北仑港多用途码头工程设计

北仑港多用途码头工程 1 摘要化肥灌包中转的理想区域。根据历史资料和地形、水深、地质地貌、水文气象测验资料分析，北本设计的主要任务为：码头平面初步布置，包括：码头结构，陆域、水域的布置，码头前沿线，码头面标高，长度，宽度，排架间距等的确定。码头结构初步设计、方案比较等。面板设计，面板强度计算及配筋，验算，绘配筋图。纵向、横向排架的内力计算；作用效应分析；作用效应组合；施工图绘制等。计算。纵梁采用钢筋混泥土叠合梁，分为三条轨道梁和一条普通纵梁，纵梁直接搭在桩帽上，按弹性支撑连续梁计算。横向排架间距为7米，横梁采用钢筋混凝土叠合梁，横梁断面为花篮形。桩采用的是预制预应力空心方桩。最后是对结构设计进行优化，后通过设计说明书、设计计算书、平面图、结构图、施工图、配筋图完成本次的毕业设计。关键字：髙桩码头平面布置；面板排架弹性支承连续梁。第一章前言仑港多用途码头工程”。内容包括：码头平面布置及码头结构设计、根据资料初步设计码头结构断面尺度、结构计算、设计说明书、计算书，施工图、配筋图等图纸的绘制。计算书中多运用规范规定的两种极限状态、三种设计状况和相应的作用组合，计算内容比完整的工程设计计算书有所节略，设计内容主要包括水文资料分析、总平面设计、码头断面设计、码头结构计算、各构件的配筋及整体的稳定性验算。根据所给资料，计算设计水位，确定码头前沿高程，绘制码头断面图。根距所给船舶资料进行船舶荷载的计算，确定护舷类型。面板的设计跨连续梁计算，主要荷载来自门机，利用影响线的方法，将门机荷载的作用情况组合在一起，确不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。第二章设计背景工程名称：北仑港多用途码头工程工程地址：本工程位于浙江宁波北仑港工程规模：拟建一个5000吨级多用途杂货泊位。预计年吞吐量为矿建材料80万吨，泊位利总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体部署，遵循国家和行业有关工程建设法规、政结合国情，采用成熟的技术、设备和材料，使工程设计安全可靠、使用方便、工程量少、总造价低、施工进度快，获得较好的经济效益和社会效益。注重工程区域生态环境保护，不占用土地，方便管理，节省投资。主要计算平面布置的基本寸、结构的基本寸和主要构件的内力计算。1）码头平面布置及码头结构设计；2）根据资料初步设计码头结构断面度；4）完成设计说明书，计算书；5）完成施工图6)完成配筋图等图纸的绘制。第三章设计资料3.2地形条件北仑区位处浙江省陆地最东端，地理坐标介于北纬29°44′至30°00′,东经121°38'45"至121°10′23"之间。区廓呈长方形，由西北向东南倾斜，东西长52公里(两端最长处),南北宽29公里(两端最宽处),海岸线全长约171.2公里(含大榭岛环岛海岸线21公里)。3.3水文条件设计水位设计高水位(m)设计低水位(m)极端高水位(m)极端低水位(m)表2-2码头前沿(五十年一遇)波浪要素表设计水位(m)HT错误!未指定书签。错误!未指定书签。(s)极端高水位设计高水位设计低水位极端低水位潮流条件V=1.0m/s设计流速,流向与码头岸线平行(即0=0°),落潮时流向主要集中出现在120°-130°左右，涨潮时流向主要集中出现在300°—310°左右。年平均气温(℃)极端最高气温(℃)极端最低气温(℃)3.4.2降水多年平均降水量为1341.3mm;多年平均大于等于50mm的降雨日数2.7天；多年平均大于等于25mm的降雨日数12.5天；多年平均大于等于10mm的降雨日数37.8天。表3-4各向风速(平均风速、最大风速)及各向风频率统计列表风向NEC最大风速(m/s)平均风速(m/s)频率(%)84536796风向SW最大风速(m/s)99平均风速(m/s)8频率(%)974136874WW=0.55基本风压，查表得ov=29.66m/s。根据钻孔揭露地基土层的成因时代、岩性特征、物理力学性质及埋藏深度等，将勘探深度内的岩①2层：淤泥质粉质粘土（mQ4）褐灰、灰色，流塑，厚层状构造，土质不均一，顶部土质稀软，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应。本层物理力学性质差，具高压缩性，场地内均有分布，顶板标高-20.65~-0.92m，厚度5.00~7.70m。②层：淤泥质粉质粘土（mQ42）灰色，流塑，薄层状或鳞片状，土质不均一，在10号孔局部粉粒含量较高，相变为粘质粉土，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应。本层物理力学性质差，具高压缩性，场地内均有分布，顶板标高-26.15~-6.87m，厚度4.50~19.90m。③1层：粉质粘土（mQ41）灰色，软塑，局部流塑，鳞片状，土质较均一，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，无摇振③2层：粘土（mQ41）该层局部为粉质粘土。本层物理力学性质差，具高压缩性，场地内大部有分布，顶板标高-9.41~-21.50m，厚度2.80~16.20m。④1层：粉质粘土（al-lQ2）黄绿色，可塑，厚层状，土质不均一，含少量砾砂，干强度中等，韧性中等，切面有光泽，无摇振反应。本层物理力学性质较好，具中等压缩性，场地中部、8、10号孔有分布，顶板标高④2层：粉质粘土（mQ2）灰色，软塑，薄层状，沿层面含少量粉砂薄层，土质较均一，干强度中等，韧性中等，切面有光泽，无摇振反应。本层物理力学性质较差，具中等偏高压缩性，场地内均有分布，顶板标高-50.65~-2.80m，厚度7.50~18.90m。⑤层：含粘性土砾砂、中砂（alQ2）砾含量约15~30%，另含少量碎石，粘性土含量厚度0.50~12.00m。⑥1a层：含粘性土砾砂（al-lQ31）褐灰色、中密，饱和，厚层状，分选性差，砾石呈次棱角状，粒径一般0.5~2cm，含量约25%，另含少量碎石，粘性土含量10~15%。本层物理力学性质好，具中等偏低压缩性，呈透镜体状零星分布，顶板标高-71.45~-62.370m，厚度0.50~3.20m。⑥1层：粉质粘土（al-lQ31）灰绿色，灰兰色，可塑，局部硬塑，厚层状构造，土质不均一，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。本层物理力学性质较好，具中等压缩性，场地内广泛分布，仅中部8、9号孔基岩隆起区缺失，顶板标高-68.58~-54.70m，厚度13.50~22.30m。⑥2层：含粘性土中砂（alQ31）褐灰色，灰绿色，可塑，中密，厚层状，土质不均一，含较多砾砂，该层7号孔为含碎石粉质粘土，碎石风化呈砂状。本层物理力学性质较好，具中压缩性，场地内仅中部6、7号孔有分布，灰绿色，饱和，中密，厚层状，分选性差，碎石呈次棱角状，粒径一般0.5~4cm，大者达10cm以上，含量约45~80%，余为粘性土，另含少量砂、砾。本层物理力学性质较好，具中等偏低压缩性，场地内仅8、9号孔有分布，顶板标高-62.07~-52.09m，厚度0.30~4.00m。⑧1层：强风化熔结凝灰岩（J3）灰绿色，岩性主要为熔结凝灰岩，岩石风化强烈，原岩结构大部被破坏，岩芯呈碎块、碎石状，号孔有揭露，顶板标高-66.07m，揭示厚度0.40m。⑧2层：中风化熔结凝灰岩（J3）质渲染，岩石致密坚硬，属硬质岩类，力学性III本工程采用高桩码头设计。3.6泥沙条件地基容许承载预制桩地基容许承载桩侧极限摩阻力标准值桩端极限阻力桩端极限阻力标准值限准值q力桩端极限力阻力标准值f①②③③④④⑤⑥⑥①⑧深水贴岸、港域受控于落潮流且掩护条件好、近岸水体含沙量高。3.7地震条件根据我国《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)及浙江省地震分布图的说明，划定本地区地震烈度为6度，按“水运工程抗震设计规范”(JTJ-225-98)的规定，对于小于等于6度的建筑物可不进行抗震设计。3.8荷载条件(1)码头面均布荷载码头前沿均布荷载标准值为20kPa,前方堆场均布荷载标准值为40kPa。()门机荷载平行于轨道的水平力按轮压的10%考虑。（3）码头流动机械荷载海上施工供应基地等设施，可以为本工程施工提供必要的服务。本地区驻有大批的专业化海上工程施工队伍，具有丰富的施工经验和较完善的施工设备，对本工程的施工环境、条件等比较熟悉，为工程的施工提供了可靠的保证。第四章设计成果该工程为北仑港多用途件杂货码头设计5000DWT散杂货船。简要说明自己所设计的港口码头的结构方案（结构型式、结构构造及尺度）、结构安全度、介绍主要构件的计算图式、主要技术参数（强度、刚度等）、内力计算方法、计算成果（稳在工程的施工顺序、施工计划安排及重要工序的施工方法、技术要求和质量控制等都需要参要求施工，在沉桩时要严格控制桩的竖向偏差，要符合设计要求（不大于1%）。港外锚地；港内水域，如港内航道、船舶转头水域、港内锚地、船舶制动水域、船舶回旋水域、港池、码头前水域；导航航标志；防波堤码头布置及尺度（码头水工建筑物、前方作业地业工艺设计（选择装卸作业机械化系统→确定合理的工艺流程→配备装卸作业系统基本要素，如1）平面布置应以港口发展规划为基础，合理利用自然条件、远近结合和合理分区，并应留有综合开发的余地。各类码头的布置既应避免相互于扰，也应相对集中，以便于综合利用港口设施2）新建港区的布置应与原有港区相协调，并有利于原有港区的攻造，同时应减少建设过程中对原有港区生产的于扰。3）港口平面布置，应力求各组成部分之间的协调配合，有利于安全生产和方便船舶及物流运4）平面设计应考虑方便施工，并根据建设条件，注意施工场地的安排。)港口建设应考虑港口水域交通管理的必要设施，并应留有口岸检查和检验设施布置的适当按上述作业标准，扣除重叠因素，确定码头作业天数为289天，堆场作业天数36天，作业班制为三班制。4.5.1装卸工艺设计原则1）装卸工艺方案除应满足物料吞吐量的要求，还要考虑到装卸工艺的先进性，合理性及环保2）装卸设备选型以国内技术性能先进，设备省，通用性强，操作安全可靠及维修方便的机型，同时要考虑发展需要，统筹兼顾。有效。操作环节尽量减少的工艺流程；4.5.2装卸工艺选型装卸设备的选型主要是依据年吞吐量，装卸货种及设计船型等因数进行，本项目建一个000泊位前沿装备俩台M-3-25门座起重机进行件杂货的装卸作业，轨距10.5m,最大幅度件杂货：船一→门式起重机一→(临时堆场一→轮胎起重机或叉车)-→牵引平板车一→轮胎吊或叉车-→堆场堆场一→轮胎吊(叉车)-→汽车一→货主1件杂货泊位：式中T年日历天数，取365; 装卸艘设计船型所需的时间(h);取一一昼夜小时数，取24h;2一一昼夜非生产时间之和(h),包括工间休息、吃饭及交接班时间，应根据各港实际情况确定，取4h。泊位通过能力为90.62万吨，吞吐量为：80万吨，4.5.5堆场，仓库面积E一一仓库或堆场所需容量(t);Kk一一堆场总面积利用率，取75%;q一一单位有效面积的货物的堆存量，取/m²Q,—一年货运量(t);KBK一一仓库或堆场不平衡系数；取1.45;K,一一货物最大人仓库或堆场百分比(%),取100%;Tyk一一仓库或堆场年营运天(d),取360d;Tdc一一货物在仓库或堆场的平均堆存期(d),取12天；αk一一堆场容积利用系数，对件杂货取1.0。4.6水域及码头尺度根据历史资料和地形、水深、地质地貌、水文气象测验资料分析，北仑港建港条件良好，全年不冻，平均风速不大，常风向和暴风向为西北和东北，波浪以风浪为主，只在台风时涌浪较大，但由于受岛屿和地形影响，平时港内风浪不大，根据资料确定港外不设防波提，但在风浪大时船舶老离开码头。码头泊位长度应满足船舶安全靠离岸作业和系缆的要求，其单个泊位长度按下式确定：L=L+2dbb式中D一一码头前沿设计水深（m）T设计船型满载吃水，取7.0m；1Z一一波浪富裕深度（m当计算结果为负值时，取Z0；H4%码头前允许停泊的波高(m)，波列累积频率为4%的波高，根据当地波浪和港口条Z4一一备淤富裕深度，取0.4m；码头前沿底高程由设计低水位加设计水深确定，设计低水位为0.67m，码头前沿停泊水域宽度取2倍设计船型宽度码头前沿停泊水域深度为设计水深，底高程取码头前沿底高程。船舶回旋水域宜布置在码头附近，且应有足够的水深和水域面积。码头为顺岸式布置且靠近主航道，布置在回旋水域后，无需单独设立进港航道。第五章结构选型本工算例用钢筋混凝土高桩梁板式结构形式(见图5.1.1),码头结构由前桩台、后桩台和接岸结构组成，码头总长127m总宽设置为40.75m,前方承台宽13.75m,后方承台宽27m,前方承台的板、梁为预应力钢筋混凝土连续结构，后方承台为预应力钢筋混凝土简支梁板结构，桩基为550mm×550mm的预应力钢筋混凝土空心桩，排架间距为7m。但由于其自重大，桩多而密；现浇混凝土工作量大，故该码头不宜采用。对于无梁板式高桩码头其上部结构主要由面板、桩帽和靠船构件组成。其面板系点支撑，受力情况不明确；面板为双向板，实现双向预应力较难，只能采用非预应力；跨度不宜太大，桩的承载力往往不能充分的发挥；由于面板位置较高，使靠船构件的悬臂长度增长；桩的自由长度增大，对结构整体刚度和桩的耐久性不利。由于该码头的竖向荷载较大，故不宜采用此结构。梁板式高桩码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。码头承台上的堆货荷载和流动机械荷载通过面板传递给纵梁和横梁，各构件受力明确；横向排架跨度大，桩的承载力能够充分发挥；装配程度高，施工速度快；适用于荷载较大且复杂的大型码头。码头结构主要包括面层、面板、纵梁、横梁、桩帽、基桩、靠船构件、系船设备等。方挡土结构的位置与码头前水深、岸坡的稳定性、码头的使用和施工要求有关。考虑到结构总宽度内作用的荷载性质和大小的不同，用纵缝将结构分为前后两部分——前方桩台和后方桩台。前方桩台的宽度一般采用码头前沿地带的宽度，该码头取1375m；后方桩台宽度取27m。为了避免在结构中产生过大的变形应力，应沿码头长度方向进行分段，设置变形缝。变形缝的宽度一般采用20~30mm。变形缝内采用泡沫塑料等柔性材料填充，以保证结构自由伸缩。根据要求该码头的变形缝采用悬臂梁式，悬臂长20m；每个泊位沿长度方向分为2段，每段长64m；其中横向排架间距7m，每段码头9根横向排架。横向排架中桩的数目和布置决定于桩台的宽度和码头荷载。该码头的桩属于摩擦桩，为了充分发挥单桩的承载力，桩台桩与桩的中心距取525m；考虑到有船舶荷载撞击力的作用，在横向横向排架中的斜桩在设计施工时应在平面内扭转15°。横向排架间距的选择与码头上的荷载和基桩的承载靠船构件主要承受船舶的水平撞击力。在每一个横向排架正前方都布置一个靠船构件，避免船舶直接作用在码头结构物上而破坏码头前沿的辅助设施。为防止桩头被打碎，桩顶应加设3—5层钢筋网。为了便于打入桩尖应做成楔形，桩尖差长度取桩帽采用现浇钢筋混凝土，平面形状为方形。双桩桩帽取2600mm×1500mm,单桩桩帽取1350mm×1350mm。。为固定缓冲设备(护木或橡胶护舷)而设置的，选择悬臂板式。由悬臂板、胸墙板和水地震以及使用荷载（船舶荷载、机械荷载）等。尤其注意：为了搞清标准值、组合值、准永久值、作用、作用效应、效应组合等概念，量值随时间的变化与平均值相比可以忽略的作用。如结构自重力、预加应力、土重力及由永久作用引起的土压力、固定设备重力、固定水位的静水压力及浮托力等。前方桩台：30KN/m2后方桩台：50KN/m2n俩台门机吊臂位置均垂直码头前沿线时，俩门机支腿中心线间最短离4m，按港口工程荷共同作业俩种情况。流动机械荷：12t牵引车牵引10t平板车，如图5.4.2所示牵引车前轴重11.0KN,前轮胎接地面积(长×宽)100mm×150mm;牵引车后轴重26.0KN,后轮胎接地面积(长×宽)100mm×400mm;平板车满载轮压11.7KN/轮，轮胎接地面积(长×宽)150mm×150mm。12t牵引车10t平板车5.4.2船舶作用荷载主要包括与船舶有关的系缆力、挤靠力和撞击力。依据≤港口工程荷载规范≥(JTJ215-98)中有关规定进行计算。注意：水平集中力(如系缆力和撞击力)的横向分力在各排架中要进行分配，分配系数参考高桩码头设计与施工规范(JTJ291-98)“附录A”。1)风荷载：作用于船舶上的计算风压力的垂直于码头前沿线的横向分力和平行于码头前沿线的纵向分力，计算公式：分别为作用在船舶上的计算风压力的横向和纵向分力(KN);A,A--分别为船体水面以上横向和纵向受风面积(m2);V,V--分别为设计风速的横向和纵向分量(m/s),船舶在超过6级风(最大风速XV=12.3m/s)时停止作业，取V=V=12.3m/s;X船舶水面以上受风面积A根据设计船型和船舶的装载情况可按下列公式计算满载时F=73.6×10-5×433.24×1KN 式中：F--水流对船舶作用产生的水流力纵向分力(KN);C--水流力纵向力分力系数；p--水流密度(t/m3);V--水流速度(m/s);S--船舶吃水线以下的表面积(m2);Re--水流对船舶作用的雷诺数；则3)系缆力：=1.7×112×7.0+0.625×112×17=2522α--系船缆的水平投影与码头前沿形成的夹角β--系船缆与水平面之间的夹角，取15°;别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和。情况一：V=22.0m/s;V=0m/s.N=Nsinαcosβ=300×sin30o×cos15o=144.KNN=Ncosacosβ=3coscosKNN=Nsinβ=300×sin150=77.KN船舶靠离岸时的撞击能量又p--有效动能系数，取0.8;V查表可得0.17～0.35,取0.3∴有效撞击能：选用V型H600×1000橡胶护舷材，从性能表中查得反力5)挤靠力：船舶受风面积则式中(对于船长大于50m的船，计算风压乘以0.64)船舶直线段长度护舷间距10.5m,与船舶接触的护舷数目各接触点挤靠力分部不均匀系数K'=1.3,靠力按港口工程荷载规范10.5.3条规定，一个排架上的挤第六章结构设计(2)码头分段内横向排架的间距、结构、荷载条件、承载能力基本相同。横断面图6.1.1b6.1.1计算原则施工期：预制面板安装在横梁上，按简支板计算；使用期：面板与纵、横梁整体连接，为连续板，板的内力计算，首先按四边简支板查《建筑结构静力计算实用手册》计算出两个方向的跨中弯矩Mx、My,连续板的跨中弯矩取0.525Mx和0.525My,支座弯矩取-0.75Mx、-0.75My。6.1.2计算跨度1)简支板排架间跨度7m,板的搁置长度0.18m。弯矩计算：01)永久作用：(1)短暂状况可变作用预制板为四点吊，吊点位置见图6.1.3预制板吊运时动力系数取α=1.3(2)持久状况可变作用②流动机械荷载6.1.4作用效应分析荷载标准值作用下的内力计算1)短暂状况(施工期):按简支板计算可变作用：施工荷载q=3kpa预制板吊运按四点支撑板查《建筑结构静力计算手册》(第二版)查表计算双向弯矩。查表得计算系数02)持久状况(使用期):按四边简支计算：根据板与支座的连接方式确定为连续板或四边简支板l3.51即y068xyx连续板的跨中弯矩xy连续板的支座弯矩M0xy堆货均布荷载、运输机械荷载等引起的内力，注意，通常情况下堆货均布荷载、多台运输机械不可能同时作用在一块面板上，因此只需计算出不同可变荷载作用下的内力，取最大的作为控作用图示如图（）所示 非对称于板中心的集中荷载所产生的弯矩标准值，可近似地按迭加原理求得，根据<<高桩码头设计与施工规范>>附录B计算荷载作用在非对称轴上(图)平板拖挂车荷载经面层传递后，集中荷载沿La、Lb方向的传递宽度如下：0图对于情况一(图)系数，按a=a,b=2b··α,β 系数，按a=a,b=2(b+b)由表B.0.1查得：Qlβ--系数，按a=a,b=2b2·∴比较情况一和情况二得出：连续板在流动机械荷载作用下产生的弯矩：yxy均布荷载产生的弯矩：根据<<建筑结构静力计算手册>>(第二版)按照弹性薄板小挠度理论计算，假定三边简支一边固…■…■挠度-表中系数由下表可查得弯矩计算系数 0.0179 -0.03440.04060.04540.04890.05130.05300.0548 0.0553-0.0557-0.0560跨中弯矩： 第i个非主导可变作用的标准值；Mo=-0.0526×30×72=-KN支座弯矩：Mo=-0.0557×30×72=-KNy计算结果总汇：表6-1计算结果总汇(KN.m)作用短跨跨中长跨跨中短跨支座长跨支座永久作用面板自重面层自重可变作用短暂状况施工荷载吊运内力可变作用持久状况堆货荷载机械荷载1)承载力极限状态的作用效应组合：(1)持久状况作用效应的持久组合：式中：结构重要性系数，取1.0:——永久作用标准值；G永久作用效应系数为永久作用效应，当有多个永久作用时，应对其作用效应进行叠加);G永久作用分项系数，取1.2;CQ1主导可变作用效应系数为主导可变作用效应，取值应大于其他任何一个可变作用的效应); 主导可变作用分项系数，取1.5;——可变作用组合系数，取0.7;i1Qi——第i个非主导可变作用效应系数（CQiQiKQi——第i个非主导可变作用分项系数。xyxy参考高桩码头设计与施工规范（JTJ291-98）“3.2.8”。——K在短暂组合中，不考虑非主导可变作用的组合系数。x组合二：板吊运时，取1.3xyM0xM0yQxyxyQ -可变作用的准永久值系数，取0.6;经比较均布荷载起控制作用6.1.6受冲切承载力设计值参考港口工程混凝土结构设计规范(JTJ267-98)。抗弯、抗剪、抗扭、抗压、抗冲切(对于板而言，主要是流动作业机械的局部轮压，双向板抗冲切承载力参考高桩码头设计与施工规范JTJ291-98“4.1.10”),根据各构件的规定分别计算。图6.1.6局部荷载设计值：1.4×71.7=100.38(KN)受冲切承载力设计值：式中：Y=1.7;ξ=0.7;f₁=1.30(MPa)(C,混凝土)冲切椎体的周长：u=(2150+450)×2+4×420=6880(mm)将上述数带入式可得：满足受冲切承载力(图6.1.6)6.1.7板的配筋计算面板弯矩组合值承载力极限状态承载力极限状态正常使用极限状正常使用极限状(持久组合)(短暂组合)态(短期组合)态(短期组合)长跨跨中短跨跨中长跨支座短跨支座根据持久状况作用效应的持久组合值进行配筋计算选用C,s混凝土受力钢筋选用HRB335钢筋面板宽度取1m进行，用公式M①板长跨跨中弯矩：(满足要求按单筋矩形截面配筋查表选中14@100②板短跨跨中弯矩：满足要求按单筋矩形截面配筋查表选中12@100满足配筋率要求。③板长跨跨支负弯矩：满足要求按单筋矩形截面配筋查表选中14@100满足配筋率要求。④板短跨跨支负弯矩：满足要求按单筋矩形截面配筋查表选中14@100(A=1539mm2)满足配筋率要求。6.1.8抗裂验算验算面板裂缝宽度：Q构件受力特征系数，取1.0;d受拉钢筋直径，取10(mm);Es——钢筋的弹性模量，取E、=2.0×105N/mm2满足设计要求。6.2门机梁计算(1)施工期：预制轨道梁安装在桩帽上，按简支梁计算，作用在梁上的荷载为预制梁及现浇接头混凝土自重，此时梁的有效断面为预制断面。(2)使用期：纵梁按连续梁计算，作用在梁上的荷载为码头面板、面层自重及使用期的可变荷载作用。此时梁的有效断面为叠合断面。纵梁的内力计算参考高桩码头设计与施工规范(JTJ291-98)“4.2.5”6.2.1初拟断面及断面特征门机梁采用预应力混凝土迭合梁，迭合部分为面板的接缝，断面图如(图6.2.1)C.混凝土弹性模量E=3.15×107(KPa)门机梁是支承在横梁上的纵向连续梁，可按刚性支承连续梁考虑，下面以码头标准段的后门机梁为例进行计算。1)门机荷载应分别考虑一台门机单独作业及俩台门机共同作业的情况，一台门机单独作业时，吊臂与码头前沿线成45。,各支腿轮压计算图式如(图)。俩台门机共同作业时，门机之间支腿中心线最小距离为4.0m,吊臂位置均垂直码头前沿线，各支腿轮压与计算简图如(图)。2)面板上的流动机械荷载及均布荷载面板上的流动机械为12t牵引10t平板车，以牵引车后轴荷载最大，为26KN/轴。当轮压从纵横梁俩个方向传至板底时(如图)相当于均载：所以门机梁的控制荷载由门机荷载与均布荷载组合，4米250KN4*150KN图面板为双向板，作用其上的荷载应由纵横梁分别承担，当均载作用时，分配方式如图从图中可以看出，面板上梯形荷载及悬臂板上的荷载由门机梁承担。恒载包括门机梁预制部分自重、现浇迭合部分自重及现浇路面层等。1)门机梁预制部分自重：2)门机梁迭合部分自重：3)现浇路面厚0.15m,其自重：1.施工期这个阶段门机梁的荷载主要是安装预制梁时的自重及浇筑面板接缝时接缝混凝土的重量，而面板自重则由横梁承担，在此不计。考虑到施工时门机梁预制部分之间的混凝土可能未达到设计强度，因此按简支梁计算，此时计算断面为T形，如图门机梁预制部分自重门机梁现浇迭合部分自重计算简图(如图)截面号从左起x(m)施001245图均布荷载作用时：集中荷载作用时：剪力则以支座边缘处的数值作为剪力配筋依据图1)门机梁单独作业产生的内力150KN或250KN按按3)现浇面层产生的内力i查影响线，算得各断面弯矩值如表6-2-4-2ii可将堆货均荷载简化为若干个集中力：MPln'，i0i查影响线，算得各断面弯矩值如表6-2-4-2ii01234M5678①门机单机作业0000③堆货荷载00-192.2④现浇路面层025.5735.5236.5434.4527.32-2.70④迭加值M01052.551373.631436.141402.52905.73563.13M0-207.16-561.6使用期控制荷载2①门机单机作业-371.0-306.97-279.41-266.49-275.0-362.57-401.72-417.06-391.5509.77676.37792.79691.66655.71388.36202.77③堆货荷载-221.09-215.26-209.65-204.62-198.52-196.44-293.1④现浇路面层④迭加值Mmaxi1047.181198.681066.28955.16301.63326.92Mmini678.19-636.05-566.27-579.39-605.0-1169.39-700.88-543.2使用期控制荷载断面剪力(KN)Q右Q0左Q0右①门机单机作业750.0836.50116.50-68.25-850.25-78.10②门机双机作业822.84934.19③堆货荷载276.65411,5973.62④现浇路面层35.90-40.83-27.81①或②+③+④迭加值QmaxiQmini-108.81-1446.36-139.05断面剪力(KN)Q30左Q40右Q40左①门机单机作业90.60835.6087.10984.87-895.18-116.73-934.19③堆货荷载51.95420.66④现浇路面层①或②+③+④迭加值maxi-190.35使用期控制荷载支座反力5RRR①单门机作业②双门机作业③堆货荷载④现浇路面层①或②+③+④从表6-2-4-2~6-2-4-4可以看出各断面的内力控制值，除堆货荷载分别与门机的俩种作业方式的荷载进行组合；对梁的各断面，选取能使产生最大内力的组合情况作为控制条件。分别求出各断面的控制值。绘制弯矩和剪力包络图(如图)。前门机梁及其他纵梁的计算与后门机梁的计算相同。参考港口工程混凝土结构设计规范(JTJ.267.98),按双筋截面进行配筋计算，以构件内弯矩的最大值进行计算，应满足最小配筋率，若不满足则按最小配筋率计算配筋。施工期门机梁弯矩远小于使用期所以俺使用期弯矩配筋1)正截面受弯承载力计算(1)跨中配筋纵梁预计配双层钢筋，取a=80mm满足要求选择查表选8φ25满足配筋要求。2)支座配筋0满足要求选择查表选8φ25满足配筋要求。3)斜截面受剪承载力计算满足要求。dμd故截面尺寸满足抗剪要求，按最小配筋率配置箍筋。配置双肢箍φ16@400根据《港口的最大裂缝限值计规范》表3.3.2规定，海水港水位变动区的钢筋混凝土结构1)跨中抗裂验算k第七章横梁计算7.1横梁结构形式1)横梁结构形式图见图7.1.1横梁为预应力钢筋混凝土迭合梁，与面板链接的部分为横梁现浇混凝土迭合部分，而面板一下的部分是预制安装的预应力钢筋混凝土梯形梁。分别按照施工期和使用期俩个阶段计算横梁的内力。施工期(1)安装横梁，将横梁搁置在桩帽上，按照简支梁计算内力。(2)靠船构件安装，安装好后浇横梁接头。(3)安装面板及现浇面板接头的混凝土，在此横梁以弹性支承连续梁计算。(4)施工期横梁的有效断面为预制断面，作用在横梁上的荷载为永久荷载。使用期使用期按照弹性支承连续梁计算，作用在横梁上的荷载为码头面层混凝土和其他使用荷载，使用期横梁的有效断面为叠合断面。横梁断面面积、中和轴的位置、断面尺寸及断面惯性矩见下表7-1-1阶段断面图(m)截面积中和轴惯性矩混凝土弹性模量预制安装阶段使用阶段0880883992表7-1-17.2荷载pl=479.52KNpl=479.52KN由于流动机械轮压较小，对横梁的作用远小于均布荷载，故在此不作计算。H计H计vjj22前门机传横梁后门机传横梁7.3内力计算4由前述可见，由叉桩和直桩支撑的横梁，假设两端为铰接，在垂直荷载的作用下，根据弹性支撑连续梁计算，水平力由叉桩承担。弹性支撑连续梁第n支座的五弯矩方程为：δM+δM+δMδMδM+△=0垂直荷载作用下的桩力计算，计算图式如7.3.1.annb图7.3.1直桩的计算桩力：N=R叉桩的计算桩力：nn水平力作用下的叉桩桩力计算如图7.2.1.b7.3.2施工期构件安装阶段的内力计算(1)安装门机梁、横梁及靠船构件的预制部分如图7.3.2。MQ预制部分横梁的自重：图7.3.2门机梁自重(在门机梁计算一章中可查得)靠船构件重：(在靠船构件计算一章中可查得)2桩力计算：178.31178.31KN158.11KNQR(2)面板安装(此时梁的中间拼缝都已浇筑，所以是两跨连续梁，计算图式如图7.3.3横梁的预制部分：梁的支撑系数：因为根据弹性支撑连续梁五弯矩方程计算。=15.04×10-71横梁支座负弯矩：M1M13横梁支座剪力：支座的反力：2N=310.07KN3同样跨中断面的切力及弯矩可用公式计算结果如表7-3-1、表7-3-2。..情况0156.54194.13182.90195.37220.30209.82-128.65∑情况0-65178.3189.2847.42-62.92158.11-151.9662.98-13.12-42.04-3.17-95.22-107.8941.4834.2725.017.089.16-0.19.051.13-18.80∑-3.17-95.22-107.8941.48303.4834.02181.0676.43-28.2177.06152.0646.99-57.55(3)现浇接头如图7.3.4(4)浇筑横梁及门机梁迭合部分、安装边板，如图7.3.5图7.3.5M=0.08×10-7=0.1398×10-5=0.0304×10-7支座剪力：支座反力BN1N2N35任意其他截面的剪力、弯矩都可由公式求得计算结果列入表7-3-1~7-3-2中，内力汇总后，作用在桩上的力为：N=374.44+50.07+11805=542.56KNN=167.64+236.51+7.95+81.42=493.52KNN=29.12-43.00+25.32+81.42=92.86KN57.3.3内力在使用阶段计算1)单位力作用下的内力计算，按弹性支承连续梁计算。内力计算参考高桩码头设计与施工规图7.3.7中假定直桩1和2支撑点为支点4,叉桩4和5支点为支点16,利用五弯矩方程可求得单位力作用于任何断面时梁内各断面的弯矩、剪力及桩力。(可绘制单位力作用下的剪力、弯矩、桩力，利用影响线及可求出各种荷载作用下的内力)。横梁各断面在单位力作用下的内力计算结果见表7-3-3。计算结果为：3)各种荷载作用下横梁各断面的内力值及内力组合值见表7-3-4~7-3-6,依据港口工程高桩码目力N3=1162KNN5=1444.2KN,(-34.2KN)图靠船构件计算图7.4.1M=-412.0×(0.95-0.9)-20.6KN.m撞撞7.5验算及配筋最大正弯矩M=344.33kN·m1.支座截面配筋(上侧)所以按最小配筋率配筋选用7φ16的钢筋(A。S=1407mm2)2.跨中截面配筋(下侧)所以按最小配筋率配筋选用7中16的钢筋(A。=1407mm2)S7.5.2使用期横梁配筋施工期及使用期最大剪力：截面尺寸的构造满足抗剪要求V=0.7aμ说明混凝土的抗剪强度以满足要求，不需进行斜截面的受剪承载力计算，按构造要求配置箍采用Ⅱ级钢筋作为箍筋，直径取8mm,按最小配筋率0.08计算：箍筋HRB335,不宜太细，选择中10@400,双肢箍，即A=202mm2。满足要求。根据《港口工程混凝土结构设计规范》表3.3.2规定，海水港水位变动区的钢筋混S单位力及作用位置M1M2M3M4M5M6M7M8M9MMM0000-10单位力及作用位置切力(KN)Q4右Q89Q10左Q10右QQQQ续上表(表7-3-3)单位力及作用位置M1M2M3M4M5M6M7M8M9MMMM现浇面层P₂P00P.PP.PPPP₃PPPP272447972447985单位力及作用位置Q4右QQQQQ10左Q10右Q0①0Q现浇面层PPpPP.PP.PP.PP.PPPD.DDPP.PP续上表(表7-3-4)荷载M~M1MM5M6M7M8M9MMMM堆货荷载P0D.D0P0D.D0P.P0P.P0P.P0P0P0P.P0P0P.P0P.P02正值0∑负值0门机荷情况P0P.P0∑0情p0载况2P.P0∑02最大值正值0负值0-567.53-379.45荷载荷载(KN)内力内力剪力(KN)Q10左Q10右P5P6P7-64.77P9183.75-27.01-27.01-27.01-27.01-27.01-27.01P114.054.05P1490.04.164.16P162正值∑负值门机荷载情况1P4情况2P41388.53-81.92-81.92-81.92-81.922∑最大值正值负值荷载内力弯矩(KN.m)MM系缆力F个P0M∑撞击力F-130-130-130-13099M0M02∑挤靠力P∑组合内力弯矩(KN.m)M1M2M3M4M5M6M7M8M9MMM1面层+均载+船舶力9-130-130-12面层+均载+门靠力9-3包络值322.02666.49917.091026.9935.5718.1937.41030.79-130-3荷载剪力(KN)QQQQQQQQQQQ系缆力E5810左10石14石15石H87.96-9.59-9.59-7.1269.92∑-5.19-5.19-5.19-5.19-5.19撞击力136.6421.063.64∑挤靠力62.19∑荷载内力剪力(KN)Q4右Q0Q10左Q10右QQQQ14右Q15右1船舶力1-428.72门机+系缆力或挤靠力574.64421.94280.32157.35包络值-412.0-564.5-564.5-325.41-399.39表7-3-6第八章桩的承载力计算根据钻孔资料可知，码头下方土层从上向下▽-6.87m～-11.37m为淤泥质粘土；▽-15.67m~▽-23.17m为含粘性土烁砂；▽-23.17m~▽-烁砂，式中A桩身截面面积(m2),取0.55×0.55=0.3025m2。桩标号极限桩力设计桩力承载力安全系数1号2号3号4号5号8.3锤击沉桩拉应力8.4配筋及验算查表取8中28,实际A=4926mm。Pμ2)张拉控制应力：3)先张法预应力损失：(1)张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失：式中a——张拉端锚具变形和钢筋内缩值，E预应力钢筋的弹性模量；l——台座长度，取50m。(3)预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失σ在超张拉的情况下☑取0.0350第一批预应力损失：预应力钢筋合力：pclpσ=0.5σ+σ=0.5×14.2+63.34=70.44N第九章整体稳定性验算整体稳定性的验算圆弧滑动法，计算公式如下：根据费伦纽斯的经验方法确定圆弧的圆心和半径。使滑力矩：抗滑力矩：土条序号iiibili-72-62-522-3-152-2-9-0.1562-1-321322923242hiWilCi求出：M,M=5784.3KN.mrk1MMR结论本次设计拟进行北仑港多用途码头工程结构设计，设计主要内容有原始资料分析、港口总平面布置、水工建筑物结构设计等。目前关于北仑港多用途码头工程的地理位置、地质地形地貌情况、气象水文资料、卸港量等统计资料均已完整给出，具备进行组织设计的条件。头。面板采用预制板，搭接在纵梁和横梁上，按双向板进行计算。纵梁采用钢筋混泥土叠合梁，分为三条轨道梁和一条普通纵梁，纵梁直接搭在桩帽上，按弹性支撑连续梁计算。横向排架间距为7米，横梁采用钢筋混凝土叠合梁，横梁断面为花篮形。桩采用的是预制预应力空心方桩。带来的计算错误。算等作以下综述。2.港口总平面布置根据手头现有资料，结合参考“海港总平面设计规范”计算码头水陆域的各功能区的尺度，再根据实际情况布置港口总平面陆域各个功能区的位置以及水域的布置方案，以达到作业流程方便简单。3码头结构造型与设计部分计算内力采用相应的五弯矩方程式。纵梁配筋后进行抗裂验算。横向排架的计算比较复杂。横梁为预应力钢筋混凝土迭合部分，而面板一下的部分是预制安装的预应力钢筋混凝土梯形梁。基桩与其上面的横梁组成横向排架。高桩码头的结构分段是一个空间整体结构，横梁和其下桩基组成的横向排架通常是主体受力构件，各排架结构布置和受荷条件基本上是相同的，通常可按纵向和横向两个平面进行结构内力计算。此时排架内力可简化为平面问题进行分析，取一个横向排架作为单元，计算段长等于横向排架的间距。横梁配筋后进行抗裂验算。桩的设计时应考虑垂直承载力和垂直沉桩拉应力。满足要求后要配筋及验算。4整体稳定性验算部分整体稳定性验算采用圆弧滑动法。置较低，对于这种地基，高桩码头几乎是最佳的结构形式，（3）减少预制构件数量：减少品种，统一规格，加大预制构件尺寸，采用大跨度、长桩或（1）减少桩的种类：对于同一桩台的基桩，采用等截面、等长度的桩。A）码头长度较大，在横向排架中，除了用一对叉桩外，其余的都用直桩；B）在同一桩台下的桩，打到同一较硬土层，使桩尖标高接近。4）改进沉桩工艺，减小下沉应力，以节约钢筋（1）采用长桩，增加桩的有效入土长度，以加大桩侧表首先，我要感谢我的老师，他一丝不苟、严谨细致的作风一直是我学习、工作中的榜样，给了起到了指明灯的作用；他们不拘一格的思路和循循善诱的教导给予我无尽的启迪，使我很快就融入了设计的快乐中。其次我要感谢同组同学对我的指点和帮助，没有他们的提供资料和帮助，是我大学学习中遇到过的涉及内容最广、工作量最大、时段最长的一次设计。把握住每个小课设的精华、增强逻辑、环环紧扣，那么这次的任务很简单了。我的任务是设计一个码头泊位。虽然老师说此次的毕业设计不是很难，但是当我真的开始着手时，还的确是重重困难。俗话说，“磨刀不误砍柴工”，每次都是看了好多的模板及规范以后才有一点眉目，但还是由很多的问题解决不了，我都会第一时间记在本子上面，然后等答疑的时候问老师，老师对于我提出来的问题都一一解答，从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我不懈的支持和细通过本次设计可以使我完整的了解港口的原始资料分析、总平面布置、码头结构（包括梁、题以及综合应用的能力的提高。并且通过完成毕业设计，使我进一步巩固所学的理论知识，以便更好的运用于将来的实际工作当中。同时也培养和锻炼我的创新意识，一定程度上自我素质。在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在设计将完成之际，我的心情很难平静，从最后我还要感谢土木工程学院和我的母校大连海洋大学四年来对我的栽培。参考文献李廉锟高等教育出版社孙训芳高等教育出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社人民交通出版社周福田人民交通出版社韩理安人民交通出版社人民交通出版社刘传春中国建筑工业出版社人民交通出版社河海大学等外文definite(forasystemwithoutanyfreemotions)orsemi-definite(forasystemallowingsomespecialfreemotionsalltheeigenvaluesofEqwieigenvalues2(r=1,2,3，...6n)representthesquarednaturalfrequenciesofthesystem:rrr1r2rjrnrTrrr,r,r,1j2j3j,4jGG,5jGGT6jGgrrrrr1withZr.rIngeneral,thegeneralizedcoordinates{p}inEq.(14)separatenaturallyintotwogroups,whichRDT外文翻译水弹性分析关于柔性的浮动互连结构三维水弹性理论是用来预测的水弹性对于柔性浮动互连刚性模式，它是基于有限元方法从数值分析计算结构的。模块和连接构件都认为是的连接刚度柔刚度我们可以发现他是可以和实验连续结构比较吻合的。这个模型是用来互连结构的一般特点。水弹性对柔性浮动互连结构的影响包括他们的位移和弯矩。水弹性对连接和模块影响的研究,为最优设计提供了相关信息。这些灵活的结构的一个关键特性是他们变形和流体场之间