浙江舟山武钢煤碳码头设计_港口航带与海岸工程毕业设计

浙江海洋学院本科毕业论文1目录1绪论311舟山港概况312舟山港信息32设计资料421货运资料422设计船型423水文气象资料424地形地质资料53码头的主要尺寸及平面布置731码头的主要尺寸732码头平面布置833码头的结构选型834高桩码头的结构型式94码头荷载的计算1041作用在船舶上的风荷载1042作用在船舶上的水流力105面板的计算1351面板的简单计算数据1352跨度计算1353板的配筋比例156纵梁的计算1861纵梁计算及数据1862跨度计算1863工艺荷载1964作用效应2065作用的效益组合3166纵梁的配筋计算357横梁的计算3871横梁截面图3872横梁配筋计算3873正常使用下极限状态验算398桩基的计算4281桩基的基本情况4282持久状况桩的轴力计算4283持久状况桩的弯矩计算4484桩身内力计算46浙江海洋学院本科毕业论文29靠船构件的计算4791概述4792靠船构件内力计算4793靠船构件的配筋计算4810岸坡稳定的计算52101计算原理52102计算条件52103稳定性计算52104结论52参考文献54浙江海洋学院本科毕业论文1浙江舟山武钢煤炭码头设计徐（浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院，浙江舟山316004）摘要本设计选题源自于实际工程项目建设舟山武钢矿石码头，在综合考虑已有设计资料和设计条件的基础上，分析已有的设计个案，来进行此课题的设计。通过实际工程项目进行研究设计，理论联系实际，通过对项目的设计研究，更进一步的理解和运用学习到的知识，更为熟练自如的掌握知识，为以后在实际工作中积累相应的经验和知识。关键词高桩；煤炭码头；内力计算；连接形式；配筋浙江海洋学院本科毕业论文2ADESIGNOFWUGANGPORTXUSCHOOLOFMARITIMEANDCIVILENGINEERINGZHEJIANGOCEANUNIVERSITY,ZHOUSHAN,ZHEJIANG,316004ABSTRACTDESIGNTOPICSFROMTHEACTUALPROJECTCONSTRUCTIONZHOUSHANWUHANIRONORETERMINALDESIGN,COMPREHENSIVECONSIDERATIONONTHEBASISOFTHEEXISTINGDESIGNDATAANDDESIGNCONDITIONS,THEANALYSISOFTHEEXISTINGDESIGNCASES,TOMAKETHISTOPICTHROUGHACTUALPROJECTS,STUDYDESIGN,THEORYWITHPRACTICE,LEARNINGTOUNDERSTANDANDAPPLYTHROUGHTHESTUDYOFTHEDESIGNOFTHEPROJECT,FURTHERKNOWLEDGE,MORESKILLEDANDCOMFORTABLEGRASPOFKNOWLEDGE,ACCUMULATEDEXPERIENCEANDKNOWLEDGEINTHEPRACTICALWORKFORTHEFUTUREKEYWORDSHIGHPILEPIER,INTERNALFORCEANDSTRENGTHCALCULATION,CONNECTIONTYPE,REINFORCEMENT浙江海洋学院本科毕业论文正文31绪论11舟山港概况舟山港区域是我国港口资源最优秀和最丰富的地区之一，港域内近岸水深10米以上的深水岸线长约333公里，港口建设可用岸线约为223公里，其中尚未开发的深水岸线约为184公里。港口目前已建成各类泊位达750多个，吞吐能力超过2亿吨。经过近几年的发展，舟山港已初步形成了一干线四大基地，即集装箱远洋干线港、国内最大的矿石中转基地、国内最大的原油转运基地、国内沿海最大的液体化工储运基地和华东地区重要的煤炭运输基地。成为上海国际航运中心的重要组成部分和深水外港，是国内发展最快的综合型大港。12舟山港信息航道全市港域水面宽阔，航门水道众多，其中以虾峙门航道、金塘水道、册子水道、佛渡水道、乌沙门水道、岱山水道为主体构成25条海上网络通道，分别组成了东、南、西、北向的四条主航道即虾峙门航道东，水深182米、佛渡水道南，水深1485米、金塘水道西，水深20一100米和册子水道北，水深259L米，此外，还有条帚门和衢山、绿华山水道。上述水道可通向国内沿海地区及亚太地区的各大港口城市。虾峙门国际航道，高潮水深214224米，最浅处低潮水深182米，15万吨级载重货轮可自由进出，20万吨级船舶可乘潮进港，如稍加整治，航道水深可达一23米。本课题设计的模拟地点是舟山武钢，地处舟山六横凉潭岛，频临条帚门航道和虾峙门航道，地理位置优越，区位优势明显。锚地舟山海域锚地众多，可供大型船舶锚泊用的水面共有119平方公里，水深1125米，形成大中小的组合锚地，可同时容纳锚泊万吨以上船舶数千艘。可供万吨以上船舶锚泊、装卸、避风的主要锚地，有马峙锚地、野鸭山锚地、清滋门锚地、六横东北锚地、衢山南锚地、白节山锚地、绿华山锚地等；供外轮引航待命的有虾峙门锚地等。各航道与锚地相互衔接，集疏方便，遮蔽性能好，形成舟山港域独特的优越性。浙江海洋学院本科毕业论文正文42设计资料21货运资料年吞吐量达到1500万吨22设计船型码头船型总长（M）型宽（M）型深（M）满载吃水（M）卸船码头70000DWT散货船230323191139100000DWT散货船250430205143装卸码头3000DWT散货船971485823水文气象资料231水文资料1水位设计高水位350M设计低水位120M极端高水文560M极端低水位210M2水流浙江海洋学院本科毕业论文正文5根据调查和查资料，舟山武钢地区的最大设计流速约16M/S3波浪根据调查和查资料，舟山武钢地区的50年一遇码头前沿设计波浪要素见下表波向计算潮位H1（M）H4（M）H（M）T（S）设计高水位212181092424NWNNW设计低水位202171088416设计高水位253213109462WWNW设计低水位189158082401设计高水位284238123492SWWSW设计低水位213178093429设计高水位345293151546SSSW设计低水位278236138525232气象资料1风一年的常风向是东风和东北风，出现的频率是9和10。春夏两季多东南风和东风，秋冬两季多北风和东北风。查资料得到舟山地区的最大风速是311M/S，一年有八级以上的大风天数是25天。2温度历年35一年平均的天数是161天，历年0一年平均的天数是254天。舟山地区冬季海水不会出现冰冻现象，不会影响施工。3雨雪一年中最大降水量大约是16213毫米，最小降水量约为5673毫米，年平均降水量为10498毫米，平均每年积雪天数是56D，大暴雨的天数是8D。24地形地质资料241地形港区陆域平坦，已建少量库场，后方土地充裕。地面高程一般在65米左右。港区江面极为开阔，自建港以来，港址处微冲不淤，水下地形变化状况较小。浙江海洋学院本科毕业论文正文6242地质该区为冲击土层，根据地质钻探，拟建码头区各土层的分布（自上而下）及其物理力学性能如下1灰色壤土及淤泥质壤土层为表层土，陆区表层13米为人工填土，底面高程一般在150米左右。厚度大，层间混杂不均，薄层细砂、云母片、贝壳，土质极不均匀，流动性可塑。2灰色细砂及粉砂层夹不均匀薄层粘土、云母、贝壳等。质不均，呈饱和状，标准贯入试验结果，层顶N10，随深度递增，层底面一般可达N40,平均N25。经测定相对密度DR055，属中密状，底面高程一般在210米左右。3灰色壤土层厚约34米左右，夹不均匀细砂、质不均，饱和状，该土层较表层土略佳，可塑硬塑，底面高程一般在250米左右。4灰色细砂层夹不均匀细砂、云母、贝壳等。标准贯入试验N3540，属密实状。该土层厚度较大，钻孔未钻透。各土层的物理力学指标如下图所示QUN/M3固结快剪指标序号容重KN/M3含水量孔隙比压缩系数液限L塑限P原状重塑灵敏度度CKN/M21181354107004530520645568118122191285/0016N26，DR0562603188326080025341251666011321234194261/N3540320浙江海洋学院本科毕业论文正文73码头的主要尺寸及平面布置31码头的主要尺寸311码头面高程根据海港总平面设计规范（JTJ21199），第434条，码头面高程设计按下式计算HHWLE0其中HWL设计高水位，根据设计资料是350M0设计高水位时50年一遇H1（波列累积率为1的波高）波峰面高度283MH码头上部结构高度，取常规值250M波峰面以上至上部结构面的富裕高度，一般根据实际工程可以取010M，在这个设计当中取100ME350283250100983M所以码头的前沿高程为983M312码头前沿设计水深根据海港总平面设计规范（JTJ21199），第435条，码头前沿设计水深按下式计算4321ZZTD其中D码头前沿设计水深T设计最大船型满载吃水的水深，根据设计资料最大船型满载吃水的水深是143M龙骨下最小富裕水深，该水域属淤泥质河床，取02M1Z1波浪富裕水深，波高一般较小，可不考虑，取0M22Z船舶配载不均而增加的吃水，取015M33备淤深度，由于港区微冲不淤，水下地形变化小，取04M4Z4D143020015041505M所以码头底高程码头底高程设计低水位D12015051385M所以码头的前沿顺着14M的等深线布置浙江海洋学院本科毕业论文正文8313码头的长度设定该设计的码头只有1个泊位，根据海港总平面设计规范（JTJ21199），第435条，码头的长度按下式计算LBL2D式中L设计最长的船长，所以取250MD富裕长度，采用海港总平面设计规范（JTJ21199）表436中的数值30M所以（一个泊位的长度）MLB310250因此该设计的码头就只有一个泊位所以取码头的长度为310M。314码头宽度根据海港工程设计手册，取水域宽度为225米。本设计采用UCT15（自重约1200T）桥式抓斗卸船机（起重小车），卸船机能力1500T/H，最大起重量为205T，外伸距38M，轨距30M，取距水域25M，所以码头宽度B30252530M。32码头平面布置321港区水域的平面布置1码头前停泊水域宽度根据海港总平面设计规范（JTJ21199），第424条，由于设计的港区淤积较小，取2倍的船宽，设计船型的最大型宽为43M，所以B124386M2根据海港总平面设计规范（JTJ21199），第425条，考虑到船舶掉转头，取15倍的最大船长，所以B215250375M3码头前沿线按14M等深线布置，这样可充分利用水深条件好的优点节约挖泥量，并可充分保证码头岸坡的稳点，因此停泊区的水深也能满足要求。浙江海洋学院本科毕业论文正文933码头的结构选型结合舟山地区的地形地质等自然因素考虑，此煤炭码头的结构为高桩式。高桩码头是在软弱地基上修建的一种主要结构型式，其工作特点是通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。高桩码头是应用广泛的主要码头结构型式，适用于可以沉桩的各种地基，特别适用于软土地基；高桩码头的缺点是对地面超载和装卸工艺变化的适应性差，耐久性不如重力式和板桩式码头，构件易损坏且难修复。34高桩码头的结构型式高桩码头按上部结构分为板梁式、桁架式、无梁板式和承台式等。桁架式码头上部结构主要由面板、纵梁、桁架和水平连杆组成。桁架式高桩码头整体性好，刚度大，由于上部结构高度大，当水位差较大时还可以采用两层或多层系览，曾是我国解放前普遍采用的一种结构型式。但由于施工比较麻烦，造价也较高，所以在水位差不大的海岸港和河口港中逐渐被板梁式高桩码头所替代。目前主要适用于水位差较大需多层系览的内河港口。对于掩护的海港和需防震设防的港口采用桁架式码头型式也可增加码头的刚度和整体性。无梁板式高桩码头上部结构由面板、桩帽和靠船构件组成，面板直接支承在桩帽上，其结构简单，施工迅速，造价也低。面板为双向受力构件，采用双向预应力有困难；面板位置高，使靠船构件悬臂长度增大，给靠船构件的设计带来困难；此外桩的自由度大，对结构的整体刚度和桩的耐久性不利。因此无梁板式高桩码头仅适用于水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。承台式高桩码头上部结构主要由水平承台、胸墙和靠船构件组成，承台上面用砂、石料回填。承台一般采用混凝土或钢筋混凝土结构。这种结构刚度大、整体性好，但自重大，需桩多，在良好持力层不太深且能打支撑桩的地基上较适用。根据给类结构型式的优缺点及适用条件，确定选用梁板式上部结构。结合浙江沿海码头设计经验，确定本工程采用高桩梁板式结构。浙江海洋学院本科毕业论文正文104码头荷载的计算41作用在船舶上的风荷载根据港口工程荷载规范（JTJ21598），第1021条，作用在船舶上的风荷载可按以下公式计算2510673XWXWVAF49YY式中FXW、FYW分别为作用在船舶上的计算风压力横向和纵向分力（KN）；AXW、AYW分别为船体水面以上横向和纵向受风面积（M2）其中AXW、AYW可按以下公式计算，10万吨级散货船半载或压载时DWXWLOG72083LOGY619其中船舶的重量按照最大的10万吨来计算可得820MAXW14分别为设计风速的横向和纵向分量（M/S）YXV,船舶在超过7级大风的时候风水V17M/S，所以计算的时候去V17M/S船舶在水面以上最大轮廓尺寸L250M，B43M在港口工程荷载规范（JTJ21598）查表1023得X060；Y100，所以计算出710567820167325KNFXW93449Y浙江海洋学院本科毕业论文正文1142作用在船舶上的水流力1水流对船舶的船尾横向分力和船尾横向分力，根据港口工程荷载规范（JTJ21598）中的附录第E02条得BVCF2XSCSM式中FXSC、FXMC水流对船舶船首和船尾的横向分力（KN）；CXSC、CXMC水流对船舶船首和船尾的横向分力系数；水的密度（T/M3）海水的密度为1025T/M3V水流速度舟山的海水水流速度是16M/S船舶吃水线以下的横向投影面积B根据港口工程荷载规范（TJT21598），附录E041，可按以下公式算出B得DWLOG612048LOGBT3499（M2）按照JTJ21598港口工程荷载规范附表E03可得XMCSCD系靠船结构的前沿水深D与船舶计算载度相适应的平均吃水D设计高水位码头底面高程35018012151M此时D取船舶满荷载的时候的吃水D143M，可得0090045134/2/DXSCCXMCKN2413961029XSCFKN682M2船舶撞击力船舶靠岸时的法向撞击力根据港口工程荷载规范（JTJ21598）,第1062条，船舶靠岸时的有效撞击能量可用下式计算2N0MVE式中E0船舶靠岸时的有效撞击能（KJ）；浙江海洋学院本科毕业论文正文12有效动能系数，对于橡胶护舷可取0708之间，取07；M船舶质量（T），按满载排水量计算；VN船舶靠岸的法向速度（M/S）满载吃水量DWFLOG9107LOG05132TFM1359根据港口工程荷载规范（JTJ21598）表10641查得VN取008M/S63082702KJE根据海港工程设计手册（中）附录1（618页），选用DAA600H3500标准反力型橡胶护舷吸收能量E364KJ反力R1442KN船舶靠岸时的切向撞击力，根据港口工程荷载规范（JTJ21598）,第1066条，船舶撞击力沿码头长度方向的分力标准值按下式计算XFH式中，H船舶撞击力沿码头长度方向的分力标准值；船舶撞击力法向分力标准值；XF船舶与橡胶护舷之间的摩擦系数，取0304。这里取04。则85764012KN浙江海洋学院本科毕业论文正文135面板的计算51面板的简单计算数据面板厚度为50CM横梁采用倒T形截面纵梁采用矩形截面桩采用边长直径1000MM的预应力钢筋混凝土管桩横向排架间矩均为6米，板在纵梁上的搁置长度25CM52跨度计算图521横截面断面图图522纵截面断面图浙江海洋学院本科毕业论文正文14521简支板计算跨度根据JTJ29198高桩码头设计与施工规范413，简支板计算跨度应按下列公式计算弯矩计算取，但不大于剪力计算取HLNOELNONL0式中计算跨度M；0L净跨MNH板的厚度M；E板的搁置长度M排架间距10M，板的搁置长度为025M简支板弯矩计算跨度M78502HLNO但要不大于M4ELNO取458MLO连续板计算跨度应按下列公式计算1弯矩计算当时，LB10L0当时，N2剪力计算NL0式中梁的中心距离M；L梁的上翼缘宽度M1B短边方向MLB601601954LNO长边方向浙江海洋学院本科毕业论文正文15M101LBLN298053板的配筋比例531配筋的简单数据保护层厚度为C50MM钢筋直径为20MM，则MM预制板厚度H500MM，则有效高度为HA440MM6025DCA混泥土采用C30，轴心抗压强度150MPA，弹性模量MPA，钢筋采用CF4103CE热轧钢筋级（Q235），强度设计值210MPA，弹性模量MPA。Y52S在长跨跨中所受最大正弯矩是23169KNM，支座最大负弯矩69771KNM，在短跨跨中所受最大正弯矩是47889KNM，支座最大负弯矩100254KNM。532配筋计算（1）长跨方向支座负弯矩截面抵抗矩系数034870151692260BHFMCDS截面相对受压区高度S64B纵向受力钢筋面积MM2980487021503HFAYCS15/98/MIN0BS选用14200（共44根，6772MM2）S（2）长跨方向跨中正弯矩因跨中正弯矩数值与支座负弯矩相差不大，取与支座配筋相同。故长跨方向跨中处底部浙江海洋学院本科毕业论文正文16受力钢筋也为14200。（3）短跨方向支座负弯矩08450112620BHFMCDSS（MM2）3012574052108MINBHBHFAYCS选用14200（共25根，3848MM2），满足最小配筋率的要求。SA（4）短跨方向夸中正弯矩为方便施工，跨中采用与支座相同的配筋。故短跨方向底部受力钢筋也为16200。533面板弯矩作用下的裂缝验算根据港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第561条，在使用阶段允许出现裂缝的钢筋混凝土构件，应验算荷载的长期效应组合下的裂缝宽度。根据第562条，按下式进行验算TESLDCEW4130321MAXTETA式中最大裂缝宽度（MM）；MAX构件受力特征系数，对受弯构件，取10；1考虑钢筋表面形状的影响系数，对光面钢筋，取14；2考虑荷载长期效应组合或重复荷载影响的系数，取15；3最外排纵向钢筋的保护层厚度，当大于50MM时，取50MM；C钢筋直径；D纵向受拉钢筋的有效配筋率，TE浙江海洋学院本科毕业论文正文17当时，取001；当时，取01；01TETE10TETE有效受拉混凝土截面面积；TEA受拉区纵向钢筋截面面积；S1长跨方向跨中正弯矩作用下的裂缝验算，取001，01602876TESTAMPA372430SLSLHMTESLDCEW10321MAX0143565405MM025MM，满足要求。1232短跨方向跨中正弯矩作用下的裂缝验算，取00101602584TESTAMPA7834870SLSLHMTESLDCEW10321MAX0143657685405MM025MM，所以满足要求。39浙江海洋学院本科毕业论文正文186纵梁的计算61纵梁计算及数据611断面图611纵梁断面图612纵梁计算原则1施工期预制纵梁安装在下横梁上，按简支梁计算，作用在梁上的荷载为预制梁自重及现浇接头混凝土重量，此时梁的有效断面为预制断面。2使用期纵梁按刚性支撑连续梁计算，作用在梁上的荷载为码头面层自重和使用期可变作用，此时梁的有效断面为叠合断面，连续梁的内力计算采用清华大学土木系研制的结构力学求解器进行计算。62跨度计算预制梁长为820M，搁置长度3000MM，净跨760M，横向排架间距100M，如图62纵梁跨度示意图，弯矩和剪力计算跨度可依照高桩码头设计与施工规范（JTJ29198）第421条进行计算。浙江海洋学院本科毕业论文正文19图621纵梁跨度示意图621简支梁计算弯矩计算跨度M90736070ELN剪力计算跨度M其中计算跨度0L净跨N搁置长度E622连续梁计算弯矩计算跨度M987051NLL剪力计算跨度M6其中横梁或桩帽中心距L纵梁支座、横梁或桩帽宽度2B63工艺荷载631永久荷载的作用1预制纵梁以及现浇接头自重250KN/M32面层自重240KN/M3浙江海洋学院本科毕业论文正文20632可变荷载的作用1门机荷载沿码头岸线布置两台UCT15桥式抓斗起重机，当吊臂位置沿1、2、3方向时A、B、C、D支腿的竖向荷载按比例可由港口工程荷载规范（JTJ21598）附表C2查得。两机支腿之间距离达到最小的时候即为150M，两门机吊臂按位置1采用。如图63吊臂位置图图631吊臂位置图2货物荷载Q200KPA64作用效应641施工期施工期要考虑到预制梁的自重及现浇面板及预制面板的重量，在施工期面板的重量全部由纵梁的预制部分承担。考虑施工时接缝混凝土未达到设计强度，故按简支梁来计算。预制部分及现浇接头自重KN/M5072103Q面板自重传递到纵梁上的荷载KN/M262KN/M01350721QKNM849820LM浙江海洋学院本科毕业论文正文21KN0496701320QLQ施工期承载能力极限状态设计值KNM841MKN059209施工期正常使用极限状态设计值（长期效应组合）KNM8134KN09Q642工作期工作期按五跨连续梁计算1门机荷载本设计采用UCT15（自重大约1200T）桥式抓斗卸船机，卸船机能力1500T/H，最大起重量为2050T，轨距300M，支腿间距180M，每个支腿4个轮子，轮压P7500KN第一种情况图641荷载图浙江海洋学院本科毕业论文正文22图642弯矩图图643剪力图第二种情况图644荷载图图645弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文23图646剪力图第三种情况图647荷载图图648弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文24图649剪力图第四种情况图6410荷载图图6411弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文25图6412剪力图2堆货荷载Q200KPA，当荷载分配到主梁上时为5251KN/M第一种情况图6413荷载图图6414弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文26图6415剪力图第二种情况图6416荷载图图6417弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文27图6418剪力图第三种情况图6419荷载图图6420弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文28图6421剪力图第四种情况图6422荷载图图6423弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文29图6424剪力图第五种情况图6425荷载图图6426弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文30图6427剪力图3面板及面层荷载Q1730KPA，当分配到主梁上时为3485KN/M图6428荷载图图6429弯矩图浙江海洋学院本科毕业论文正文31图6430剪力图65作用的效益组合651承载能力极限状态的作用效应组合持久状况的持久组合NIQIKKQGKDSSS210其中作用效应设计值DS结构重要性系数，安全等级为二级，取1000永久作用分项系数G主导可变作用分项系数1Q非主导可变作用分项系数I组合系数，取070永久作用标准值产生的作用效应GKS主导可变作用标准值产生的作用效应Q1非主导可变作用标准值产生的作用效应IK分项系数取值均按照高桩码头设计与施工规范（JTJ29198）中表3292选取。组合结果见表61和表62中承载能力极限状态设计值。浙江海洋学院本科毕业论文正文32652正常使用极限状态的作用效应组合持久状况作用的长期效应组合QIKGKDSS12其中准永久值系数，取0602持久状况作用的短期效应组合QIKGKDSS1其中频遇值系数，取0801组合结果见表61和表62中正常使用极限状态设计值浙江海洋学院本科毕业论文正文33表61纵梁使用期弯矩值KNM值作用AABBBCCCDDDEEEFF面板及面层02714636684106382751314307275131063836684271460门机作业131250267119862241488218924938665518507741488218507718990179448堆货荷载1381951917628113952158414422844145539521552745095211055承载能力极限状态设计值计算式1215140712151407121514071215140712151407121514071215140712151407121514071215140712151407结果21041896809403509673720374135638589351257673819375805367360130006正常使用极限状态（长期）计算式100606100606100606100606100606100606100606100606100606100606100606结果870417432219354428328017611127167016343228328018089517165854302正常使用极限状态计算式100808100808100808100808100808100808100808100808100808100808100808浙江海洋学院本科毕业论文正文34（短期）结果1160559004824583037416022564335745820873937416022896521982872402表62纵梁使用期剪力值KNQ值作用ABCDEF面板及面层1375770311834221093174151650816508174252109318343013757门机作业14077815001349501454215196322990317822722803719862121773198624627堆货荷载234911059431406325363102930275258782625531782276374090323491承载能力极限状态设计值计算式121514071215140712151407121514071215140712151407121514071215140712151407121514071215140712151407结果250697243819255213275328129251394334312511388695862512317556987846470正常使用极限状态（长期）计算式100606100606100606100606100606100606100606100606100606100606100606100606结果11231810338711815612786767210172615138971170000520791079893645930628浙江海洋学院本科毕业论文正文35正常使用极限状态（短期）计算式100808100808100808100808100808100808100808100808100808100808100808100808结果1451721355051514221634598380922465017979222085962408137871486123625166纵梁的配筋计算661正截面承载力的计算1参数C30混泥土，MPAFC015MPAEC4103钢筋采用级钢筋，YS522使用期时跨中承载力的配筋计算由表61知跨中最大弯矩0673MAXKN因纵梁面积较大，按两排配筋042291501620BHFMCDS541S20807291503142MBHFAYCSMM265MINIAS选取1828）2807S3施工期跨中承载力配筋校核由前面的计算可知施工期纵梁跨中最大弯矩设计值为121625（KNM），施工期梁截面高度为250000MM。浙江海洋学院本科毕业论文正文36受压区高度MM201501873BFAXCSY相对受压区高度54240H截面抵抗矩系数0510151S极限弯矩设计值MBHFMCSUK4906220弯矩设计值KMM10314516DUM4使用期时支座承载力配筋计算由表61知支座最大负弯矩403510（KNM）MIN0259150143260BHFCDSS20458029150312MBHFAYCS2MINI63AS选取1425528024MM2S662斜截面承载力的计算1使用期的斜截面承载力计算根据表62可以知道，持久状况剪力设计值最大值394550KN。MAXQ从港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第521条可以知道，受弯构件受剪截面应满足下列要求，0291030HWB015因为49152B浙江海洋学院本科毕业论文正文37所以KNVKNBHFCD5039490123901502102501所以受剪截面符合要求故只需要按构造配置箍筋。按水工混凝土结构表51，选用四肢直径12MM的箍筋，当时，120H350MAXS取MS202施工期斜截面承载能力验算由前面可以计算得到施工期支座最大剪力设计值，施工期纵梁截面高KNV954MAX度为20000MM。07BHFCC，当MM时，取为1100MM850180H1HKNVC763895027VKNDC41763895953MAX所以满足要求。浙江海洋学院本科毕业论文正文387横梁的计算71横梁截面图图71横梁截面图72横梁配筋计算721正截面的承载力计算1参数C30混凝土，FC150MPA，EC300104MPA采用级钢筋，FY310MPA，ES20105MPA按两排配筋2承载力极限状态下跨中的强度配筋根据以往的经验跨中最大弯矩大约为950000MKN0321900AH418152620BFMCDS500S浙江海洋学院本科毕业论文正文39MM21740321805420BHFAYCSMM29671MINIS选取2425（）置于梁下部2678S3承载力极限状态下支座的强度配筋根据以往的经验支座的最小负弯矩为980000MKN032321401598620HBFMCDS54S1923024030MFHBAYCFS配2425（）置于梁上部6178MS，满足要求。MIN1590240722斜截面的承载力计算KNV8124MAX验算截面限制条件HW306718BKNKNFC17269084217342108520截面尺寸符合要求。73正常使用下极限状态验算731跨中裂缝宽度的验算根据港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第561条，在使用阶段允许出现裂缝的钢筋混凝土构件，应验算荷载的长期效应组合下的裂缝宽度。根据第562条，按下式进行验算浙江海洋学院本科毕业论文正文40TESLDCEW4130321MAXTETA式中最大裂缝宽度（MM）；MAX构件受力特征系数，对受弯构件，取10；1考虑钢筋表面形状的影响系数，对变形钢筋，取10；2考虑荷载长期效应组合或重复荷载影响的系数，取15；3最外排纵向钢筋的保护层厚度，当大于50MM时，取50MM；C钢筋直径；D纵向受拉钢筋的有效配筋率，当时，取001；当TE01TETE时，取01；10TET有效受拉混凝土截面面积；TEA受拉区纵向钢筋截面面积；S跨中裂缝宽度验算02792406178TESTA451368318750SLSLHM732支座裂缝宽度的验算036921807TESTA26157815470SLSLHMTESLDCEW3321MAX浙江海洋学院本科毕业论文正文41M250403641025126501满足要求。构造钢筋的选取根据港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第8210条，当梁高大于700MM时，在梁的两侧沿截面高度每隔300MM400MM设置一根纵向构造钢筋，称为“腰筋”，且腰筋之间用拉筋连接，拉筋直径可取箍筋直径。本设计腰筋取直径为12MM的级钢筋，拉筋直径与箍筋相同为12MM，间距取箍筋间距的两倍为600MM。浙江海洋学院本科毕业论文正文428桩基的计算81桩基的基本情况据综合资料分析及经验，本设计采用直径1000MM的预应力混凝土管桩82持久状况桩的轴力计算表81桩的轴力KN1荷载下部上部1永久荷载施工期1924871861042施工均布荷载施工期0000003第二阶段永久荷载0000004堆货荷载MAX49525495254堆货荷载MIN601560155门机93565935656船舶系缆力243924397船舶挤靠力1991998船舶靠岸撞击力18641864控制工况1345713457效应包络值MAX442387434089控制工况1345613456承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MIN000000控制工况1345713457效应包络值MAX278222271839控制工况1345613456正常使用极限状态作用效应组合效应包络值MIN000000浙江海洋学院本科毕业论文正文43表82桩的轴力KN2荷载下部上部1永久荷载施工期1567621505832施工均布荷载施工期0000003第二阶段永久荷载0000004堆货荷载MAX54326543264堆货荷载MIN8458455门机42900429006船舶系缆力0270277船舶挤靠力1681688船舶靠岸撞击力15811581控制工况1345613456效应包络值MAX330351322318控制工况1345613456承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MIN000000控制工况1345613456效应包络值MAX215114208935控制工况1345613456正常使用极限状态作用效应组合效应包络值MIN000000浙江海洋学院本科毕业论文正文4483持久状况桩的弯矩计算表83桩的弯矩MKN12荷载下端上端下端上端1永久荷载施工期18743664124525232施工均布荷载施工期0000000000003第二阶段永久荷载0000000000004堆货荷载MAX8277237777074堆货荷载MIN359141632713415门机17413700123328196船舶系缆力107021081812170122247船舶挤靠力13671366156415628船舶靠岸撞击力12827128231467814657控制工况13456134581345613458效应包络值MAX12149282751531428715控制工况13458134561345813456承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MIN2369490832514913039控制工况13456134581345613458效应包络值MAX399914012578313433控制工况13458134561345813456正常使用极限状态作用效应组合效应包络值MIN108301456109883925浙江海洋学院本科毕业论文正文45表84桩的弯矩MKN34荷载下端上端下端上端1永久荷载施工期3619335036372施工均布荷载施工期0000000000003第二阶段永久荷载0000000000004堆货荷载MAX4345272777334堆货荷载MIN1438372525565门机1509148088256船舶系缆力140161402014154141247船舶挤靠力18101807183218288船舶靠岸撞击力16983169561718917151控制工况13456134581345613458效应包络值MAX19560280672155824993控制工况13458134561345813456承载能力极限状态作用效应组合效应包络值MIN26215186142469721988控制工况13456134581345613458效应包络值MAX82191197196469598控制工况13458134561345813456正常使用极限状态作用效应组合效应包络值MIN10727743394779940浙江海洋学院本科毕业论文正文4684桩身内力计算841吊桩内力计算本设计采用的桩长度，采用四点吊。ML45（1）吊立时根据港口工程桩基规范（JTJ25498）附录D，2QLM式中计算最大弯矩设计值；MMKN动力系数，起吊和水平吊运时取13，吊立过程中取11；桩的吊立弯矩系数，查表可知取00125；作用分项系数，取120；桩的单位长度重力标准值，按下式计算，Q/819250MKNQ7348192015M（2）水平吊运时54222KQL浙江海洋学院本科毕业论文正文479靠船构件的计算91概述本工程采用钢筋混凝土悬臂式靠船构件，根据前述计算船舶荷载可知，选用DAA600H3500型橡胶护舷（标准反力型），法向撞击力为1442KN，切向撞击力为5768KN，作用位置及构件见图91。图91靠船构件92靠船构件内力计算根据高桩码头设计与施工规范（JTJ29198）第4411条，作用在悬臂梁式靠船构件上的全部船舶撞击力应由一个构件承受，并按双向受弯、受扭构件设计，如有可靠纵向水平撑也可按单向受弯构件设计。故本设计假定护舷反力为一个集中荷载，由一个靠船构件承担，在垂直于码头方向和沿码头方向分别按单向受弯构件设计。921作用在靠船构件上的撞击力设计值由高桩码头设计与施工规范（JTJ29198）第329条，船舶撞击力的分项系数为，则护舷最大反力设计值5121634MAXKNR浙江海洋学院本科毕业论文正文48865751MAX/KNR922靠船构件内力计算计算得内力图如下图93内力图最大值95368126MAXMKNM24785/MAXKQ25147MAX/KQ93靠船构件的配筋计算931承载能力极限状态计算1法向船舶撞击力的配筋计算靠船构件顶端截面为15001500MM，底端截面7501500MM，和横梁一样采用C30混凝土并采用级钢筋，FC150MPA，EC300104MPA；FY310MPA，ES20105MPA；预估受力钢筋直径25MM；采用双层配筋，两层钢筋之间净间距取30MM；保护层厚度50MM。DEC正截面承载能力计算靠船构件顶部承受最大弯矩，按普通单筋截面95368126MAXMKNM配筋浙江海洋学院本科毕业论文正文499023502MEDCAH1400965013682620BFMCDS5411S0364531020MBHFAYCS172MINIAS选取2225107998MM2布置在悬臂梁靠船侧。S斜截面承载能力计算靠船构件承受的最大剪力95368MAXKNQ由港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第521条可知，受弯构件受剪截面应满足下列要求，140950HWMB150因为14B所以KNKHFCD9536827104150202500所以受剪截面符合要求。由港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第5231条可知，仅配箍筋时，斜截面抗剪强度为1SVCDUV其中，07BHFCC730158H15624730KNVC浙江海洋学院本科毕业论文正文505681021695368DCUVV故需要按计算配置箍筋。仅配箍筋，考虑到靠船构件为变截面梁，取其较小的截面高度进行计算，则MH7MH609750由1SVCDCSDVRV00257HAFBHFSYVCCS得0660215579368110FRNAYVCDSV参考水工混凝土结构表51，选用六肢12箍筋，则由上式计算结果得，取MS36MS1，满足。20015INSVSV2切向船舶撞击力的配筋计算（MM）635DCA14700MH03512620BFMCDS548701S39615380MBHFAYCSMM2，满足。471MINIS选取825布置在靠船构件侧面。2397S考虑到在法向受剪计算中已配置了大量箍筋，而这些箍筋也可以用来抵抗切向的剪力，故不再次进行受剪配筋。浙江海洋学院本科毕业论文正文51932正常使用极限状态验算根据港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第561条计算。正常使用极限状态（长期效应组合）的弯矩设计值。581427605142MKNML987TESTA8107140875206SLSLHTESLDCEW3321MAX250170410251505满足要求。构造钢筋的选取根据港口工程混凝土结构设计规范（JTJ26798）第8210条，当梁高大于700MM时，在梁的两侧沿截面高度每隔300MM400MM设置一根纵向构造钢筋，称为“腰筋”，且腰筋之间用拉筋连接，拉筋直径可取箍筋直径。本设计腰筋与拉筋均取直径为12MM的级钢筋，拉筋间距取箍筋间距的二倍为300MM。浙江海洋学院本科毕业论文正文5210岸坡稳定的计算101计算原理岸坡稳定采用总应力法，按平面问题考虑，假定滑动体是一个刚体滑动面是圆弧面，此码头后方堆货荷载为80KPA,运用毕肖普法。102计算条件1土层质料2水位极端低水位206M设计低水位118M3均布荷载码头桩台上的荷载通过桩基传入深层地基，故不参与计算；后方堆场的均布荷载参与计算。根据港口工程荷载规范（JTJ25198）表513，后方堆场堆货荷载标准值取KPAQ80103稳定性计算图103稳定曲线104结论根据港口工程地基规范（JTJ25098）第541条，滑动安全系数不得小于15，所以本设计满足滑动稳定性要求。浙江海洋学院本科毕业论文正文53结束语毕业设计是对我们在大学期间所学知识的综合考察，是我们学习的