港工方塊碼頭設(shè)計

港工方塊碼頭設(shè)計一、設(shè)計條件1、工程情況以某港煤碼頭為算例，其型式為帶卸荷板的混凝土方塊結(jié)構(gòu)。碼頭前沿高程+4.50m，碼頭前水底高程-9.5m，分段長度20m，橫斷面如圖一。2、荷載材料的重度和內(nèi)摩擦角見算例表2-1地面堆貨荷載：前沿10m寬度內(nèi)為20kN/m2,共后為70kN/m2船舶荷載：系纜力P=350kNα=300β=150作用在碼頭地面以上0.45m處。波浪：波高h=1.0m,L=12m。計算水位：設(shè)計高水位+3.9m(歷時累積頻率1%)，設(shè)計低水位（歷時累積頻率98%）。3、計算指標(biāo)摩擦系數(shù)：混凝土與混凝土f=0.55;漿砌塊石與混凝土f=0.6;混凝土與拋石基床f=0.6;拋石基床與地基（亞粘土）f=0.4。安全等級：建筑物為Ⅱ級。地基和拋石基床的允許承載力：地基[σ]=230kN/m2,基床[σ]=600kN/m2。拋石前面地基土的內(nèi)摩擦角φ=300重度γ=9kN/m3,考慮挖基槽時此處土被擾動，取粘聚力c=0。70KN/m60020KN/m10001200141000120014001600600800100010006008001000100015001616001500150015001500150014003500500500設(shè)計低水位-0.40550050050050050050050050040050020002000ED300043002000一、設(shè)計條件（一）設(shè)計船型船長×船寬×型深×滿載吃水=197×25×15.8×9.8(m)（二）結(jié)構(gòu)安全等級采用二級1、水位（按當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面起算）設(shè)計高水位：2.60m設(shè)計低水位：0.41m極端高水位：4.12m極端低水位：-0.34m平均潮差：2.0m2、波浪：有防波堤掩護，波高小于1.0。3、地質(zhì)資料：本節(jié)計算內(nèi)容僅限于拋石基床以上部分，故地質(zhì)情況從略。4、地質(zhì)基本烈度：6度（四）碼頭作用標(biāo)準(zhǔn)值1、碼頭前沿40m范圍內(nèi)堆載為30kPa;碼頭后方堆載為60kPa。2、裝卸機械荷載：10t×30m門機；5T叉車；10T平板車及Q35牽引車。3、剩余水壓力：按1/4平均潮差計。（五）建筑物材料的重度和內(nèi)摩擦角的標(biāo)準(zhǔn)值下列符號中： 如圖二所示：100011000200200200200600190060010001000744717762972002002002006001900600200200200600一、設(shè)計條件（一）設(shè)計船型設(shè)計船型見表1-3-12302301、設(shè)計高水位：4.32m;極端高水位：5.52m;施工水位：2.5m;設(shè)計低水位：0.47m;極端低水位：-0.83m;2、波浪要素：1）重現(xiàn)期50年（防波堤已建成H1%波高值為：設(shè)計高水位：H1%=2.117m;極端高水位：H1%=2.124m;設(shè)計低水位：H1%=2.08m。波浪周期：T=4.8s2）重現(xiàn)期10年（外側(cè)防波堤未建H1%波高值為：設(shè)計高水位：H1%=2.7m;設(shè)計低水位:H1%=2.5m：波高周期:H1%=3.0m波浪周期：T=9.5s3、地質(zhì)資料碼頭基床底面全部坐落在風(fēng)化巖面上，風(fēng)化巖承載力設(shè)計值=500kPa。4、地震基本烈度為6級（四）碼頭面荷載1）堆貨荷載：q=30kPa2）門機荷載：基距16m,軌距16m工作狀態(tài)：前軌最大輪壓200kN(375KN);后軌最大輪壓374kN(200kN)非工作狀態(tài)：前軌最大輪壓77kN;后軌最大輪壓240kN。（五）材料重度標(biāo)準(zhǔn)值材料重度標(biāo)準(zhǔn)值見表1-3-2材料重度和內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值1-3-23鋼筋混凝土沉如圖三所示：-a一、設(shè)計條件（一）設(shè)計船型設(shè)計船型見表1-3-1設(shè)計船型見表1-3-1。（二）結(jié)構(gòu)安全等級結(jié)構(gòu)安全等級為二級（三）自然條件1、設(shè)計高水位：4.32m;設(shè)計低水位：0.47m;2、波浪要素：極端高水位：5.52m;施工水位：2.5m;極端低水位：-0.83m;1）重現(xiàn)期50年（防波堤已建成H1%波高值為：設(shè)計高水位：H1%=2.117m;極端高水位：H1%=2.124m;設(shè)計低水位：H1%=2.08m。波浪周期：T=4.8s2）重現(xiàn)期10年（外側(cè)防波堤未建H1%波高值為：設(shè)計高水位：H1%=2.7m;設(shè)計低水位:H1%=2.5m：波高周期:H1%=3.0m波浪周期：T=9.5s3、地質(zhì)資料碼頭基床底面全部坐落在風(fēng)化巖面上，風(fēng)化巖承載力設(shè)計值=500kPa。4、地震基本烈度為6級（四）碼頭面荷載1）堆貨荷載：q=30kPa2）門機荷載：基距16m,軌距16m工作狀態(tài)：前軌最大輪壓200kN(375KN);后軌最大輪壓374kN(200kN)非工作狀態(tài)：前軌最大輪壓77kN;后軌最大輪壓240kN。（五）材料重度標(biāo)準(zhǔn)值材料重度標(biāo)準(zhǔn)值見表1-3-2材料重度和內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值1-3-23鋼筋混凝土沉（六）沉箱的浮游穩(wěn)定性鋼筋混凝土密度25KN/m3，海水密度10.1KN/m3，木材密度8KN/m3。要求定傾中心高度M不小于0.15m。如圖三所示：·v-a前趾加強角前壁底加強角端內(nèi)加強角20X20側(cè)壁內(nèi)加強角縱隔墻橫隔墻后壁側(cè)壁內(nèi)加強角縱隔墻橫隔墻后壁底加強角后趾1100022609008640900200500200200200200 500500 20000 2002 200200 200300200300200300 9009200900板樁碼頭一、設(shè)計條件板樁墻由鞍Ⅳ型鋼板樁組成，采用先挖泥后打板樁施工程序。板樁墻設(shè)排水孔，不考慮剩余水壓力?？紤]到挖泥時對地基土有擾動，對于標(biāo)高-7.50~6.50m之間的地基土，取c=0。土與墻之間的摩擦角δ：計算主動土壓力時，非粘性土取δ=1/3φ,粘性土取δ=φ/2；計算墻前被動土壓時取δ=3/4φ。考慮最不利情況，地面均布荷載自碼頭前沿線后1.33m開始布置。其余計算數(shù)據(jù)見圖四。先假定t0=6.50m。q=30KN/m2+0.00地下水位+0.00地下水位-7.50c=15KN/m3c=15（計算主動土壓力）鋼筋混凝土高樁梁板結(jié)構(gòu)（見圖2-1碼頭前沿水深為-14.0m,碼頭面頂高程為4.5m，碼頭結(jié)構(gòu)由前樁臺，后樁臺和接岸結(jié)構(gòu)組成，前樁臺寬37.5m，后樁臺寬15m。前樁臺基樁為650mm×650mm的預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，后樁臺為600mm×600mm的預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，排架間距7m。一、設(shè)計條件1、設(shè)計船型設(shè)計船型為5萬噸級集裝箱船。船長：L=280m;船寬：B=39.8m;型深：D=25m;滿載吃水：T=12.5m。2、水文及氣象1）水位：設(shè)計高水位：2.64m;極端高水位：3.68m。設(shè)計低水位：0.2m;極端低水位：-0.94m。2）波浪：波浪重現(xiàn)期為50年，H1%=3）流水流設(shè)計流速V=1m/s;流向：與船舶縱軸接近平行。4）風(fēng)：按九級風(fēng)設(shè)計，風(fēng)速V=22m/s,超過九級風(fēng)，船舶離港去錨地避風(fēng)。3、地質(zhì)條件本工程碼頭區(qū)域土層分布較為規(guī)律，根據(jù)其成因類型自上而下分為四大層：第一層，海相沉積層；第二層，亞粘土及沙；第三層，亞粘土及粘土；其中第二層及第三層為陸相沖洪積層，第四層，強風(fēng)化巖層。土層分布及物理、力學(xué)性指標(biāo)見表2-1。柱狀圖見圖2-1。4、作用1）永久作用：碼頭結(jié)構(gòu)自重力：鋼筋混凝土：Y=25kN/m3混凝土：Y=24kN/m32）可變作用：（1）堆貨荷載：前方承臺：30kPa后方承臺：60kPa（2）集裝箱裝卸橋：兩機最水間距3m。①40.5t裝卸橋：輪距：30m;基距17.5m;每支腿10個輪子。輪壓：海側(cè)軌600kN/輪，陸側(cè)軌550kN/m。見圖2-2。17.5m4x1.1m4x1.1m4x1.1m4x1.1m4x1.1m4x1.1m1.2m1.2m②30.5t裝卸橋輪距：26m;基距18m;每支腿12個輪子。輪壓：海側(cè)軌350kN/輪，陸側(cè)軌350kN/輪。5x1m5x1m5x1m5x1m（3）集裝箱正面吊：滿載時：前軸軸壓：880kN后軸軸壓：110kN輪壓接地面積：單前輪（長×寬）0.555m×0.440m單后輪（長×寬）0.140m×0.440m（4）臨時堆存集裝箱2層：距海側(cè)腿，陸側(cè)腿2m處，臨時堆存集裝箱2層。209箱堆放二層，每個箱角荷載為120kN409箱堆放二層，每個箱角荷載為152.5kN箱角面積為150mm×165mm （5