船舶荷載計(jì)算

1、船舶荷載計(jì)算6.5.1 永久作用碼頭結(jié)構(gòu)自重力計(jì)算時(shí)，鋼筋混凝土：，混凝土：6.5.2 可變作用量值隨時(shí)間的變化與平均值相比不可忽略的作用。包括堆貨、起重和運(yùn)輸機(jī)械荷載、汽車、鐵路、纜車、人群、船舶、風(fēng)、浪、水流、施工荷載、可變作用引起的土壓力。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要考慮以下幾項(xiàng)：1. 堆貨均布荷載堆貨荷載：前方承臺(tái)30KPa 后方承臺(tái) 40KPa2. 流動(dòng)機(jī)械荷載門(mén)坐式起重機(jī)：型號(hào)M-10-30最大起重量10t 最大外伸距30m 軌距10.5m 輪數(shù)：4×4 水平運(yùn)輸：牽引車，叉車3.船舶作用荷載根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，作用在固定式系船柱、靠船構(gòu)件上的船舶荷載可包

2、括如下內(nèi)容：(1)由風(fēng)和水流產(chǎn)生的系纜力；(2)由風(fēng)和水流產(chǎn)生的擠靠力；(3)船舶靠岸時(shí)產(chǎn)生的撞擊力；船舶系纜力風(fēng)荷載計(jì)算-受風(fēng)面積計(jì)算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)貨船的受風(fēng)面積按下列公式計(jì)算：半載或壓載 式中： ,分別為相應(yīng)裝載情況下船體水面以上橫向和縱向的受風(fēng)面積(m2)船舶載重量(t)，DW=3000t那么,半載或壓載：Axw=645.65m2 Ayw=159.58m2風(fēng)壓力計(jì)算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)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(jì)算：式中：，分別為作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)壓力的橫向和

3、縱向分力(kN),分別為船體水面以上橫向和縱向的受風(fēng)面積(m2)，分別為設(shè)計(jì)風(fēng)速的橫向和縱向分量(m/s)，分別為風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)和風(fēng)壓高度變化修正系數(shù)。其分別取值為0.9和1.0根據(jù)風(fēng)況資料，最大風(fēng)速取14.7m/s，此為最不利狀態(tài)。那么最大風(fēng)荷載:Fxw=92.417KN ,Fyw=22.842KN水流力計(jì)算流向角小于15°水流力橫向分力的計(jì)算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄E.0.2，水流對(duì)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(jì)算：式中： 、分別為水流對(duì)船首橫向分力和船尾橫向分力(kN)、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)，

4、根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄表F.0.6-1，取Cxsc=0.17、Cxmc=0水的密度(t/m3), 水流速度(m/s),取V=1m/s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(JTS144-1-2010)附錄F.0.1-3，該碼頭為鋼材主要貨種，船舶吃水線以下的橫向投影面積可按下式計(jì)算：式中： 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(jì)算，得B=409.26m2那么:水流力船首橫向分力:=34.79KN船尾橫向分力:=0水流力縱向分力的計(jì)算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力可按下式

5、計(jì)算：式中：水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力(kN)水流力縱向分力系數(shù)水的密度(t/m3), =1 t/m3水流速度，由資料知，取 =1 m/sS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(JTS144-1-20100），水流力縱向分力系數(shù)可按下式確定：式中： Re水流對(duì)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(JTS144-1-2010)，船寬B=16.2m，船舶吃水D=3.2m，取b=0.009(2)根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTJ215-98)附錄E.0.7，水流對(duì)船舶作用的雷諾數(shù)可按下式計(jì)算： 式中： V水流速度，取為1m/sL船舶吃水線長(zhǎng)度(m)，取船長(zhǎng)95m水的運(yùn)

6、動(dòng)粘滯系數(shù)(m2/s)，根據(jù)多年平均溫度17查港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)附錄表E.0.1-2，得 v=1.15×10-4m2/s 計(jì)算得，Re= 826086.96(3)根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船舶吃水線以下的表面積S可按下式確定：式中:L船長(zhǎng)(m)，取95mD船舶吃水(m)，取3.2mB船寬(m)，取16.2mCb船舶方形系數(shù)，件雜貨取0.625計(jì)算得S=1478.675m2綜上，水流力縱向分力系數(shù)=0.0168，水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力Fyc=12.42kN船舶系纜力計(jì)算根據(jù)港口工程荷載規(guī)范JTS144-1-2010)，

7、系纜力標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算：= 式中：，分別為系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及其橫向、縱向和豎向分力(kN)，分別為可能同時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)和水流對(duì)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(dāng)實(shí)際受力的系船柱數(shù)目n=2時(shí)，K取1.2，n>2時(shí)，K取1.3。這里K取1.2n計(jì)算船舶同時(shí)受力的系船柱數(shù)目，根據(jù)規(guī)范取n=2系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角(°)，取為30°。系船纜與水平面之間的夾角(°)，取為0°情況1：風(fēng)速Vx=14.7m/s

8、，Vy=0 計(jì)算得系纜力N=161.26kN情況2：風(fēng)速Vx=0，Vy=14.7 m/s 計(jì)算得系纜力N=66.18kN根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，作用于系船柱上的計(jì)算系纜力標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)小于200kN，故系纜力標(biāo)準(zhǔn)值取為200kN。系纜力標(biāo)準(zhǔn)值的橫向投影，縱向投影，豎向投影：=100KN=173.21KN=0KN表6-2 系船柱主要外形尺寸系纜力標(biāo)準(zhǔn)值柱高H帽高柱徑D帽寬錨柱單擋檐直徑數(shù)量35045017238062030mm7船舶擠靠力根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，當(dāng)橡膠護(hù)舷間斷布置時(shí)擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：式中：橡膠護(hù)舷間斷布置時(shí)，作用于一組或一個(gè)橡膠護(hù)舷上的擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)擠靠力不均勻系數(shù)，取1.3水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和與船舶接觸的橡膠護(hù)舷的組數(shù)或個(gè)數(shù)：12 綜上，計(jì)算得擠靠力=20.26KN船舶撞擊力根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船舶靠岸時(shí)的撞擊力標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)船舶有效撞擊能量和橡膠護(hù)舷性能曲線及靠船結(jié)構(gòu)的剛度確定。根據(jù)港口工程荷載規(guī)范(JTS144-1-2010)，船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量E0可按下式計(jì)算：式中：船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量(kJ)有效動(dòng)能系數(shù)，取0.70.8