扶壁码头计算书
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第一章 扶壁式结构稳定性计算
由设计说明书可知,500吨级泊位设有系缆柱的结构段受到的水平力较大,故取这一段扶壁式结构进行稳定性验算。 1.1设计条件 1.1.1设计船型
长×宽×吃水=68.0m ×10.8m ×2.9m 1.1.2 结构安全等级 采用二级 1.1.3自然条件
(1) 设计水位及码头高程 设计高水位:19.62m 设计低水位:17.83m 码头前沿面高程:19.7m 码头前沿底高程:14.14m (2)波浪:
陆集港建于京杭大运河上,水流平缓,故不考虑波浪作用。 (3)地质资料 见设计说明书。 (4)地震设计烈度 8度
1.1.4 码头作用标准值
(1)码头后方堆载为整体计算时20kpa 。
(2)剩余水压力:按扶壁式码头墙后水位比墙前水位高30cm 计算。
1.1.5建筑材料的重度和内摩擦角标准值 γ:重度;γ':浮重度;ϕ:内摩擦角。 混凝土:γ=233
/m kN ,γ'=133
/m kN
回填土:γ=19.33
/m kN ,γ'=9.33
/m kN ,c = 0kpa
1.2码头作用分类和及计算
计算段长度5m 。
1.2.1 结构自重力(永久作用): 1.2.1.1设计高水位(19.62m ):码头结构见图1-1,1-2
计算结果见表1-1
图1-1 扶壁式码头结构断面
表1-1 设计高水位情况下的结构自重力
设计高水位自重(KN)力臂 (m) 力矩(KN*m)
C30砼3.14*1.5^2*0.8*23+0.
08*5*5*13+1.92*5*5*1
3= 780
4 3119.984
C25加石砼139*14 =1946 4 7784基础自重合计2725.99610903.98干砌块石护面0.7*2.25*5*15=118.125
块石(2.25*2+8*1.5)*5*11=907.5
基床自重合计3751.625
1.2.1.1设计低水位(17.83m):码头结构见图1-1,1-2
计算结果见表1-2
表1-2 设计低水位情况下的结构自重力
设计高水位自重(KN)力臂 (m) 力矩(KN*m)
C30砼
3.14*1.5^2*0.8*23+
(19.7-17.83)
*5*5*23+(17.83-17.7)
*5*5*14= 1223.118
4 4892.472
C25加石砼139*14 =1946 4 7784基础自重合计2725.99610903.98干砌块石护面0.7*2.25*5*15=118.125
块石(2.25*2+8*1.5)*5*11=907.5
基床自重合计4194.743
1.2.2 土压力
土压力计算顶面标高19.0m,设计高、低水位土压力荷载标准值作用图示见图
1-2
图1-2 设计高水位土压力荷载标准值作用图示
永久作用部分: e aH=r h Ka (1-1) 可变作用部分:
aqH a
e qK = (1-2)
20(45)
2a K tg ϕ
=- (1-3) 式中:aH e -永久作用部分土压力强度()kpa ,当0aH e ≤时,取0aH e =; aqH e -可变作用部分土压力强度()kpa ;
a K -为主动土压力系数;
ϕ-为回填土的内摩擦角,水上025ϕ=,水下023ϕ=。
在高水位情况下,墙后水取19.92m.所以土全部在水下。
水上:
Ka0 =tan
2
(45°-25°/2)=0.4053
水下:
Ka1 =tan
2(45°-23°/2)=0.4375
Ka2 =tan 2(45°-40°/2)=0.217 Ka3 =tan 2(45°-45°/2)=0.1714 Ka4 =tan 2(45°-45°/2)=0.1714
1.2.2.1 堆货荷载产生的土压力(可变作用)
(1)设计高水位:
对基础和对地基:
表1-2 堆货荷载产生的侧向土压力
对基础和地基的竖向土压力作用按20×1.5=30kN 计算(2)设计低水位:
对基础和对地基:
对基础和地基的竖向土压力作用按20×1.5=30kN 计算
1.2.2.2 回填料产生的土压力(永久作用)
(1)设计高水位:
上部路面产生的均布力:
总侧压力计算表:
(2)设计低水位:上部路面产生的均布力:
侧压力分布:
总侧压力计算表:
1.2.3剩余水压力(永久作用)
墙后水位比墙前水位高30cm ,取码头面高程19.70m
设计高水位(19.62m )
设计高水位时,墙后水位取19.92m 。水压力分布如图1-3所示
·1.2.4吊机荷载
吊机的最大力矩取2050 kN ·m ,自重取850kN ,载重10t 1.3 码头稳定性计算
1.3.1设计高水位作用效应组合
持久状况一:自重+土压力+水压力(0)+堆货 持久状况二:自重+土压力+水压力(0)+机械
1.3.2 承载能力极限状态设计表达式
1.3.
2.1根据《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98第
3.6.1条,对岸壁码头,沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的的抗滑稳定性可按下式计算:
(1)可不考虑波浪作用,且以可变作用产生土压力为主导可变作用 ()
()01
E H PW W E qH PR RH G
E V E qv d
E P E P G E E f γγγγψγγ
γγγ+++≤
++ (1-21)
(2)可不考虑波浪作用,且以系缆力为主导可变作用
()()01
E H PW W PR RH E qH G
E V PR RV E qv d
E P P E G E P E f γγγγψγγ
γγψγγ+++≤
+-+ (1-22)
式中: 0γ-结构重要性系数,取1.0;
d γ-结构系数,无波浪作用取1.0; G γ-自重力分项系数,取1.0;
G -作用在计算面上的结构自重力标准值;