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毕业设计浙江省苍南(巴艚)中心渔港工程学生姓名:指引教师:桂劲松专家合伙指引教师: 专业名称:港口航道与海岸工程所在学院:海洋与土木工程学院6月目录摘要 I前言 III第一章总论 11.1工程概述 11.2设计原则 11.3设计依据 11.4设计任务 1第二章自然条件 22.1气象 22.1.1气温 22.1.2降水 22.1.3风况 22.1.4雾 22.1.5相对湿度 22.1.6灾害性天气 42.2水文 42.2.1潮汐 42.2.2潮流与径流 52.2.3波浪 62.3工程地质 62.3.1地貌特征 62.3.2码头地质分层、埋深、物理力学指标 72.3.3码头地基土主要设计计算参数的确定 82.3.4地震效应 92.3.5泥沙 9第三章平面布置 113.1港口总平面布置原则 113.2渔港规模 113.3设计船型 113.4泊位数与泊位长度 113.4.1卸鱼码头泊位数 113.4.2供冰码头泊位数 123.4.3物资码头泊位数 123.4.4修船码头泊位数 133.4.5油码头泊位数 133.4.6泊位数总量 133.4.7泊位长度 133.5码头前沿高程 133.6码头前沿底高程 143.7进港航道、锚地及回转水域 143.7.1进港航道 143.7.2锚地 143.7.3回转水域 143.8渔港功能区 143.8.1卸鱼及水产品交易区 153.8.2冷藏加工区 153.8.3综合物资区 173.8.4修船区 183.8.5油库区 183.8.6综合管理区 183.9港内道路 183.10码头布置 19第四章结构选型 204.1结构形式 204.2结构布置 204.2.1码头宽度 204.2.2码头分段 204.2.3基桩布置 204.2.4靠船构件 214.2.5其他构件 214.3桩台构造尺寸 214.4作用分析 214.4.1永久作用 214.4.2可变作用 224.4.3偶然作用 26第五章面板设计 275.1计算原则 275.2设计条件 275.2.1计算跨度 275.2.2作用 285.3作用效应计算 295.3.1短暂状况(施工期) 295.3.2持久状况(使用期) 305.4作用效应组合 335.4.1承载能力极限状态的作用效应组合 335.4.2正常使用极限状态的作用效应组合 335.5验算及配筋 345.5.1受剪承载力计算 345.5.2受冲切承载力计算 345.5.3配筋计算 355.6抗裂验算 37第六章纵梁设计 386.1计算原则 386.2设计条件 386.2.1计算跨度 386.2.2作用 396.3作用效应计算 396.3.1短暂状况(施工期) 396.3.2持久状况(使用期) 406.4作用效应组合 416.4.1承载能力极限状态的作用效应组合 416.4.2正常使用极限状态的作用效应组合 426.5配筋计算 426.5.1正截面承载力计算 436.5.2斜截面承载力计算 446.6抗裂验算 45第七章横向排架 467.1计算原则 467.2计算方法 467.2.1叉桩桩顶变位 477.2.2单桩桩顶变位 497.3轴向反力系数 497.3.1桩的轴向反力系数 497.3.2支座竖向压缩系数 517.4设计条件 517.4.1计算跨度 517.4.2作用 517.5单位力作用下内力计算 527.6作用效应计算 567.6.1永久作用 567.6.2可变作用 577.6.3实际荷载作用下内力计算 577.7荷载效应组合 627.8配筋计算 647.8.1正截面承载力计算 647.8.2斜截面承载力计算 657.9抗裂验算 66第八章桩的计算 688.1设计条件 688.2桩的轴向承载力计算 688.3桩的配筋 698.4正截面承载力计算 698.5桩的吊运 718.6打桩时混凝土抗拉强度计算 728.7抗裂验算 72第九章靠船构件 749.1设计条件 749.2配筋计算 749.2.1正截面承载力计算 749.2.2斜截面承载力计算 749.3抗裂验算 76第十章整体稳定性验算 77致谢 80参考文献 81摘要本次毕业设计题目是《浙江省苍南(巴艚)中心渔港工程》。本毕业设计目是对浙江苍南巴艚中心渔港进行港口平面布置、卸鱼码头断面形式及构造进行设计。依照所给水产品卸港量从而进行码头总平面布置,拟定码头构造形式,设计码头断面,对面板、纵梁、横向排架及桩、靠船构件和整体稳定性进行必要计算和验算。最后进行设计总结。设计中重要涉及港口平面布置和码头构造计算。其中港口平面布置涉及拟定码头泊位数、码头岸线长度,最后进行陆域布置和水域布置。在总平面布置中依照已给设计高水位、设计低水位和施工水位拟定码头顶高程和底高程,为下一步断面设计打下基本。接下来对码头进行构造计算,对面板计算难点重要在于荷载接触宽度,传递宽度和计算宽度,板在码头岸线方向上取单宽板带。在强度计算中,有效期按五跨持续梁计算。横向排架计算运用了三弯矩方程,重点理解压缩系数,最后对横梁、桩及靠船构件进行配筋和验算,最后对岸坡稳定性进行验算。码头构造形式在达到设计规定前提下进行方案优化比选,高桩码头构造形式简朴,构造轻,对地基规定不高。最后通过设计阐明书、设计计算书、平面图、构造图,施工图,完毕本次毕业设计。核心词:高桩码头,平面布置,构造设计AbstractThetopicofmygraduationdesignis"theprojectofthecenterfishingportoftheZhejiangCangnanBacao”.ThepurposeofthisgraduationprojectisafishingportinZhejiangProvince,theportlayout,terminalsectionformandstructuraldesign.Accordingtothegivendatatodeterminetheamountonaquaticdischargingportwharfgenerallayout,determinethewharfstructures,thedesignofsectionwharf,longitudinalandtransversebentpanelonshipsthatpile,thewholestabilityofthecomponentsandnecessarycalculationsandchecking.Finaldesign.Designmainlyincludesthelayoutandportofpiledwharf.Thelayoutofportin,includingspeculation,determinetheunloadingportnumberandlengthofshorelineberths,finallytodecorateriverwater,landarrangementinthegenerallayoutimportantdeterminetheelevationandbottomelevationpieranddesignofhighwaterlevel,designandconstruction,lowwaterleveltothenextsectiondesigntolaythefoundation.ThedischargeYuMaToustructurecalculation,thecalculationofmaindifficultypanelwidth,relaycontactloadcalculation,widthandthewidthoftheon-boardverticalquaylineonsingledirectionwithwideplate,strengthcalculation,useaccordingtofivecontinuousbeam.Thekeyliesinthecalculationamount,differentloadsaffectonlineinfluenceofdifferentformsofline,lineslightlyautomobileloadingeffectsintrouble,intensity,usingprestressedconcretelongitudinalhere,givefullplaytotheadvantagesofprestressedconcrete.Usingthreetransversebendingbentcalculationequation,understanding,andfinallytocompressioncoefficientandpilereinforcementandchecking.Byshipcomponentofreinforcementandcheckingofbank-slopestabilitycheckinglast.Quaystructureformtomeetthedesignrequirementsinthepremiseconditionthanschemeoptimizationandpiledwharfstructureform,structure,simpletohigherground.Throughthedesignspecifications,designcalculation,constructionplan,charts,andcompletethegraduationdesign.Keywords:piledwharf,layout,structuraldesign前言本次毕业设计题目是《浙江省苍南(巴艚)中心渔港工程》。一方面依照所给卸港量资料计算卸鱼及水产品交易区、理鱼加工区、加冰区、修船区、油库区面积,从而进行码头陆域布置;依照设计船型计算出停船水域、回转水域以及锚地面积,完毕码头水域布置。依照本地地质条件,拟定码头构造形式,设计码头断面形式,采用梁板式构造。一方面对面板进行荷载计算,分别按照施工期和有效期计算,对荷载效应进行组合。码头不设立门机轨道梁,纵梁分别按照施工期和有效期计算,对荷载效应进行组合。横向排架先计算内力。之后按照正常使用极限状态和承载力极限状态进行荷载效应分析,按照计算出成果为横梁进行配筋。然后对桩按照打桩锤锤力计算配筋。进行对面板、纵梁、横向排架及桩、靠船构件和整体稳定性必要计算和验算,整体稳定性按照圆弧滑动法进行验算。最后依照设计计算书,绘出总平面布置图、构造平面图、码头立面图、码头断面图,横梁纵梁以及面板配筋图,完毕本次毕业设计。在设计过程中使用《高桩码头设计与施工规范》《高桩码头桩基规范》《港口工程荷载规范》《港口工程制图规范》《渔港水文规范》等一系列规范。在这里感谢设计中所引用参照文献各位作者。第一章总论1.1工程概述苍南(巴艚)中心渔港位于浙江省温州市苍南县东北沿海巴艚镇,其北面为鳌江入海口,东面有知名琵琶门形成渔港天然口门,地理区位优越,天然掩护较好,是苍南县沿海建设渔港较抱负港址。巴艚渔港当前常年有近千艘渔船在港内靠泊、补给,其中大马力渔船近300艘。巴艚渔港由内港和外港构成,内港为老式渔港,水域面积狭窄,水深条件不佳,面积较小,避风能力有限,而外港当前还属于自然水域,无法避风。苍南县地处东南沿海台风频发,每年渔船都得到处躲避台风,事故时有发生,给渔民生命财产导致损失。超强台风“森拉克”过后,苍南县委、县政府结合江南海涂围垦工程建设,下决心在巴艚二级渔港基本上建设一级渔港,进而建设苍南(巴艚)中心渔港,提高渔港功能,增长有效避风面积,以满足渔船就近安全避风需求。据气象资料记录,近30年来对温州沿海导致严重影响台风有73次,平均每年2.4次。仅第16号强台风“森拉克”袭击时,苍南渔船损失就达414艘。因而,建设苍南(巴艚)中心渔港,解决渔船避风困难,刻不容缓。对于增进本地渔业经济发展,保护渔民生命财产安全意义重大,效益明显。1.2设计原则1、总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体布置,遵循国家和行业关于工程建设法规、政策和规定。2、结合国情,采用成熟技术、设备和材料,使工程设计安全可靠、使用以便、工程量少、总造价低、施工进度快,获得较好经济效益和社会效益。3、注重工程区域生态环保,不占用土地,以便管理,节约投资。1.3设计根据毕业设计任务书、《浙江省海塘规范》、《渔港总体设计规范实行指南》、《港口工程荷载规范》、《港口工程桩基规范》、《建筑构造静力计算手册》、《港口规划与布置》、《水运工程混凝土构造设计规范》等。1.4设计任务本例拟对巴艚中心渔港卸鱼码头进行设计计算。第二章自然条件2.1气象2.1.1气温近年平均气温18.2℃,日极端最高气温40.4℃(7月15日)。最冷月为1月份,平均气温7.9℃,最热月为7月,平均气温28.3℃。海域年平均气温17.4℃,日最高气温为2.1.2降水苍南县降雨重要是锋面雨和台风雨,降雨量≥0.1mm,年平均降雨天数为175.1天,年平均降雨量为1768.9mm;最大年降雨量2321.5mm(1990年);最小年降雨量为1158.7mm(1986年)。降水量时空分布不均,年际变化大,丰枯悬殊,可达一倍以上;地区别布不均,西南山区年均降水量2140mm,东北部沿海平原年均降水1600mm,海域年均降水1305mm;四季降水不均,降水量差别明显;3~4月为春雨期,平均降水量289.4mm,5~6月为梅雨期,年平均降水量2.1.3风况苍南县风向风速影响明显,冬季受蒙古高压控制,盛行北风、西北风;夏季受太平洋副热带高压及其边沿控制,盛行南风、东南风;春、秋季为南、北气流交替期,风向多变。强风向为NE,近年实测最大风速达到40m/s,另一方面为NW、ENE、E向,实测最大风速分别为32.0m/s、30.0m/s和30.0m/s,常风向亦为NE,频率可达整顿数据画出风玫瑰图,见图2-1。2.1.4雾依照琵琶门海洋水文站观测纪录,本地区大雾普通发生在晚23时至次日11时,每年1至5月雾浮现次数最多,占全年浮现次数69.7%。近年平均雾日数19.3天,最多44天,至少10天。近年平均无霜期300天以上。2.1.5相对湿度苍南地处东南沿海,气候温暖,湿度较大。年平均相对湿度83%,最小相对湿度11%。月平均相对湿度以4月至6月为最大,达86%至88%;1月、11月、12月最小,为79%。各风向频率、最大风速及平均风速表表2-1风向频率(%)平均风速(m/s)最大风速(m/s)N0.72.9914NNE1.54.5517NE16.05.1140ENE10.05.8330E11.04.4830ESE7.14.0522SE14.13.7726SSE3.24.0721S2.54.4016SSW1.64.8425SW3.24.2120WSW0.73.8812W10.24.1425WNW6.44.0423NW10.14.5132NNW1.14.6121风玫瑰图图2-12.1.6灾害性天气苍南县灾害性天气重要有台风、强冷空气、暴雨、干旱和海雾等。其中台风对苍南县影响是最为严重,几乎每年都受台风影响。据1957年至1983年26年记录,对本县有影响台风69次,平均每年2.7次;其中有33次台风影响严重,平均每年1.3次。2.2水文2.2.1潮汐1、基面本地平均海平面、吴淞基面、85黄海高程基准面以及理论最低潮面关系如下:21.92m1.62m1.92m1.62m0.18m本地近年平均海平面85黄海高程基准面吴淞基面理论最低潮面依照琵琶门潮位站近年资料记录分析,本海域潮汐属于半日潮类型,外海潮波传入过程中,由于受水下地形影响,涨潮历时略不大于落潮历时,平均海平面有季节性明显变化,年平均海平面为2.10m(浙江吴淞基面,下同),年变幅为0.34m。近年平均高潮位4.27m,近年平均低潮位-0.05m,最大潮差7.33苍南县海域受外海传入半日潮控制,一周日两涨两落,为半日潮。工程海域设计潮位依照琵琶门海洋水文站24年观测资料(1982-)分析拟定。本节潮位资料位采用浙江省水利河口研究院研究数据。3、潮位特性值(基准面:85高程)历史最高潮位4.45历史最低潮位-3.92平均高潮位2.31平均低潮位-1.94最大潮差7.33最小潮差1.30平均潮差4.28平均海面0.21m4、设计潮位依照浙江省水利河口院对琵琶门潮位站1983~实测年最高潮位和年最低潮位进行频率分析计算成果,对于重现期高潮位,P-Ⅲ型成果比耿贝尔型成果拟合较好且相对不利,因而,高潮位重现期取P-Ⅲ型成果。对于重现期低潮位,两种办法基本一致,取耿贝尔型成果作为计算值。对琵琶门~逐潮高潮位进行记录计算,得到高潮累积频率10%(简称高潮10%)潮位为3.18m。设计高潮位3.18设计低潮位-2.78m极端高潮位(50年一遇)4.82极端高潮位(1一遇)5.04m2.2.2潮流与径流苍南(巴艚)中心渔港位于浙南沿海,本海区属半日潮流海区,外海传来潮波在巴艚港内深槽吸引下,此处潮流方向基本与水下地形走向一致,由西向东,呈往复流运动。蒜屿附近水流为南北向为主沿岸流。在南北向与东西向往复流区域之间为过渡区,其水流方向多变,流速亦较小。据多次水文测验和1979年海岸带调查成果表白,外海涨潮流方向在310o~350o之间,落潮流方向约在150o左右,巴艚港内涨潮流方向在253o~265o,落潮流方向在73o~85o。平均涨潮历时6小时02分,平均落潮历时6小时24分。苍南(巴艚)中心渔港除潮流动力外,还受上游径流影响。巴艚港普通分为外港和内港两个某些。外港为白玉山麓北岸与琵琶山之间小海湾,其东侧为与外海相通口门,水深较大,亦称琵琶门。内港位于巴艚镇区内,是鳌江口南岸冲积平原南端新陡门与玉坑山西麓北排山之间平原水系重要排水通道,当前内陆小流域水量靠新陡门以东10孔水闸控制其蓄排,据苍南县河道管理所资料,这10孔水闸分别是:巴艚阴均水闸3孔,东魁水闸3孔,巴艚新水闸4孔。前6孔水闸每孔有10m3/s排水量,而4孔新水闸每孔可以20m3/s流量排水,排涝总量为140m3/s。据河道管理所实测排水量记录。每年3~5月份为丰水期,如1992年3月排水量就可达8672.4万m3,10孔水闸可同步排放240小时,该月内有1/3时间排水,丰水期内三年平均每月排水量4363万m3,该水量10孔水闸同步排放需121小时,每月有1/6时间需排水,此外7~9月台风季节也常有较大排水量。如92年9月和94年8月,月内排水65小时。以资料记录,如巴艚阴均水闸、东魁水闸排水量按10m3/s,巴艚新4孔水闸排水量按20m3/s计算,巴曹阴均水闸平均每月放水达323.3小时,东魁水闸平均每月放水达330.7小时、巴艚新4孔水闸平均每月放水达295.2小时。在这些径流作用下,加之强劲潮流动力以及船只频繁活动,塑造了长约4km,宽约120m连接巴艚内、外港通道。2.2.3波浪为了客观分析苍南(巴艚)中心渔港深水区设计波浪要素,运用南麂海洋站实测波浪资料进行频率分析,拟定重现期设计值,为渔港建设工程设计提供根据。本项目设计波要素数据按照如下规定选用:1、波浪序列年限为1977~,共30年;2、波高采用最大波高(H1%),周期采用其相应平均周期,从白天4次定期观测和加密观测记录中选用;3、推算波向归并办法为:N-NNE、NE-ENE、E-ESE、SE-SSE、S-SSW,选用两个方向中最大值,周期归并办法与波高归并办法同样。由此推算各向波高和周期不同重现期分析成果,见表2-2。南麂海洋站设计波要素频率分析成果表 表2-2重现期(y)波向N-NNENE-ENEE-ESESE-SSES-SSW100(m)9.49.315.67.64.8(s)12.813.516.814.68.750(m)8.28.113.86.74.4(s)11.312.015.413.28.125(m)7.16.811.95.94.0(s)9.810.614.011.87.410(m)5.65.39.54.73.5(s)8.08.712.110.06.62(m)3.22.94.92.62.6(s)5.05.48.56.44.92.3工程地质2.3.1地貌特性拟建场地行政从属苍南县舥艚镇。拟建场地位于琵琶山西部、鳌江口外南岸苍南县舥艚镇舥艚港,场地现为滩涂,地坪标高为-2.00~3.00m,涨潮时予以沉没。本次勘察期间,堤坝正在建筑中,沿线以块石为主素填土已基本填筑。苍南县舥艚镇地处浙南沿海,属于亚热带海洋性季风气候,基本特性:气候温和湿润、四季分明、冬冷夏暖、气温适中、雨量充沛。近年平均气温18.2℃;历年极端最高气温约37.7℃、历年极端最低气温约-5.0℃。降雨量集中在春夏季,以春雨、梅雨和台风雷雨为主。舥艚镇濒临东海,为东南沿海台风重要登陆点之一,台风是最重大灾害性天气,瞬时最大风力达12级,瞬时风速可达40m/s区域构造从属新华夏系第二隆起带南段东侧,NNE向构造为其重要构造线,重要断裂构造有NNE向镇海——温州断裂带和象山乐清湾断裂带,NW向丽水温州断裂带和古市平阳断裂带;全新世时期沉积作用明显,未发现岩浆活动,断裂构造活动极其薄弱。2.3.2码头地质分层、埋深、物理力学指标依照野外钻孔取芯鉴别、原位测试N值,结合室内土工实验成果,场区地层由淤积软土、砾砂、粘性土、坡积土及风化基岩等5个工程地质层、5个工程地质亚层构成。将其自上而下分层简述如下。本次勘察大某些勘探点均在驳船上施工,船高2.50m第0层素填土(Q4ml)仅见于孔Z92.50~3.50m。灰黄、灰褐色,由中档风化状碎石构成,碎石大小多为8~15cm,个别20第①层淤积软土(Q4m)灰色,沉积厚度巨大。土性呈流塑、高压缩性、高敏捷度。依照土工实验,结合区域地质资料,将其划分为两个亚层,亚层间呈过渡关系;详细如下。第①1层淤泥灰色,流塑;含少量腐殖质及贝壳残片,局部夹粉砂微薄层;上部发育有小孔洞、小水溶洞。层厚0.30~13.80米、层底标高-4.24~-16.51第①2层淤泥灰色,流塑;含少量腐殖质、贝壳残片,局部具有少量粉砂。在孔Z1329.50~30.40m为含粉砂淤泥质粉质粘土,30.40m如下过渡为淤泥质粘土。层厚2.80~18.20米、层底标高-19.31~-33.16米;孔Z3、Z5第②层砾砂(Q3mc)灰色,稍密,土层不均匀,以砾砂为主,局部为粗砂或圆砾、角砾;粒径>2mm含量为30%~60%;其中粒径>20mm含量为10%~40%、普通为20~60cm,多呈中档风化状、亚圆、次棱角状。原则贯入实测N值为20.0击/30cm,重型圆锥动探实测N63.5值为8.0~41.0击/10cm。层厚1.00~2.50米、层底标高-6.54~-28.99米;见于孔Z3、Z5、Z9、Z11、Z12第③层粘土(Q3l浅灰黄、浅灰绿色,可~软可塑;含少量铁斑、腐殖质,局部含少量粉砂。原则贯入实测N值为13.0~17.0击/30cm。仅见于孔Z329.30~31.90m、Z1928.70~31.90m(未穿)、Z2026.80第④层含碎石粉质粘土(Q3dl+el灰黄、浅灰黄色,土层不均匀;以可~软塑状粉质粘土为主,不均匀具有10%~40%碎石;碎石粒径普通为2~7cm、棱角、次棱角状、风化限度不均;在孔Z924.20~24.70m(未穿)、Z1133.00~33.50m位置大某些粒径>20cm,以块石为主,以金刚石钻头钻进,速度不均。重型圆锥动探实测N63.5值为9.0~95.0击/10cm、多为10.0~30.0击/10cm、平均值为26.3击/10cm。稍密~中密状。层厚1.40~>9.70米、层底标高-9.74~>-34.79米;见于孔Z3、Z5、Z7、Z9、第=5\*GB3⑤层风化基岩岩性为硬质火山岩,从上而下分为三个风化带:全风化、强风化、中档风化带。第=5\*GB3⑤1层全风化基岩灰黄夹浅灰绿、浅灰绿色,风化特性明显,已完全风化成粉质粘土、粉土及砂土状,组织构造已基本破坏,遇水易软化;局部夹强中风化残留体。重型圆锥动力触探实测N63.5值为15.0~43.0击/10cm。层厚0.90~4.70米、层底标高-20.74~-33.29米;见于孔Z7、Z15第=5\*GB3⑤2层强风化基岩浅灰黄、浅灰绿、浅灰色,风化限度不均匀,岩芯呈碎块石状或石夹土状,组织构造大某些破坏,风化裂隙发育,裂隙面有次生矿物成成,重型圆锥动力触探实测N63.5值为17.0~98.0击/10cm。Z13~Z18钻至该层,仅Z14、Z17、Z18予以钻穿,层厚1.60~8.10米、层底标高-28.05~-第=5\*GB3⑤3层中风化基岩仅揭露于孔Z1430.10~32.30m、Z1735.10~38.80m、Z1832.40~33.802.3.3码头地基土重要设计计算参数拟定依照各土层土工实验物理力学指标、N、N63.5值平均值,经回归经验公式计算、查关于规范表格、相似工程类比等不同办法,求得各岩土层地基容许承载力f、压缩模量原则值Es、极限侧摩阻力原则值qfi、极限桩端土阻力原则值qR范畴值,经综合分析对比,结合场地工程地质条件与本地区建筑经验,提出地基土重要设计参数列于表2-3。岩土设计计算参数表表2-3土层序号土层名称地基容许承载力压缩模量极限侧摩阻力原则值极限桩端阻力原则值[qo](KPa)Es1-2(MPa)qfi(kPa)qR(kPa)预制桩钻孔灌注桩预制桩钻孔灌注桩①1淤泥401.4109--①2淤泥501.81514--②砾砂150(10.0)55491200400③粘土1104.44337900300④含碎石粉质粘土130(5.5)50451100350=5\*GB3⑤1全风化基岩130(5.5)50451200400=5\*GB3⑤2强风化基岩550(55.0)12010080005000=5\*GB3⑤3中风化基岩250023020018000注:1、qpa值以桩端进入持力层2~3倍桩(端)径或桩端横截面边长为准,且桩端平面如下有足够持力层厚度(普通不不大于3倍桩径);对于中风化基岩,以桩端全断面进入持力层不少于500mm;2、灌注桩qsia、qpa为桩径800mm原则值,若桩径不不大于800mm,应进行尺寸效应修正,并规定孔底沉渣厚度≤50mm;单桩承载力受施工因素影响较大,依照载荷实验成果qsa、q3、水泥搅拌桩,其qsia可按灌注桩取值。4、压缩模量Es为100~200KPa压力段相相应指标;()中数据为变形模量EO。2.3.4地震效应温州地区按全国地震区带划分,场地属东南沿海地震带东北段,为少震、弱震区,地震重要受镇海——温州活动性断裂和象山——乐清湾断裂所控制,远场地震波波及影响是本地区重要震害特性之一。远场地震波波及影响是本地区重要震害特性之一,如台湾一带强地震波及影响。本区域抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g本场地浅某些布高含水量、高压缩性、高敏捷度淤积软土,对地震波具备放大作用,其抗震性能很差,属建筑抗震不利地段。本次勘察未进行波速测试。依照本次勘察成果结合区域有关资料:估算场地土层等效剪切波速约为95~110m/s、场地土类型为软弱土,场地覆盖层厚度不不大于80.0m,则该建筑场地类别为IV类、特性周期值为0.652.3.5泥沙从1996年3月由南京水利科学研究院、长江口水文水资源勘测局实测泥沙资料看,三个测点大潮垂线平均含沙量在0.343~0.758kg/m3,小潮垂线平均含沙量在0.181~0.564kg/m3之间,且落潮含沙量不不大于涨潮含沙量。从海域水深地形图上可以看出苍南中心渔港北侧存在大片近岸滩涂,此海涂重要由海相潮流、陆相径流和波浪共同作用形成,特别在风浪稍大时,海域含沙量就会上升。从泥沙输沙方向看,近岸滩涂是本海域重要泥沙来源。从水文测验实测悬沙粒径状况和底沙粒径资料可以看出,悬沙与底沙粒径属于同一量级,即本海区淤积重要是悬沙淤积。从各测点(水文测验点位参见图3.3)状况看,1号测点平均底沙中值粒径为0.0067mm,2号测点平均底沙中值粒径为0.0018mm,,3号测点平均底沙中值粒径为0.0037mm,可见1号测点动力条件强于31994年11月国家海洋局杭州海洋工程勘察设计研究中心进行水文泥沙测验,测验成果表白,琵琶门至巴艚港方向,悬沙含量不大,普通为0.25~0.38kg/m3,在琵琶门以北两条南、北向断面上,含沙量自东向西呈递增趋势;总体上看巴艚港北面含沙量较高,大潮高潮时同步资料表白普通要高出港内一倍左右,这也许与琵琶门北侧水下浅滩地形关于。第三章平面布置3.1港口总平面布置原则在进行总平面布置时候,应遵从如下几点原则:1、总平面布置应满足本区域岸线规划规定,满足港口整体发展需要,充分与已建工程和将来预留发展工程相协调。2、依照本地渔业生产现状及将来发展趋势,结合港口自然条件,以渔港建设原则为根据,合理拟定港口规模及建设内容。3、充分发挥和运用港口既有设施潜力,立足现实,着眼将来,统筹兼顾,注意节能,做到深水深用,浅水浅用,留有发展余地。4、码头及航道布置合理,满足码头、船舶安全作业规定。5、符合国家环保、安全、卫生等关于规定。3.2渔港规模本工程为浙江省苍南(巴艚)中心渔港工程,设计年卸港量8万t。3.3设计船型依照来港船舶类型、数量,查《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)附录C,拟定设计代表船型尺度,见表3-1。设计代表船型尺度表表3-1船型主机功率(kW)载重量(t)全长(m)型宽(m)型深(m)艉吃水(m)8154型尾滑道44113543.57.63.803.33.4泊位数与泊位长度依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2条。3.4.1卸鱼码头泊位数依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2.1条,卸鱼码头泊位数可按下式计算:式中:——卸鱼码头泊位数;——水产品年卸港量,t;——年平均作业天数,d,为年日历天数减去因恶劣天气、码头维修及休渔期影响渔港作业天数。因恶劣天气及码头维修影响渔港作业天数依照本地实际状况拟定,如无实测资料,取40~60d;综合考虑,本设计取233天;——泊位日卸鱼能力,t/d;——卸鱼码头泊位运用率,为船舶年平均占用泊位作业时间与年平均作业时间之比,查表,本设计取0.6;——泊位日有效卸鱼时间,h,本设计取9h;——泊位有效卸鱼能力,t/h,如无实测资料,人工卸鱼取2~4t/h,船用吊机取5~9t/h,卸鱼机械取10~15t/h,本设计取11t/h。综上,拟定卸鱼码头泊位数为6。3.4.2供冰码头泊位数依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2.2条,卸鱼码头泊位数可按下式计算:式中:——供冰码头泊位数;——每吨水产品加冰量,取1.0~1.3,t/t,本设计取1.2t/t;——泊位日加冰能力,t/d;——供冰码头泊位运用率,本设计取0.52;——泊位日有效加冰时间,h,本设计取5h;——碎冰机有效碎冰能力,t/h,如无实测资料,取20~40t/h,本设计取40t/h。综上,拟定供冰码头泊位数为3。3.4.3物资码头泊位数依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2.3条,卸鱼码头泊位数可按下式计算:式中:——物资码头泊位数。综上,拟定物资码头泊位数为5。3.4.4修船码头泊位数依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2.4条,结合工程实际,拟定修船码头泊位数为2。3.4.5油码头泊位数依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2.5条,结合工程实际及本地详细状况,拟定油码头泊位数为0。3.4.6泊位数总量综合以上内容,各泊位数列于表3-2。码头泊位数计算表表3-2泊位卸鱼码头供冰码头物资码头修船码头油码头泊位数63520综上,码头泊位总数为16。3.4.7泊位长度依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.2.6条,取d=5m;卸鱼码头岸线长度:296m;供冰码头岸线长度:151m;物资码头岸线长度:250m;修船码头岸线长度:97m;综合以上内容及工程实际,码头岸线总长度取834m。3.5码头前沿高程依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.5.2条,式中:——码头前沿高程,m;——设计高水位,m;——超高,m,取0.5~1.5m。综合考虑,码头前沿高程取5.0m。3.6码头前沿底高程依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.6.6条,式中:——码头前沿设计水深,m;——设计代表船型满载吃水,m;——富裕水深,m,依照底质拟定,土质去0.3m,石质取0.5m。注:如码头前有泥沙回淤,应另增长回淤富裕量,不适当不大于0.4m。综合考虑,码头前沿底高程取-7.0m。3.7进港航道、锚地及回转水域3.7.1进港航道1、航道底标高依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.8.2条,进港航道底标高与码头前沿底高程相似,为-7.0m。2、航道宽度依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.8.3条,采用双向航道,按下式计算:式中:——设计代表船型在设计通航水位时,满载吃水船底水平面处航道净宽,m。注:无风、浪、流影响时,取小值;有风、浪、流影响时,取大值。综上,进港航道宽度取60m。3.7.2锚地依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.7.2条,锚地水域底高程与码头前沿底高程相似,为-7.0m。详细停泊水域详见平面布置图。3.7.3回转水域回转水域直径按2.5倍船长考虑,取110m。3.8渔港功能区渔港功能区涉及卸鱼及水产品交易区、冷藏加工区、综合物资区、修船区、油库区、综合管理区六大功能区。3.8.1卸鱼及水产品交易区依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.13.3条,水产品堆放方式分为箱装及篓装。箱装可堆高5~6箱,每吨水产品占地5m2。篓装可堆高2~3篓,每吨水产品占地7m2。水产品日周转1~2次。卸鱼棚面积计算:式中:——卸鱼棚计算面积;——水产品堆放方式占地面积,m2/t;箱装5m2/t,篓装7m2/t;——水产品年卸港量,t;——综合不平衡系数,与渔港所在地区关于,南海地区取1.5~2.0,东、黄、渤海地区取2.5~3.0;本设计取2.5;——日周转次数,本设计取2次;——年平均作业天数,本设计为233天。经计算,卸鱼棚面积2150m2。3.8.2冷藏加工区依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.14条,冷藏加工区应设立理鱼加工间、具备一定冻结、冷藏、制冰、贮冰能力生产性冷库及水产品加工厂。理鱼间理鱼间面积应以日冻结能力为根据。冻结1t水产品所需面积可采用10~15m2;生产性冷库日冻结能力按下式计算:式中:——日冻结能力,t/d;——水产品全年海上冻结量,t;——综合不平衡系数,与渔港所在海区关于。南海取1.5~2.0,东、黄、渤海地区取2.5~3.0;本设计取2.5;——冻结量占卸港量百分数,%。经上式计算,日冻结能力为30t/d。式中:——理鱼间面积,m2;——冻结1t水产品所需面积,可采用10~15m2,本设计采用12m2。经计算,理鱼间面积3600m2。冻结间式中:——冻结间面积;——日冻结能力,t/d;——一种吊笼占用面积,0.72×0.88,取0.63m2;——单个吊笼重量,取0.4t;——运用系数,取0.7;——一天中冻结次数,取2。经计算,冻结间面积为337m2。冷藏间冷藏间面积应由冷藏量、冻品重量、堆垛方式、冷藏间层高等因素拟定。生产性冷库冷藏量可取冻结能力15~20倍,冷藏鱼取大值,冷藏虾取小值。式中:——冷藏间面积,m2;——冷藏1t水产品所需面积,0.65~0.8,m2/t,取0.8m2/t;——冷藏量,15~20,t/d,取20。经计算,冷藏间面积为4800m2。制冰间生产性冷库日制冰能力可按下式计算:式中:——日制冰能力,t/d;——每吨水产品加冰量,t/t,渔船用冰按1.0~1.3t/t计,考虑陆地鲜销用冰,按1.2~1.6t/t计,取1.6t/t;——制冰设备运用系数,取0.85。经计算,日制冰能力为412t/d。制冰间面积:式中:——制冰间面积,m2;——冰重度,t/m3,取0.85t/m3;——冰高度,m。经计算,制冰间面积为1140m2。贮冰间贮冰间面积应由贮冰容量、冰块规格、堆垛方式及贮冰间层高等拟定。其中贮冰容量应按制冰能力15~20倍计,贮冰间容积运用率可取0.85。贮冰间面积可按下式计算:式中:——贮冰间面积,m2;——日贮冰容量,t,(15~20),取20;——贮冰间容积运用率,取0.85;——冰堆高度,m,取3.5m。经计算,贮冰间面积为3259m2。冷库总面积冷库总面积为理鱼间、冻结间、冷藏间、制冰间、贮冰间面积总和,详见表3-3。冷库计算表表3-3序号项目名称面积(m3)1理鱼间36002冻结间3373冷藏间48004制冰间11405贮冰间32596总计13136考虑冷库其她辅助车间及生活办公辅助用房,乘1.5系数。经计算,冷库总面积为19704m2。水产品加工区水产品加工区生产规模应依照水产品种类、数量及市场需求综合考虑。水产品年加工量预测为30000t,加工区年工作时间233天,按加工1t水产品需40m2计算,水产品加工区面积预测为5150m2。综上,冷藏加工区面积为24854m2。3.8.3综合物资区依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.15条,综合物资区宜设立渔船物资商场、网具修理场地及各种物资暂时堆场。其面积应依照渔港级别、场地条件及需要拟定。综合考虑,本设计取0m2。3.8.4修船区巴艚中心渔港原有造船厂一种,修船区运用造船厂原有船台及设施,不再新建。3.8.5油库区依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.17条,油库区建设规模应依照进出港各类型渔船耗油总量总和拟定。综合考虑,油库总容量取4000t,油库区面积取6000m2。3.8.6综合管理区依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)8.18条,综合管理区应涉及港区管理建筑物及生活辅助设施等,参照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)附录E,拟定综合管理区面积8000m2。重要陆域面积见表3-4,详细规划与布置详见平面布置图。陆域建筑面积计算表表3-4名称计算面积(m2)设计面积(m2)卸鱼及水产品交易区215010000冷藏加工区2485450000综合物资区040000修船区——70000油库区600015000综合管理区800015000共计61004003.9港内道路依照《渔港总体设计规范》(SC/T9010-)9.2.4条表8与9.2.7条表9,拟定:主干道宽度为双向车道,宽度12m;次干道为双向车道,宽度8m;道路最大纵坡3%,交叉口半径10m;最高行驶速度15km/h;建筑物与道路净距5m。3.10码头布置巴艚中心渔港既有防波堤1000余米,运用原有防波堤,在防波堤内侧布置码头;运用原有护岸,沿护岸布置码头,码头岸线总长834m。详细各码头布置状况详见平面布置图。第四章构造选型4.1构造形式重力式码头、板桩码头、高桩码头是码头构造三种重要形式。重力式码头普通应用于承载力较好地基,依托构造自身及其上面填料重力来保持构造自身滑移稳定和倾覆稳定;板桩码头重要是依托板桩入土某些侧向土抗力和安设在码头上部锚碇构造来维持其整体稳定;高桩码头是通过桩台将作用在码头上荷载经桩基传给地基,合用于软弱地基。结合本地地质条件,巴艚中心渔港采用高桩码头构造形式。承台式高桩码头上部构造重要由水平承台、胸墙和靠船构件构成,承台上面回填砂、石料。构造刚度大、整体性好,但自重大,需桩多,承台现浇工作量大。无梁板式高桩码头其上部构造重要由面板、桩帽和靠船构件构成。构造简朴,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;面板位置较高,使靠船构件悬臂长度增大,给设计带来困难;桩自由高度大,对构造整体刚度和桩耐久性不利。板梁式高桩码头上部构造重要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件构成。各个构件受力明确合理;由于能采用预应力构造,提高了构件抗震性能;横向排架间距大,桩承载力能充分发挥,比较节约材料;此外装配限度高,施工迅速,造价较低。综合以上内容,巴艚中心渔港采用板梁式高桩码头构造形式。4.2构造布置4.2.1码头宽度该码头为宽桩台高桩码头,码头构造总尺度重要取决于岸坡地质条件、地基加固方式和所采用接岸构造形式和位置。前方桩台宽度普通采用码头前沿地带宽度,综合本地地质条件,该码头宽度取16m。4.2.2码头分段依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)3.1.13条,为避免在构造中产生过大温度应力和沉降应力,应沿码头长度方向隔一定距离设立伸缩缝。伸缩缝宽度普通可取20~30mm。伸缩缝内采用柔性材料填充。依照规定该码头变形缝采用悬臂梁式,码头沿长度方向分为5段,每段长59.2m;因此码头实际总长为296m(本设计仅对卸鱼码头进行计算)。4.2.3基桩布置依照《港口工程桩基工规范》(JTS167-4-)4.1.3条,桩端进入持力层深度不不大于2倍桩径或边长,结合实际条件,拟定桩长度为23m。桩与桩净距为4.2m,考虑到有船舶撞击力作用,在横向排架布置一组叉桩,叉桩坡度3:1;横向排架中斜桩在设计施工时应在平面内扭转15°,沿码头长度方向排架间距7m。4.2.4靠船构件靠船构件重要承受船舶水平撞击力。在每一种横向排架正前方都布置一种靠船构件,避免船舶直接作用在码头构造物上而破坏码头前沿,从而对码头形成保护。4.2.5其她构件系船柱布置在横向排架正上方每两跨布置一种,且距码头前沿1.0m处。系船柱设在码头前沿,供船舶系缆用4.3桩台构造尺寸依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)第4章规定及本地实际条件,拟定各构造构件尺寸,详见表4-1。桩台构造构件尺寸表(mm)表4-1构件名称材料施工办法断面形式及尺寸桩预应力钢筋混凝土预制600×600空心方桩,空心直径300单桩桩帽钢筋混凝土现浇平面尺寸1200×1200,高度800叉桩桩帽钢筋混凝土现浇平面尺寸×1200,高度800横梁钢筋混凝土叠合梁采用倒T形断面。上横梁预制,宽度400,高度1200;下横梁现浇,宽度1000,高度800纵梁钢筋混凝土叠合梁预制某些为矩形断面,宽度600,高度1200;现浇某些也为矩形断面,宽度300,高度500面板钢筋混凝土装配式整体板厚度500,在纵梁上搁置宽度150面层混凝土现浇厚度1504.4作用分析依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)3.2.1条,高桩码头承受作用可分为永久作用、可变作用、偶尔作用和地震作用。4.4.1永久作用依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)4.0.1条,永久作用为构造自重力。码头构造自重力:钢筋混凝土:混凝土:4.4.2可变作用依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)有关规定,涉及堆载,流动起重运送机械、船舶、风、浪、水流和冰荷载,可变作用引起土压力,温度作用,施工荷载和打桩应力。本设计重要考虑如下几方面:堆货荷载汽车荷载自重10t汽车船舶荷载船舶荷载计算,遵循《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)中关于规定进行计算。(1)、作用于船舶上风荷载作用在船舶上计算风压力:式中:、——分别为作用在船舶上计算风压力横向和纵向分力,kN;、——分别为船体水面以上横向和纵向受风面积,m2;、——分别为设计风速横向和纵向分量,m/s;——风压不均匀折减系数,取1;——风压高度变化修正系数,取1。船体水面以上横向和纵向受风面积:式中:——船舶载重量,t。经计算,=67.88m2,=22.74m2。依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)E.0.5条,==22m/s。(2)、作用于船舶上水流力a、水流对船舶作用产生水流力船首横向分力和船尾横向分力:式中:、——分别为水流对船首横向分力和船尾横向分力,kN;、——分别为水流对船首横向分力系数和船尾横向分力系数;——水密度,t/m3,对海水取1.025t/m3;——水流速度,m/s,取1m/s;——船舶吃水线如下横向投影面积,m2。=4/3.3=1.2,依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)F.0.1.2条,=0.12,=0.065b、水流对船舶作用产生水流力纵向分力:水流对船舶作用雷诺数:式中:——水流对船舶作用雷诺数;——水流速度,m/s;——船舶吃水线长度,m;——水运动粘性系数,m2/s。本设计水温取10℃,故,故水流力纵向分力系数:式中:——水流力向分力系数;——系数。水流对船舶作用产生水流力纵向分力:式中:——水流对船舶作用产生水流力纵向分力,kN;——水流速度,m/s;——船舶吃水线如下表面积,m2。(3)、系缆力式中:——系船柱受力分布不均匀系数,取1.2;——计算船舶同步受力系船柱数目,取2;——系船缆水平投影与码头前沿所成夹角,取30°;——系船缆与水平面之间夹角,取15°。状况一:状况二:因此取42.61kN。系缆力横向投影,纵向投影,竖向投影:(4)、挤靠力式中:——橡胶护舷间断布置时,作用于一组或一种橡胶护舷上挤靠力原则值,kN/m;——挤靠力分布不均匀系数,取1.3;——也许同步浮现风和水流对船舶作用产生横向分力总和,kN;——与船舶接触橡胶护舷组数或个数。橡胶护舷间断布置,护舷间距7m,与船舶接触橡胶护舷共有6组,(5)、撞击力a、船舶靠岸时撞击力:船舶靠岸时有效撞击能量:式中:——船舶靠岸时有效撞击能量,KJ;——有效动能系数,取0.7~0.8;——船舶质量,t,按设计船型满载排水量计算;——船舶靠岸法向速度,m/s。选用SA300×1500原则型橡胶护舷,吸能量,反力。b、波浪引起船舶撞击力:因码头前波浪较小,经验算比较,不大于船舶靠岸时撞击能量。4.4.3偶尔作用依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)3.0.3条,基本烈度为6度,地震设计烈度取基本烈度。第五章面板设计本设计中,仅计算B4板,板搭接在纵梁上,两边支承,为单向板。板布置图见图5-1。板布置图图5-15.1计算原则1、施工期:预制面板安装在纵梁上,按简支板计算2、有效期:面板与纵、横梁整体连接,为持续板,板内力计算,一方面按简支板计算出跨中最大弯矩,然后依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.9条,计算出跨中和支座弯矩;集中荷载作用下冲切承载力按《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.11条计算。5.2设计条件5.2.1计算跨度依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.3条计算,板计算简图详见图5-2。施工期(按简支板计算)柱距4.2m,板搁置长度0.15m。弯矩计算:,取。剪力计算:式中:——计算跨度,m;——净跨,m;——板厚度,m;——板搁置长度,m。板计算简图图5-2有效期(按持续板计算)弯矩计算:剪力计算:式中:——梁上翼缘宽度,m。5.2.2作用永久作用构造自重:现浇面层:;。预制面板:;。可变作用(1)、短暂状况可变作用施工荷载:预制板吊运:预制板尺寸预制板为四点吊,吊点位置见图5-3。吊点位置图图5-3(2)、持久状况可变作用堆货荷载:汽车集中荷载:自重10t汽车5.3作用效应计算5.3.1短暂状况(施工期)永久作用板自重:弯矩计算:支座剪力:可变作用(1)、施工荷载:弯矩计算:剪力计算:(2)、预制板吊运预制板吊运等效成梁吊运,动力系数,取1.3。如图5-4。图5-4跨中弯矩计算:吊点剪力计算:5.3.2持久状况(有效期)永久作用(1)、板自重:同短暂状况(2)、面层荷载:弯矩计算:支座剪力:可变作用(1)、堆货荷载:弯矩计算:支座剪力:(2)、汽车集中荷载:依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)8.0.2条,10t重汽车前轮轴力原则值30kN,后轮轴力原则值70kN。弯矩计算:依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.5条,计算集中荷载在单向板上传递宽度。平行板跨方向传递宽度式中:——集中荷载在平行板跨方向传递宽度,m;——集中荷载在平行板跨方向接触宽度,m;——垫层厚度,m。综上,垂直板跨方向传递宽度与平行板跨方向计算办法相似,依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.6条,计算单向板在集中荷载作用下弯矩计算宽度。平行板跨方向弯矩计算宽度式中:——平行板跨方向弯矩计算宽度,m;——集中荷载在平行板跨方向传递宽度,m。综上,垂直板跨方向弯矩计算宽度式中:——垂直板跨方向弯矩计算宽度,m;时,取;——与板宽跨比关于系数;——板弯矩计算跨度,m;——荷载接触面积中心至支座边距离,m;——集中荷载在垂直板跨方向传递宽度,m;——板厚,m;——板宽,m。综上,求得依照《港口工程荷载规范》(JTS144-1-)8.0.5条,考虑汽车冲击荷载系数,取1.3。剪力计算:依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.7条,计算单向板在集中荷载作用下剪力计算宽度。平行板跨方向剪力计算宽度式中:——平行板跨方向剪力计算宽度,m;——集中荷载在平行板跨方向传递宽度,m。综上,垂直板跨方向剪力计算宽度式中:——垂直板跨方向剪力计算宽度,m;——垂直于板跨方向荷载传递宽度,m;——板有效厚度,m;——荷载接触面积中心至支座边沿距离,m。综上,计算成果汇总:面板内力计算成果表表5-1作用(荷载)跨中弯矩()剪力()永久作用面板自重21.9722.5 面层自重7.067.13可变作用短暂状况施工荷载3.523.6吊运内力15.0531.69持久状况堆货荷载39.2039.6汽车荷载23.1233.25.4作用效应组合5.4.1承载能力极限状态作用效应组合持久状况作用效应持久组合式中:,,短暂状况作用效应短暂组合式中:,5.4.2正常使用极限状态作用效应组合持久状况作用短期效应组合式中:持久状况作用长期效应组合式中:5.5验算及配筋5.5.1受剪承载力计算依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)8.1.4条,板受剪承载力按下式计算:式中:——板受剪承载力设计值,N;——构造系数,取1.1;——板宽跨比影响系数;——剪跨比;——混凝土轴心抗拉强度设计值;——受集中荷载时,板受剪计算宽度,mm;——板有效高度,mm。式中:——板宽跨比影响系数,当不不大于1.2时,取为1.2;——板实际宽度,mm;——板净跨度,mm。综上,,符合规定。5.5.2受冲切承载力计算10t汽车作用:局部荷载设计值:依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.11条,集中荷载作用下板冲切承载力按下式计算:式中:——受冲切承载力设计值,kN;——构造系数,取1.0;——,系数,普通 取0.7;——混凝土轴心受拉强度设计值;——冲切锥体周长,mm;——板有效高度,mm。符合规定。见图5-5。图5-55.5.3配筋计算依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.2.9条,板跨中和支座弯矩按下式计算:式中:——跨中和支座计算弯矩设计值,;——弯矩系数;——按简支板计算时跨中最大弯矩设计值,。板弯矩设计值表5-2界面位置边跨支座中跨支座边跨跨中中跨跨中弯矩系数-0.5-0.60.70.65-47.17-56.6066.0461.32依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)3.4.3条,拟定:混凝土级别C40;HRB335钢筋;;;环境类别:五类;构造安全级别:Ⅱ级。板配筋计算表5-3截面位置边跨支座中跨支座边跨跨中中跨跨中-47.17-56.666.0461.32混凝土保护层厚度656565657575757542542542542510001000100010000.01370.01640.01910.01780.01380.01650.01930.0179372.53447.62523.02485.29配筋率0.09%0.11%0.12%0.11%最小配筋率0.20%0.20%0.20%0.20%按最小配筋率配筋850850850850选用钢筋B16@200B16@200B16@200B16@200钢筋面积1005100510051005吊环尺寸:单个吊环钢筋截面面积计算公式:式中:——构件总重力设计值,N;——I级钢筋抗拉强度设计值,;取210—吊环数,设有四个吊环时,按三个受力计算。选(),锚固长度1000mm。5.6抗裂验算依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)6.4.2条,最大裂缝宽度按下式计算:式中:——最大裂缝宽度,mm;——构件受力特性系数,取1.0;——考虑钢筋表面形状影响系数,取1.0;——考虑作用准永久组合或重复荷载影响系数,取1.5;——钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力,;——钢筋弹性模量,;——最外排纵向受拉钢筋保护层厚度,mm,取50mm;——钢筋直径,mm;——纵向受拉钢筋有效配筋率。符合规定。第六章纵梁设计6.1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,作用在梁上荷载为预制梁自重及现浇接头混凝土重量,此时梁有效断面为预制断面。2、有效期:纵梁按弹性支承持续梁计算,作用在梁上荷载为码头面板自重及有效期可变作用,此时梁有效断面为叠合断面。6.2设计条件6.2.1计算跨度预制梁长6.2m,搁置长度0.2m,净跨5.8m,横向排架间距7m。依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)4.3.2条计算。计算简图见图6-1。纵梁计算简图图6-1施工期(按简支梁计算)弯矩计算:取。剪力计算:式中:——计算跨度,m;——净跨,m;——梁搁置长度,m。有效期(按持续梁计算)弯矩计算:剪力计算:式中:——横梁或桩帽中心距,m。6.2.2作用永久作用构造自重:预制纵梁及现浇接头:现浇面层:;预制面板:;可变作用(1)、短暂状况可变作用施工荷载:预制梁吊运:预制梁吊运采用两点吊,吊点距两端分别为0.5m。详见图6-2。图6-2(2)、持久状况可变作用堆货荷载:汽车集中荷载:自重10t汽车6.3作用效应计算6.3.1短暂状况(施工期)永久作用板自重:面层:面板:预制梁自重:跨中弯矩:支座剪力:可变作用(1)、施工荷载:弯矩计算:剪力计算:(2)、预制纵梁吊运采用两点吊,动力系数取1.3。详见图6-2。图6-2支座反力:支座弯矩:跨中弯矩:6.3.2持久状况(有效期)该码头为7跨持续梁,按五跨持续梁计算。依照《水工钢筋混凝土构造学》(第4版)附录6表4计算。永久作用构造自重:跨中弯矩:支座弯矩:支座剪力:可变作用(堆货荷载起控制作用)堆货荷载:跨中弯矩:支座弯矩:支座剪力:计算成果汇总:纵梁内力计算成果表表6-1作用(荷载)跨中弯矩()支座弯矩()支座剪力()短暂状况(施工期)永久作用构造自重396.540255.55可变作用施工荷载37.8035.7吊运内力76.16-2.9372.54持久状况(有效期)永久作用构造自重337.23-453.38310.24可变作用堆货荷载411.6-489.8302.066.4作用效应组合6.4.1承载能力极限状态作用效应组合1、持久状况作用效应持久组合式中:,,持续梁跨中弯矩:支座处负弯矩:支座处剪力:2、短暂状况作用效应短暂组合式中:,持续梁跨中弯矩:支座处负弯矩:支座处剪力:6.4.2正常使用极限状态作用效应组合1、持久状况作用短期效应组合式中:持续梁跨中弯矩:支座处负弯矩:支座处剪力:2、持久状况作用长期效应组合式中:持续梁跨中弯矩:支座处负弯矩:支座处剪力:6.5配筋计算依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)3.4.3、7.2.1等规定,拟定:混凝土级别C40:HRB335钢筋:;环境类别:五类:混凝土保护层厚度:65mm;构造安全级别:Ⅱ级。6.5.1正截面承载力计算1、短暂状况(施工期)只考虑预制纵梁某些,截面尺寸;2、持久状况(有效期)有效期考虑叠合某些,按叠合梁计算。有效期配筋计算详见表6-2。截面位置跨中支座1022.081278.76混凝土保护层厚度65657575162516256006000.03380.04230.03440.04322133.232680.99配筋率0.22%0.27%最小配筋率0.20%0.20%按计算配筋,选用钢筋6B226B25施工期所需钢筋远远不大于有效期,按有效期配筋。6.5.2斜截面承载力计算依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)5.5.1条,受弯构件受剪截面应满足下列规定:式中:——构件斜截面上最大剪力设计值,;——构造系数,取1.1;——系数,时取0.25,有实践经验时可取0.3;时取0.20,;时按线性内插法拟定;——混凝土强度影响系数,混凝土强度级别不超过C50时取1.0,;混凝土强度级别为C80时取0.8;其间按线性内插法拟定;本次取1.0;——混凝土轴心抗压强度设计值,;——矩形截面宽度,;——截面有效高度,;——截面腹板高度,对矩形截面取有效高度,。,满足规定。依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)5.5.3条规定:式中:——构件斜截面上最大剪力设计值,;——构造系数,取1.1;——截面高度影响系数,时取;时取;——混凝土轴心抗拉强度设计值,;——矩形截面宽度,;——截面有效高度,。故不需计算配备箍筋,只需按构造配备箍筋。6.6抗裂验算依照《水运工程混凝土构造设计规范》(JTS151-)6.4.2条规定,最大裂缝宽度按下式计算:式中:——最大裂缝宽度,mm;——构件受力特性系数,取1.0;——考虑钢筋表面形状影响系数,取1.0;——考虑作用准永久组合或重复荷载影响系数,取1.5;——钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力,;——钢筋弹性模量,;——最外排纵向受拉钢筋保护层厚度,mm,取50mm;——钢筋直径,mm;——纵向受拉钢筋有效配筋率。跨中满足规定。支座满足规定。第七章横向排架7.1计算原则1、施工期(1)、安装横梁、纵梁和靠船构件预制某些时,按简支梁计算内力;(2)、安装面板、横梁接头及叠合某些混凝土时,横梁按弹性支撑持续梁计算。2、有效期有效期按弹性支撑持续梁计算,作用在梁上荷载为码头面层混凝土和各种使用荷载,有效期梁有效断面为叠合断面。7.2计算办法本设计考虑支座沉降,用三弯矩方程进行排架内力计算。图7-1图7-2三弯矩方程:式中:——弹性模量;——截面惯性矩;,—和跨在n支座转角;,,—各支座竖向位移。7.2.1叉桩桩顶变位垂直变位,水平位移;单位垂直力=1产生:Δvv—垂直位移(垂直压缩系数或反力系数或柔性系数)Δhv—水平位移(单位竖直力产生水平位移)单位水平力产生:Δhh—垂直位移(水平压缩系数或反力系数或柔性系数)Δvh—水平位移(单位水平力产生竖直位移)式中:——作用在排架上竖直力;——作用在排架上水平力。图7-3图7-4图7-5由图7-3、7-4、7-5中可以得出:得到:由右边图可以得到:式中:图7-6——排架所受水平力(系缆力,挤靠力,撞击力);——单独斜桩所长生竖向反力。因此有:位移=力反力系数,因此叉装桩顶变位为;7.2.2单桩桩顶变位图7-7其中由于横向排架刚度较大,因此横向排架每个单桩水平位移相等且较小;,7.3轴向反力系数7.3.1桩轴向反力系数依照《高桩码头设计与施工规范》(JTS167-1-)3.3.11条,式中:——桩轴向反力系数,;——桩自由长度,m;、——桩材料弹性模量(kPa)和桩身横截面面积(m2);——桩入土某些单位沉降所需轴向力,kN;——单桩垂直极限承载力原则值,kN。式中:——桩身截面周长,m;——桩身穿过第层土长度,m;——桩身截面面积,m2;——单桩第i层土极限侧摩阻力原则值;——单桩极限端庄阻力原则值。计算成果列于表7-1。单桩垂直极限承载力原则值表7-1桩号1100000.3601504.211512.81192.1500.360552.14117.712000.364322100000.3601523.871514.21213.1500.360552.14117.712000.364323100.515.100.3601627.921515.1226.500.360552.26124.312000.364324101.1711.700.3601331.521515.92238.800.360552.26124.312000.364325101.1711.700.3601331.521515.92238.800.360552.26124.312000.36432桩轴向反力系数表7-2项目桩号()1325000000.367.651175.64152833.2234/E2325000000.366.651226.04159385.2222/E33250

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