = tg2(45o w /2)，則 k

24、 = tg2(45o -45。/2) = 0.172。沉箱頂面以下考慮5 =w/3 = 45。/3 = 15。根據(jù)(JTJ290-98)表 B.0.3-1，查表得k = 0.16。k = k cos5 = 0.16cos15。= 0.155k = k sin5 = 0.16sin15。= 0.041土壓力標(biāo)準(zhǔn)值按(JTJ290-98)第3.5條計(jì)算e = (Zy h )k cosae = (Zy h )k cosa式中， cos a =1碼頭后填料土壓力(永久作用)：極端高水位情況：e = 0e50 = 18*0.3*0.172 = 0.93(kPa)e23 = (18*0.3 + 2.7 *

25、11)*0.172 = 6.04(kPa)e； 3 = (18*0.3 + 2.7 *11)*0.155 = 5.44(kPa)e= (18*0.3 + 2.7*11 +12.2*11)*0.155 = 26.24(kPa)-9.9土壓力分布圖見(jiàn)圖3-1。土壓力引起的水平作用：E = 0.5* 0.93 * 0.3 + 0.5 * (0.93 + 6.04) * 2.7 + 0.5 * (5.44 + 26.24) * 12.2=0.49 + 9.41 +193.25 = 202.80(kN / m)土壓力引起的豎向作用：Ev = 193.25* tg15。= 51.78(kN / m)土壓力

26、引起的傾覆力矩：M = (1/3*0.3 +14.9) * 0.49 + 9.41* 2.7 *(2* 0.93 + 6.04) /3 * (0.93 + 6.04) +12.2+193.25 * 12.2 *(2*5.44 + 26.24) /3 * (5.44 + 26.24)=2.1 +124.40 + 920.83 = 1047.33(kN.m / m)土壓力引起的穩(wěn)定力矩：Mev = 51.78* (6.4 + 0.75) = 370.23(kN.m / m)設(shè)計(jì)高水位情況：e = 0e40 = 18*1.3*0.172 = 4.02(kPa)e23 = (18*1.3 +1.7*1

27、1)*0.172 = 7.24(kPa)e： 3 = (18*1.3 +1.7*11)*0.155 = 6.53(kPa)e = (18*1.3 +1.7*11 +12.2*11)*0.155 = 27.33(kPa)-9.9土壓力分布圖見(jiàn)圖3-2。土壓力引起的水平作用：E = 0.5* 4.02 *1.3 + 0.5* (4.02 + 7.24) *1.7 + 0.5* (6.53 + 27.33) * 12.2=2.61 + 9.57 + 206.55 = 218.73(kN / m)土壓力引起的豎向作用：Ev = 206.55 * tg15。= 55.34(kN / m)土壓力引起的傾覆

28、力矩：M = (1/3*1.3 +13.9) * 2.61 + 9.57 *1.7* (2* 4.02 + 7.24)/3 * (4.02 + 7.24) +12.2 EH+ 206.55 * 12.2 *(2* 6.53 + 27.33)/3 * (6.53 + 27.33)=37.41 +124.11 +1001.96 = 1163.48(kN.m / m)土壓力引起的穩(wěn)定力矩:Mev = 55.34 * (6.4 + 0.75) = 395.68(kN.m / m)設(shè)計(jì)低水位情況： e = 0% = 18*3*0.172 = 9.29(kPa)e； = 18*3*0.155 = 8.37

29、(kPa)e0 45 = 18*4.85*0.155 = 13.53(kPa)e= (18*4.85 +10.35*11)*0.155 = 31.18(kPa)-9.9土壓力分布圖見(jiàn)圖3-3。土壓力引起的水平作用：Eh = 0.5 * 9.29 *3 + 0.5* (8.37 +13.53) *1.85 + 0.5 *(13.53 + 31.18) * 10.35=13.94 + 20.26 + 231.37 = 265.57(kN / m)土壓力引起的豎向作用：Ev = (20.26 + 231.37)* tg15。= 67.42(kN / m)土壓力引起的傾覆力矩：M = (1/3*3 +

30、12.2) *13.94 + 20.26 * 1.85 *(2* 8.37 +13.53)/3 * (8.37 +13.53) +10.35 EH+ 231.37 *10.35* (2*13.53 + 31.18)/3* (13.53 + 31.18)=1450.75(kN.m / m)土壓力引起的穩(wěn)定力矩：Mev = 67.42*(6.4 + 0.75) = 482.05(kN.m / m)2.3.2碼頭面堆存荷載產(chǎn)生的土壓力(可變作用)標(biāo)準(zhǔn)值堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力(可變作用)：各種水位時(shí)，堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力標(biāo)準(zhǔn)值均相同。前方堆場(chǎng)堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力標(biāo)準(zhǔn)值：e53 23 = 30*0.172

31、 = 5.16(kPa)e23 99 = 30*0.155 = 4.65(kPa)堆貨荷載產(chǎn)生的水平作用：E h = 5.16*3 + 4.65*12.2 = 15.48 + 56.73 = 72.21(kN / m)堆貨荷載產(chǎn)生的豎向作用：E v = 56.73* tg15。= 15.20(kN / m)堆貨荷載引起的傾覆力矩：Meh = 15.48 * (0.5 *3 +12.2) + 56.73 * 0.5 *12.2 = 558.13(kN.m / m)堆貨荷載引起的穩(wěn)定力矩：Mev = 15.20*(6.4 + 0.75) = 108.68(kN.m / m)碼頭前沿堆貨引起的豎向作

32、用(可變作用)： 碼頭前沿堆貨范圍按6m計(jì)算：G=20*6=120(kN/m) 碼頭前沿堆貨產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩：Mg = 120*(3.6 + 6.0/2) = 792(kN .m / m)門(mén)機(jī)和鐵路荷載產(chǎn)生的土壓力(可變作用)：對(duì)設(shè)有門(mén)機(jī)和鐵路的裝卸區(qū)域的土壓力常用等代均布荷載的方法處理：沿鋼軌長(zhǎng) 度方向?qū)⑤唹毫癁榫€荷載，再將這些線荷載通過(guò)軌枕到渣等沿碼頭橫向傳布達(dá) 一定深度后成為均布荷載，并移至地面。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，門(mén)機(jī)加雙線路鐵路的等代均布荷載可取37.6kPa。 各種水位時(shí)，門(mén)及鐵路等代均布荷載產(chǎn)生的土壓力標(biāo)準(zhǔn)值相同。% 23 = 37.6*0.172 = 6.47(kPa)。亳 99 =

33、 37.6*0.155 = 5.83(kPa)門(mén)機(jī)鐵路產(chǎn)生的水平作用：E h = 6.47*3.0 + 5.83*12.2 = 19.41 + 71.13 = 90.54(kN/m) 門(mén)機(jī)鐵路產(chǎn)生的豎向作用：E = 37.6*6.55 + 71.13*tg15。= 265.34(kN/m)門(mén)機(jī)鐵路引起的傾覆力矩：Me h = 19.41*(0.5*3 +12.2) + 71.3*0.5*12.2 = 699.81(kN.m/m) 門(mén)機(jī)鐵路引起的穩(wěn)定力矩：M= 71.13*tg15。*(6.4 + 0.75) + 6.55*3.76*10*(6.55/2 + 0.75 + 0.6)EqV=127

34、5.32(kN .m / m)6度地震時(shí)主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算2.4.1墻后塊石棱體產(chǎn)生的地震土壓力標(biāo)準(zhǔn)值2.4.2碼頭面堆存荷載產(chǎn)生的地震土壓力標(biāo)準(zhǔn)值地震慣性力2.5.1設(shè)計(jì)高水位情況2.5.2設(shè)計(jì)低水位情況船舶荷載2.6.1系纜力（可變作用）根據(jù)港口工程荷載規(guī)范給出的普通系纜力，在有掩護(hù)的港口，船長(zhǎng)與計(jì)算系 纜力的關(guān)系如下表4：表4船長(zhǎng)與系纜力關(guān)系船長(zhǎng)（m）120150170海船纜夾角計(jì)算系纜力（kN）250350450以=30 P =151）船舶水面以上受風(fēng)面積計(jì)算（按貨船）：根據(jù)船型參數(shù)資料，取設(shè)計(jì)船型的滿載DW=15000t，按港口工程荷載規(guī)范(JTJ215-98)第10.2.2條計(jì)算

35、船舶橫向受風(fēng)面積。滿載時(shí)：log A =0.036 + 0.742log DWxwlog A = 0.036 + 0.742log15000 xwA = 1155.21/半載或壓載時(shí)：log A = 0.283 + 0.727log DWlog A = 0.283 + 0.727log15000A = 2084.58/xw作用于船舶上計(jì)算風(fēng)壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力計(jì)算由(JTJ215-98)第 10.2.1 條中公式 10.2.1-1 計(jì)算。F = 73.6*10-5A V2 & xwxw x式中： V = 22m / s風(fēng)壓不均勻系數(shù)按表10.2.3取值，內(nèi)插法求得& =0.805F

36、 = 73.6 *10-5 *2084.58 * 222 * 0.805 = 597.77kN由于碼頭區(qū)有掩護(hù)，水流很小，作用于船舶上的水流力忽略不計(jì)。2）系纜力標(biāo)準(zhǔn)值：按（JTJ215-98）10.4 中 10.4.1-4 計(jì)算，K z Fxn sin以 cos PN = N sin a cos p尤N = N cosa cos。yN = N sin p式中，取a = 30。，p = 15。N 由表 10.4.2，取 4； K 取 1.3。1.3597.77N = 一 = 402.26(3)4 sin 30。cos15。根據(jù)(JTJ215-98)10.4中10.4-5條規(guī)定系纜力標(biāo)準(zhǔn)值為45

37、0kN。N = 450sin30。cos15。= 217.33(kN)尤N = 450cos30。cos15。= 376.42(kN) yN = 450sin15。= 116.47(kN)系纜力引起的垂直作用、水平作用和傾覆力矩：PRV=116.47/11.8=9.87(kN/m)PRH=217.33/11.8=18.40(kN/m)MPR=9.87*(1.0+0.75)+18.40*15.2=296.95(kN.m/m)2.6.2撞擊力2.6.3擠靠力表5碼頭荷載標(biāo)準(zhǔn)值匯總表作用分類(lèi)何載情況垂直力(kN/m)水平力 (kN/m)穩(wěn)定力矩 (kN.m/m)傾覆力矩 (kN.m/m)永久作用自重

38、 力極端高水位1070.334545.41設(shè)計(jì)高水位1220.685313.95設(shè)計(jì)低水位1426.106438.81填料土 壓 力極端高水位51.78202.80370.231047.33設(shè)計(jì)高水位55.34218.73395.681163.48設(shè)計(jì)低水位67.42265.57482.051450.75可變作波浪作用忽略不計(jì)堆貨土壓力15.2072.21108.68558.13用前沿堆貨120792.00門(mén)機(jī)鐵路簦代荷載265.3490.541275.32699.81船舶系纜力-9.8718.40296.953、碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算持久狀況3.1.1作用效應(yīng)組合持久組合一：極端高水位（永久作用）+

39、堆貨（主導(dǎo)可變作用）+系纜力（非主導(dǎo) 可變作用）持久組合二：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+堆貨（主導(dǎo)可變作用）+系纜力（非主導(dǎo) 可變作用）持久組合三：極端高水位（永久作用）+系纜力（主導(dǎo)可變作用）+堆貨（非主導(dǎo)可變作用）持久組合四：設(shè)計(jì)高水位（永久作用）+系纜力（主導(dǎo)可變作用）+堆貨（非主導(dǎo) 可變作用）偶然組合：因該地區(qū)地震烈度為6度，根據(jù)水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ225-98） 第1.0.2條的規(guī)定可不進(jìn)行抗震計(jì)算。1）碼頭沿胸墻底面和沉箱底面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：根據(jù)（JTJ290-98）第3.6.1條規(guī)定，不考慮波浪作用，堆貨土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，按公式（3.6.1）計(jì)算：邛（Y E +丫 E

40、 +帆 P ） （y G + y E +y E ）f0 E1 H E 2 qH PR RH y GE1 V E 2 qV不考慮波浪作用時(shí)，系纜力為主導(dǎo)可變作用，按公式（3.6.1）計(jì)算：y （y E +y P +y E ） （y G + y E -y P +y E ）f0 E H PR RH E qH y G E V PR RH E qV式中：各分項(xiàng)系數(shù)根據(jù)不同的作用效應(yīng)組合，按公式（JTJ290-98）第3.6.1條規(guī) 定取值；各作用的標(biāo)準(zhǔn)值按表3.6取值?？够?yàn)算見(jiàn)表6.1，6.2。表6.1抗滑計(jì)算表預(yù)，歸組4土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)y (y E +y E +伽 P )0 E1 HE 2 q

41、HPR RH(y G +y E +y E )f yGE1 VE 2 qVdy 0y E1EHyE 2E qH4y PR PRH結(jié)果y dy GGEVE qVf結(jié)果結(jié)論持久1.1.35202.81.2572.20.1.18.4420 .281.1.1070.351.715.20.695 .54穩(wěn)定組合一1174000386持11.2181.7201184511112255150789穩(wěn)久組合二.135.7335.21.7.4.40.88.0.00.68.34.2.6.55定*項(xiàng)組合系纜力為主導(dǎo)可變作用時(shí)y *項(xiàng)組合系纜力為主導(dǎo)可變作用時(shí)y (y E +y P +y E )0 E H PR RH

42、E qH(y G+y E -y P +y E )f y G E V PR RH E qV dy0yE1EHy PR-PRH4yE 2EqH結(jié)果ydyGGEVPRVfEq結(jié)果結(jié)論持112011017239111075190168穩(wěn)久.2.8.29.0.3.7.53.定組1384.7210003886.83臺(tái)54572三持112111017238111225590177穩(wěn)久.8.8.29.0.6.3.57.定組3734.72128008486.56臺(tái)54572四2)碼頭沿胸J墻底面和沉箱底面的亢傾穩(wěn)定，性驗(yàn)算由可變作用產(chǎn)生的土壓,根據(jù)(JTJ290-98)第3.6.3條規(guī)定，不考慮波浪作用 力為主

43、導(dǎo)可變作用時(shí)，按公式(3.6.3-1)計(jì)算：EMEqV ) fy (y M +y M +y M ) (y M +y M +y 0 E EH E EqH PR PR y G G E EVEMEqV ) f不考慮波浪作用時(shí)，系纜力產(chǎn)生的傾覆力矩為主導(dǎo)可變作用，按公式 (JTJ3.6.3-2)計(jì)算：Y (Y M +丫 M +伽 M ) (y M +y M +y M )f0 E EH PR PR E EqH y G G E EV E EqV抗傾驗(yàn)算見(jiàn)表6.3, 6.4。表6.3抗傾計(jì)算表頃、甲組，合土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)y (y M +y M +4y M )0 E EHE EqHPR PR(y M +

44、y M +y M )f y dY 0YE1MEHYE 2MEqlY PRMpR結(jié)果YGMGMEVMEqfV結(jié)果結(jié)論持11.1041.5580129626414543701080518穩(wěn)久組合一.1357.3325.13.7.4.952.8.05.4.23.68.61.1定持11.1161.5580129628715313951080599穩(wěn)久組合二.1353.4835.13.7.4.956.7.03.95.68.68.64.84定表6.4抗傾計(jì)算表二寸如，4:系纜力為主導(dǎo)Y (Y M +Y M +。丫可M變)、qH作用時(shí)1Y d(Y M +Y M +Y M ) fG GEEVEEqV0EEHP

45、R PRYYMYMoIYM結(jié)YMMMf結(jié)結(jié)0E1EHE 2EqlPR，PR果GGEVEqV果論持11.1041.5580129623114543701080518穩(wěn)久組合三.1357.3325.13.7.4.958.0.05.4.23.68.61.1定持11.1161.5580129627615313951080599穩(wěn)久組合四.1353.4835.13.7.4.955.3.03.95.68.68.64.84定3.1.2承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式短暫狀況偶然狀況3.3.1作用效應(yīng)組合3.3.2 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式4、基床和地基承載力驗(yàn)算根據(jù)(JTJ290-98)第 3.6.6 條規(guī)定：

46、yjo v 氣式中，y 0 取 1.1, y 為 1.0, o r取 600kPa。則：o B/3 = 7.9/3 = 2.63(m)e = B/2 & = 1.18(m)o = V /B(1 + 6e/B) = 1127.44/7.9*(1 + 6*1.18/7.9) = 270.61kPaY# = 545.45kPao . = V /B(1 -6e/B) = 1127.44/7.9*(1 -6*1.18/7.9) = 14.81kPao = 545.45kPa持久組合二時(shí)基床頂面應(yīng)力計(jì)算：根據(jù)規(guī)范第3.6.7條規(guī)定計(jì)算：= 1391.45 +15.20 +120 + 67.42 - 9.8

47、7 + 265.34 = 1849.54(kN / m)Mr = 6231.78 +1144.83 +108.68 + 792 +1275.32 = 9552.61(3 / m)M 0 = 1450.75 + 558.13 + 296.95 + 699.81 = 3005.64(3 / m)& = (9552.61 -3005.64)/1849.54 = 3.54(m) A B/3 = 7.9/3 = 2.63(m)e = B/2 & = 0.41( m)b = V /B(1 + 6e/B) = 1849.54/7.9*(1 + 6*0.41/7.9) = 307.02kPaY# = 545.4