重力式码头算例

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重力式码头算例

1、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下（1）回填1层，水上γ=18KN/m3，水下γ=9KN/m3，φ=30°；回填2层，水上γ=19KN/m3，水下γ=11KN/m3，φ=45°。

（2）计算水位：5.0m ；不考虑剩余水压力。

朗金主动土压力公式：20=tan 452nan K φ⎛⎫- ⎪⎝⎭，库伦主动土压力公式22cos =cos nan K φ⎡⎢⎢⎣绘制土压力分布图，计算土压力强度、总土压力及土压力产生的倾覆力矩。

答1、土压力计算q=20kpa5.002、土压力计算（1）土压力系数计算回填一层按朗金公式计算土压力：n 0δ=，02020301=tan 45=tan 45=223n an K φ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭回填二层按库伦公式计算土压力：0n 15δ=，22cos ==0.194nan K φ⎡⎢⎢⎣（2）土压力强度计算：11183183H a e KP =⨯⨯=0211 1.50.194tan15 3.09H a e KP =⨯⨯⨯=03(18311 1.511 2.12)0.194tan1517.58H a e KP =⨯+⨯+⨯⨯⨯=04(18311 1.511 2.1211 1.38)0.194tan1520.43H a e KP =⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=5120 6.673H a e KP =⨯=06200.194tan15 3.75H a e KP =⨯⨯=（3）水平土压力分块合力及对前趾的倾覆力矩永久作用：11183272aH E KN =⨯⨯= 1186108EH M KN m =⨯=• 213.09 1.5 2.322aH E KN =⨯⨯= 2 2.3249.28EH M KN m =⨯=• 3 3.09 2.12 6.55aH E KN =⨯= 3 6.55 2.4415.98EH M KN m =⨯=•412.12(17.583.09)15.362aH E KN=⨯⨯-=4115.36( 2.12 1.38)32.053EH M KN m =⨯⨯+=•517.58 1.3824.26aH E KN =⨯= 5124.26 1.3816.742EH M KN m =⨯⨯=•611.38(20.4317.58) 1.972aH E KN=⨯⨯-=611.97 1.380.903EH M KN m =⨯⨯=•77.46Hn E KN ∑= 182.95EHn M KN m ∑=•可变作用：7 6.67320aH E KN =⨯= 720 6.513EH M KN m =⨯=•813.75 2.12 3.982aH E KN=⨯⨯=813.98(1.38 2.12)8.303EH M KN m =⨯+⨯=•9 3.75 1.38 5.18aH E KN =⨯= 915.18 1.38 3.572EH M KN m =⨯⨯=•29.16Hn E KN ∑= 24.87EHn M KN m ∑=•（4）竖向土压力合力及其对后趾的稳定力矩永久作用：01()tan (77.4627)tan1513.52Vn Hn aH E E E KNδ∑=∑-⨯=-⨯=3.713.52 3.750.03EVn vn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=•可变作用：07()tan (29.1620)tan15 2.45qVn Hn aH E E E KNδ∑=∑-⨯=-⨯=3.7 2.45 3.79.07qEVn qvn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=•2、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下（1）重度：混凝土，水上γ=24KN/m3，水下γ=14KN/m3；（2）堆货：q=20KN/m 2。

港口水工建筑物沉箱重力式码头课程设计

力）不小于壁厚（一般比壁厚大50～100mm）
（0.4，0.45，0.5，0.55m）
3、箱内隔墙布置 ——宜对称布置，间距3～5m，内隔墙上部挖洞时，孔洞
下边缘至箱底的距离不宜小于隔墙间距的1.5倍 4、隔墙厚度 ——隔墙间距的1/25～1/20，厚度≮200mm。
加强角宽度150-200mm，以减少应力集中。 5、沉箱重量（是否大于预制场预制能力），干舷、浮游
基床厚度较薄或墙前土层软弱时可不考虑这部分被动土压力
另需注意：
①各种作用换算成单位长度（m）断面上的作用值。系缆力，门机、铁路都要换算。
②为达到倾覆力矩或水平力最大，堆货荷载应布设在计算面之后。
③土压力计算，胸墙可采用朗金理论，不计向下分力（除非采用梯形胸墙，码头稳定应用库仑理论，朗金理论得出的稳定力矩偏大。）
（2）可变作用：
堆货荷载（码头前沿和前方堆场的均布荷载）；起重机械荷载；铁路荷载；可变作用引起的土压力；波浪力；（本次设计波高≤1m，不考虑）系缆力等。
（3）偶然作用：地震荷载等（本次不考虑）
组合原则：最不利组合：稳定力最小＋不稳定力最大。
对抗滑、抗倾稳定性：最大水平力＋最小竖向力对基床和地基承载力：最大水平力＋最大竖向力
3、水流力（有掩护码头，本设计可忽略） 4、系缆力标准值
Nx= FxwK/n
n—同时受力的系船柱数目，与船长度有关，可查《荷载规范》表 K—系船柱受力分布不均匀系数，n=2时，K=1.2；n＞2时，K=1.3 α—系船缆的水平投影与码头前沿线的夹角（30°） β—系船缆与水平面的夹角（15°）系缆力标准值，不得小于《荷载规范》的规定值，对载重量10000t的船舶，系缆力标准值不得小于400kN。

第2章重力式码头

三. 扶壁码头
扶壁结构是由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构按肋板数分为单肋、双肋和多肋
四. 大直径圆筒码头
主要有预制的大直径薄壁钢筋混凝土无底圆筒组成。
可沉入地基中，也可放在抛石基床上。优点：结构简单、混凝土和钢材用量少、适应性强，可不作抛石基床，造价低，施工速度快。
1.三种设计状况
(1)持久状况
(2)短暂状况
(3)偶然状况
一重力式码头设计状态和计算内容
2.计算内容
表2－3－1
二重力式码头上的作用
作用分三类 1.永久作用：建筑物自重、固定机械设备自重力、墙后填料产生的土压力、剩余水压力等； 2.可变作用：堆货荷载、流动机械荷载、码头面可变作用产生的土压力、船舶荷载、冰荷载和波浪力等；
水平分力标准值：
3 土压力
(2) 粘性土的墙后主动土压力计算
当地面水平时，在铅垂墙背或计算垂面上按下式计算土压力强度（郎肯公式）：永久作用部分：
eaH hKa 2c K a
eaqH qKa
可变作用部分：
3 土压力
2) 码头墙前被动土压力
当地面水平时，被动土压力
强度按下式计算（郎肯公式）：
图2-1-1
图2-1-2
图2-1-3
图2-1-4
图2-1-5
图2-1-6
图2-1-7
工形空 T形
图2-1-8
深层水泥拌合
图2-1-9
图2-1-10

图2-1-11
图2-1-12
图2-1-13
图2-1-14
图2-1-15
图2-1-16
图2-2-1
图2-2-2

重力式沉箱码头稳定性计算书

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码头结构整体稳定性计算书设计：校对：审核：1、设计条件1）设计船型设计代表船型见下表。

2）结构安全等级结构安全等级为二级。

3）自然条件（1）设计水位设计高水位（高潮位累计频率10％）： 1.76m设计低水位（低潮位累计频率90％）：+0.0m极端高水位（重现期50年一遇）：+2.66m极端低水位（重现期50年一遇）：-1.71m施工水位： 1.40m（2）波浪海西湾内波高H1%=2.67m。

（3）地质资料码头基床底面全部座落在全风化花岗岩层，风化岩承载力容许值为f=340kPa。

（4）码头面荷载a.门座起重机靠海侧轨道至码头前沿20kPa，其余30kPa。

b. 起重机荷载：码头设40吨门座起重机。

轮数48，轮压垂直方向（非工作状态）200kN，（工作状态）250kN，水平轮压35kN，基距12m，轮距840-980-840-840-840-980-840-840-840 -980-840。

（5）材料重度2、作用分类及计算2.1 结构自重力计算（1）极端高水位情况：计算图示见下图。

极端高水位作用分布图（2）设计高水位情况：计算图示见下图。

设计高水作用分布图设计低水作用分布图（3）设计低水位情况：计算图示见下图。

2.2 土压力强度计算码头后方填料为积砂石（按粗砂计算），35ϕ=︒，根据《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290—98）第3.5.1.2条规定2(45/2)an K tg ϕ=︒-则2(45/2)0.271an K tg ϕ=︒-= 沉箱顶面以下考虑3511.6733ϕδ︒===︒ 根据（JTJ290—98）表B.0.3—1，查的0.24an K =cos 0.24cos11.670.235ax an K K δ==⨯︒= sin 0.24sin11.670.0485ay an K K δ==⨯︒=土压力标准值按（JTJ290—98）3.5条计算：110cos n n i i an i e h K γα-==∑21cos n n i i an i e h K γα==∑式中：cos 1α=1）码头后方填料土压力（永久作用）（1）极端高水位情况（2.66m ）：e 4.0=0e 2.66=18×1.34×0.271=6.54（kPa ）e 1.4=（18×1.34＋9.5×1.26）×0.271=9.78（kPa ） e ‘1.4=（18×1.34＋9.5×1.26）×0.235=8.48（kPa ）e -9.0=（18×1.34＋9.5×1.26＋9.5×10.4）×0.235=31.7（kPa ）土压力强度分布图见图土压力引起的水平作用：1116.54 1.34(6.549.78) 1.26(8.4831.7)10.4222H E =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯4.38210.28208.94223.602(/)kN m =++=土压力引起的竖向作用：208.9411.6743.16(/)V E tg kN m =⨯︒=土压力引起的倾覆力矩：1(2 6.549.78) 1.344.382( 1.3411.66)10.2810.433(6.549.78)(28.4831.7)10.4208.941043.58(/)3(8.4831.7)EH M kN m m ⎡⎤⨯+⨯=⨯⨯++⨯++⎢⎥⨯+⎣⎦⨯+⨯⨯=⨯+土压力引起的稳定力矩：43.1611.02475.62(/)EV M kN m m =⨯=（2）设计高水位情况e 4.0=0e 1.76=18×2.24×0.271=10.93（kPa ）e 1.4=（18×2.24＋9.5×0.36）×0.271=11.85（kPa ） e ‘1.4=（18×2.24＋9.5×0.36）×0.235=10.28（kPa ）e -9.0=（18×2.24＋9.5×0.36＋9.5×10.4）×0.235=33.5（kPa ）土压力强度分布图见图土压力引起的水平作用：11110.93 2.24(10.9311.85)0.36(10.2833.5)10.4222H E =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯12.24 4.1227.66244.0(/)kN m =++=土压力引起的竖向作用：227.6611.6747.02(/)V E tg kN m =⨯︒=土压力引起的倾覆力矩：1(210.9311.85)0.3612.24( 2.2410.76) 4.110.433(10.9311.85)(210.2833.5)10.4227.661158.75(/)3(10.2833.5)EH M kN m m ⎡⎤⨯+⨯=⨯⨯++⨯++⎢⎥⨯+⎣⎦⨯+⨯⨯=⨯+土压力引起的稳定力矩：47.0211.02518.16(/)EV M kN m m =⨯=（3）设计低水位情况e 4.0=0e 1.4=18×2.6×0.271=12.68（kPa ） e ‘1.4=18×2.6×0.235=11.0（kPa ）e 0.0=（18×2.6+18×1.4）×0.235=16.92（kPa ） e -9.0=（18×2.6＋18×1.4+9.5×9）×0.235=37.01（kPa ）土压力强度分布图见图土压力引起的水平作用：11112.68 2.6(1116.92) 1.4(16.9237.01)9222H E =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯16.48419.544242.69278.72(/)kN m =++=土压力引起的竖向作用：(19.544242.69)11.6754.16(/)V E tg kN m =+⨯︒=土压力引起的倾覆力矩：1(21116.92) 1.416.484(12.8610.4)19.544933(1116.92)(216.9237.01)9242.691387.21(/)3(16.9237.01)EH M kN m m ⎡⎤⨯+⨯=⨯⨯++⨯++⎢⎥⨯+⎣⎦⨯+⨯⨯=⨯+土压力引起的稳定力矩：54.1611.02596.84(/)EV M kN m m =⨯=2）均布荷载产生的土压力（可变作用）：各种水位时，均布荷载产生的土压力标准值均相同。

重力式码头计算报告书

重力式码头计算报告书工程编号: 计算: 校核: 审定:工程条件1.1 设计采用的技术规a．《重力式码头设计与施工规》(JTS 167-2-2009)b．《港口工程荷载规》(JTS 144-1-2010)c．《水运工程混凝土结构设计规》（JTS 151-2011）d．《水运工程抗震设计规》(JTS 146-2012)1.2 工程基本信息码头顶面高程(m):0.00码头前沿泥面高程(m):-6.00结构前水底坡度：1：0.00墙后泥面与水平面夹角(°):0.00不考虑剩余水压力设计高水位(m)：-.5设计低水位(m)：-7各区域角点坐标点编号点坐标X(m) 点高程(m)1 0 0各区域参数梯形挡土墙截面参数结构截面尺寸参数(m):b0(m)=0.80, b1(m)=0.00, b2(m)=1.00, b3(m)=3.50, b4(m)=0.80h1(m)=7.00, h2(m)=1.00墙后填料参数:墙后土层参数土层类型水上重度(kN/m^3)水下重度(kN/m^3)摩擦角(°)水下摩擦角(°)外摩擦角(°)墙后填土17 20 45 45 15基床水上重度(kN/m^3)17,基床水下重度(kN/m^3)20,摩擦系数.6,基床承载力设计值(kPa)600 1.3 土层物理参数土层名称饱和重度(m) 粘聚力(kPa)摩擦角(°)砂砾石20 0 36地基承载力计算按照《港口工程地基规》（JTS 147-1-2010）中5.3.8条条分法计算沉降计算参数沉降计算经验修正系数:0.70容许沉降设计值(mm):20.00开挖土平均重度(kN/m^3):19.00原始泥面线控制点1坐标X（m）:0.00 控制点1坐标Y（m）:0.00控制点2坐标X（m）:50.00 控制点2坐标Y（m）:0.001.4 地基参数1.5 地面均载(荷载向下为正)1.6 系缆力系缆力参数系船柱参数1.7组合信息荷载名称持久组合计算结果2.1荷载计算结果2.1.1,设计低水位自重结构上的计算集中力(竖向力向下为正,水平力向右为正)结构上受到的倾覆滑动力(FH向左为正,FV向下为正,MH向前倾覆为正,MV稳定为正)2.1.2,设计高水位自重结构上的计算集中力(竖向力向下为正,水平力向右为正)结构上受到的倾覆滑动力(FH向左为正,FV向下为正,MH向前倾覆为正,MV稳定为正)2.1.3,土压力(设计低水位)结构上竖向均布力(竖向力向下为正)结构上水平均布力(水平力向右为正)结构上受到的倾覆滑动力(FH向左为正,FV向下为正,MH向前倾覆为正,MV稳定为正)2.1.4,土压力(设计高水位)结构上竖向均布力(竖向力向下为正)结构上水平均布力(水平力向右为正)结构上受到的倾覆滑动力(FH向左为正,FV向下为正,MH向前倾覆为正,MV稳定为正)2.1.5,(设计低水位)地面荷载1结构上竖向均布力(竖向力向下为正)结构上水平均布力(水平力向右为正)结构上受到的倾覆滑动力(FH向左为正,FV向下为正,MH向前倾覆为正,MV稳定为正)2.1.6,(设计高水位)地面荷载1结构上竖向均布力(竖向力向下为正)结构上水平均布力(水平力向右为正)结构上受到的倾覆滑动力(FH向左为正,FV向下为正,MH向前倾覆为正,MV稳定为正)2.2抗倾、抗滑验算2.2.1,持久组合抗滑验算抗倾验算2.3基床承载力验算2.3.1,持久组合抗滑验算2.4地基承载力验算2.4.1,持久组合2.5地基沉降。

港口专业码头毕业设计计算书重力式

总平面布置上海港改建码头是河口港码头，平面布置与工艺设计按《海港总平面设计规范》和《河港总平面设计规范》的有关规定确定。

根据水文、地质、地形、货种、装卸工艺及施工条件等因素综合分析，采用高桩码头结构型式（上层土为淤泥）。

码头前沿大致平行于黄浦江主流向，由于码头前江面宽约500米，水域面积不大，为了不使水流结构发生变化选用顺岸式。

码头前沿布置在规划前沿线，考虑到当地陆域面积紧张，采用满堂式，1#和2#码头连片布置，拆掉原有的防洪墙，将后桩台至陆地之间的短距离水域用当地廉价的砂石料抛填，当汛期来临时，码头停止作业，采用堆沙包的方法来防汛。

由资料得到的水位值：设计高水位：高潮位累积频率曲线的10%处————3.75 m设计低水位：高潮位累积频率曲线的90%处————1.22 m极端高水位：高潮位累积频率曲线的2%处————4.63m极端低水位：高潮位累积频率曲线的98%处————0.60 m1．1一号码头总平面布置1．1．1停靠方式停靠方式采用两点系泊（如图），受力系船柱数目根据船长查得为n=2，系船柱间距最大为20m，最少系船柱个数为6个。

1．1．2一号码头主要尺度的拟定1．1．2．1 泊位长度单个泊位长度：L=L+2dbL————单个泊位长度（m）bL————设计船长（m）,L=82.6m;d————富裕长度（m）,按《海港总平面设计规范》查表取值为8～10mL=82.6+2×(8～10)=98.6～102.6m,取码头长度为118m, 已b有岸线满足要求.1．1．2．2泊位宽度为了不占用主航道，泊位宽度：B=2bb————设计船宽（m）,b=13.6mB=2×13.6=27.2m，取28m1．1．2．3 码头前沿顶高程（按有掩护港口的码头计算）基本标准：E=HWL + 超高值(1.0～1.5)复核标准：E=极端高水位+超高值(0～0.5)E————码头面高程（m）HWL————设计高水位（m）基本标准：E=3.75+(1.0～1.5)=4.75～5.25 m复核标准：E=4.63+(0～0.5)=4.63～5.13 m 由资料知，当地万吨级泊位的码头面标高一般为+4.8m，所以取E=4.8m1．1．2．4码头前沿设计水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2 =KH- Z14%D————码头前沿设计水深（m）T————设计船型满载吃水（m）,T=4.47m；Z1————龙骨下最小富裕深度（m），查得Z1=0.2mZ2————波浪富裕深度（m）,K————系数，顺浪取0.3，横浪取0.5H————码头前的允许波高（m）4%由于地处黄浦江中，码头前江面宽度只有500米，波浪主要为顺浪，查《港口规划与布置》得3000吨级的杂货船的允许波高为H=0.8m，%4所以：Z2 =0.3 0.8-0.2=0.04 mZ3————船舶因配载不均而增加的船尾吃水值（m）,杂货船可不计，Z3=0 m；Z4————备淤富裕深度（m）,Z4=0.5mD=4.47+0.2+0.04+0+0.5=5.21m,所以码头前沿水底高程=设计最低水位-码头前沿设计水深=1.22-5.21=-3.99m,由于码头前沿布置在规划前沿线处，且规划挖至-9.0 m，所以水深条件肯定满足。

港口与航道工程重力式码头

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３、墙后回填：（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减小水土流失。４、码头设施：供船舶系靠，装卸作业。

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三、重力式码头的结构型式

重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构

１、按墙身结构型式分：方块码头，沉箱码头，护壁码头，大直径圆筒码头，格形钢板桩码头，干地施工的现浇砼和浆砌石码头等。
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２、剩余水压力

概念：墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值，一般按静水压力考虑。剩余水压力应根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。 ⑴、墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，可不考虑剩余水压力。 ⑵、墙后为中砂或细于中砂的填料（包括粘性土）时： ①、潮汐港：剩余水头取1/5~1/3的平均潮差；
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２、按施工方法分类：
干地现浇或砌筑的结构
水下安装预制结构
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Ⅱ、重力式码头的构造

在码头设计中，首先要根据当地的自然条件，施工条件，建筑物的使用要求等，拟定各种构造措施（基本轮廓尺度），既进行构造设计，然后再进行强度和稳定性验算。一、基础 (一)基础的形式 ⑴扩散、减小地基应力，降低码头沉降； ⑵有利于保护地基不受冲刷；
质量

⑴、重量：块石的重量既要满足在波浪和水流作用下的稳定性，又要考虑便于开采，运输。一般采用 10~100kg的混合料。 ⑵、质量：要求块石块石不被夯碎，遇水不软化、不破碎，未风化。对于打夯的基床：≦50MPa（水中饱和状态下的抗压强度）；

对于不打夯的基床：≦30MPa。
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二、重力式码头上的作用

重力式码头上的作用按时间变异可分为以下三类：永久作用：自重（建筑物，固定机械设备），填土产生的土压力。可变作用：地面使用荷载产生的土压力，船舶荷载，施工荷载，冰荷载，波浪力等。偶然作用：地震作用。

重力式码头稳定计算书

码头稳定性验算1.计算模型2.计算荷载设计高水位=2.77m ;设计低水位=-2.89m1) 结构自重力①重力（设计高水位2.77m）G1护栏作用力不计G2胸墙=(1.73*23+0.02*13)*1.3=52.065KN G3砼挡墙=0.5*(1.914+2.589)*1.75*13+0.5*(2.589+3.375)*1.0*13=93.21kn力臂计算:稳定力矩计算:②重力（设计低水位-2.89m ） G1护栏作用力不计G2胸墙=1.75*1.3*23=52.325KN G3砼挡墙=0.5*(1.914+2.589)*1.75*23+ 0.5*(2.589+3.375)*1.0*23=164.91kn 力臂计算:稳定力矩计算:2)土压力强度计算后方回填碎石,二片石,开山石 ︒=45ϕ γ=18kn/m第二破裂角： 005.22)(21)90(21'=---=βεϕθ=β0=ε005.224521=⨯=δ有 15°<α1,α2<θ' ，故土压力可按公式2.4.1.1计算对胸墙: α=0 ,cos α=1对砼挡墙: 0195.155.31==-tgα ; cos α=0.9613.作用分析1) 永久作用①设计高水位2.77m永久作用土压力强度 cos α1=1 ,cos α2=0.96111e = 0e 12=(18×1.48+11×0.02)×Kan ×cos α1=26.86×0.1597 =4.29kpa1597.0)841.01(924.05.00cos 5.22cos 45sin 5.67sin 1)5.22cos(145cos )cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos 2000002222=+⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡︒+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕαn n n n n n n k 2835.0)9319.01(723.0765.095.15cos 45.38cos 45sin 5.67sin 1)45.38cos()95.15(cos 05.29cos )cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos 20000202222=+⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡︒+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕαn n n n n n n ke 21 =(18×1.48+11×0.02)×0.2835×0.961=7.318kpa e 2=57.11×kan ×cos α2=57.11×0.2835×0.961=15.559kpa 胸墙后土压力合力水平合力:Eh n =竖直合力:Ev n = 计算得:(按填料分层，单位kn)力臂计算水平力壁di 和倾覆力矩MEHi 计算竖直力壁di 和稳定力矩MEVi 计算)cos(25.011n an n n i n n i i K h h r h r δα+⎪⎭⎫⎝⎛+∑-=)sin(25.011n an n n i n n i i K h h r h r δα+⎪⎭⎫ ⎝⎛+∑-=②设计低水位-2.89m永久作用土压力强度 cos α1=1 ,cos α2=0.961 e 11=0e 12=(18×1.5)×Kan ×cos α1=27×0.1597×1 =4.312kpa e 21=(18×1.5)×Kan ×cos α1=27×0.2835×0.961 =7.356kpae 22=76.5×kan ×cos α2=76.5×0.2835×0.961=20.842kpa 胸墙后土压力合力水平合力:Eh n =竖直合力:Ev n = 计算得:(按填料分层，单位kn)力臂计算水平力臂di 和倾覆力矩MEHi 计算)cos(25.011n an n n i n n i i K h h r h r δα+⎪⎭⎫⎝⎛+∑-=)sin(25.011n an n n i n n i i K h h r h r δα+⎪⎭⎫ ⎝⎛+∑-=竖直力臂di和稳定力矩MEVi计算2)可变作用取可变荷载Q=30kn/m①可变作用土压力强度胸墙Eq1=q·kq·Kan·hn=30×1×0.1597×1.5=7.187kn 砼挡墙Eq2=q·kq·Kan·hn=30×1×0.2835×2.75=23.389kn胸墙后土压力合力水平分力Eqh1=7.19×cos22.5°= 6.64kn竖向分力Eqv1=7.19×sin22.5°= 2.752kn砼挡墙后土压力合力水平分力Eqh2=23.39×cos38.45°= 18.313kn 竖向分力Eqv2=23.39×sin38.45°= 14.548kn 可变土压力合力水平力 Eqh=6.64+18.304 = 24.954kn 竖向力 Eqv=2.75+14.56 = 17.300kn ②可变土压力力臂及力矩计算水平力臂di 和倾覆力矩MEqhi 计算竖直力臂di 和稳定力矩MEqvi 计算3）波浪作用,地震作用和系缆力,剩余水压力暂不考虑。

港口专业码头毕业设计计算书重力式

总平面布置上海港改建码头是河口港码头，平面布置与工艺设计按《海港总平面设计规范》和《河港总平面设计规范》的有关规定确定。

根据水文、地质、地形、货种、装卸工艺及施工条件等因素综合分析，采用高桩码头结构型式（上层土为淤泥）。

码头前沿大致平行于黄浦江主流向，由于码头前江面宽约500米，水域面积不大，为了不使水流结构发生变化选用顺岸式。

重力式码头2jky

扩散线遇竖缝截止,然后从缝底端向下继续扩散。对于分段长度内为一个整体结构的码头(如沉箱码头、现浇混凝土和浆砌石码头等),验算沿墙底的稳定性时, 系缆力的分布长度等于一个分段的长度。
5.地面使用荷载
设计重力式码头时,地面使用荷载一般只考虑堆货荷载、门机荷载和铁路荷载。对于重件码头,当地面设置重形固定起重机和大形平板车运行时,还应考虑这些设备产生的集中荷载和局部均布荷载。
干舷高度验算
• 为了保证沉箱在溜放、漂浮、拖运时水不没顶，沉箱应有足够的干舷高度
B0 2h F H T tg S 2 3
浮游稳定性验算
沉箱靠自身浮游稳定时,必须计算其以定倾高度表示的浮游稳定性。定倾高度应按下式计算:
m=ρ-α
式中:m—定倾高度(m),应符合表2-3-8的规定; ρ —定倾半径(m),按《重力式码头设计与施工规范》附录D计算; α —沉箱重心到浮心的距离(m)。
② ③
6.波浪力 ⑴当墙前进行波波高小于1 m时,一般不考虑波浪力。 ⑵对于墙后有填土的码头,如需考虑波力,也只考虑墙前波谷的情况（波吸力）,墙后按静水位考虑。
7.地震荷载
见《抗震设计规范》。
三、重力式码头的一般计算
㈠、码头稳定性验算（以岸壁式码头为例）
１、抗滑稳定性验算(沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性) ① 可不考虑波浪力作用，由可变作用产生的土压力为主导可变作用:
2.地基承载力验算
• 基床顶面应力通过基床向下扩散。扩散宽度为B1+2d1,并按直线分布。 • 基床底面最大、最小应力标准值和合力作用点的偏心距按下式计算:
•地基承载力能否满足要求，按《港口工程地基规范》验算。
(三)整体滑动稳定性及地基沉降计算

重力式码头稳定性验算

重力式码头稳定性验算及地基应力的计算填料回填砂内摩擦角为32°，砂土的浮容重、湿容重分别为9.5KN/m3、18.5KN/m3。

码头强背与铅垂线的夹角为25°，地面水平，墙背为俯斜式设计。

1. 设计思路为对码头进行稳定性验算，需计算作用于墙背的主动土压力。

由于卸荷板、不同区域填料重度标准值的差异会对土压力强度分布产生影响，所以此计算以设计高低水位的不同，以及码头不同深度进行分区域计算主动土压力。

据此，在低水位时将回填土分成HL、LO、OM、MN、NP四部分在高水位时将回填土分成HK、KL、LO、OM、MN、NP五部分其中706.2tan 5.1ON 9373.0tan 5.1OM ===⨯=θϕ 2. 相关系数的确定外摩擦角δ的确定墙背与填料的摩擦角的标准值根据地基条件、墙背形式、粗糙程度等确定。

俯斜的混凝土或砌体墙背采用1/3倍填料内摩擦角标准值。

δ=1/3φ=10.6667°破裂角θ的确定第二破裂角按下式计算：29)sin sin (sin 5.0--905.01=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-βϕβϕθ）（第n 层填料主动土压力系数的确定第n 层填料主动土压力系数K an 按下式计算：222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕan因墙背后只用一种填料回填，该填料的内摩擦角在水上、水下均取32°。

但墙背与铅垂线的夹角HL 部分为25°，其余部分为0°，所以此计算中填料主动土压力系数K an 有两个取值。

在HL 段0.5118)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos K 222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕan在其余部分0.2843)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos K 222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕan地面荷载系数Kq 的确定地面荷载系数Kq 按下式计算：1)cos(cos K =-=βααq3. 各部分土压力强度的计算设计低水位各部分土压力强度的计算第n 层填料顶层的土压力强度按下式计算：永久作用αγcos )(e 1-11an n i i i n K h ∑==可变作用αcos qK e 1an q n K =第n 层填料底层的土压力强度按下式计算：永久作用αγcos )(e 12an ni i i n K h ∑==可变作用αcos qK e 2an q n K =由上式求出设计低水位时各层顶层与底层的土压力强度设计高水位各部分土压力强度的计算如上，求出设计高水位时各层顶层与底层的土压力强度4. 各部分土压力的计算设计低水位各部分土压力的计算第n 层填料土压力的合力按下列公式计算永久作用ahe E n n n n cos e 5.021）（+=可变作用n an q qn h K qK =E由上式求出设计低水位时各层的土压力设计高水位各部分土压力的计算如上，求出设计高水位时各层的土压力5. 码头稳定性验算重力式码头应进行稳定性验算，设计低水位与高水位的相关参数取不同值，所以应分别验算两种情况下码头的稳定性。

某重力式码头设计方案及结构计算

某重力式码头设计方案及结构计算摘要：重力式码头具有整体性好、结构坚固耐久、对较大集中荷载的适应性强、设计和施工较为简单等优点，在港口工程中被广泛应用。

本文以某重力式煤码头为例，详细阐述了码头结构设计方案，并根据自然条件、船舶及工艺荷载进行结构计算，验证了码头结构的安全可靠性，可为类似工程实践提供参考。

关键字：重力式；煤码头；沉箱；结构设计一、项目概况某工程拟建1个7万吨级煤码头泊位（结构按10万吨级散货船设计预留），码头长366.2m，顶高程8.5m（以当地理论最低潮面为基准），前沿底高程-15.6m。

水工建筑物的结构安全等级为Ⅱ级。

二、主要设计参数（1）设计水位200年重现期高潮位：4.58m100年重现期高潮位：3.96m设计高水位：1.81m（高潮累计频率10%）设计低水位：0.08m（低潮累计频率90%）极端高水位：3.62m（50年一遇高潮位）极端低水位：-0.40m（50年一遇低潮位）（2）设计流速水流流速按1.05m/s计算。

（3）设计风速按瞬时9级风设计，设计风速为22m/s，大于9级风时船舶离开码头避风。

（3）工程地质工程场地陆域多为低山丘陵地貌，勘察区海岸地貌为岩质海岸，未发现不良地质作用的影响。

根据钻探揭示地层情况，拟建码头上覆土层为第四系全新统海相或海陆交互相形成的淤泥类土以及砂类土，下伏燕山期花岗岩的风化残积层、全风化岩、强风化岩、中风化岩等。

根据工程勘查报告提供的各岩、土层的主要涉及参数及物理力学性质指标、各土（岩）层的容许承载力建议值，确定码头持力层为强风化或局部全风化岩。

（4）工艺荷载1）码头面均布荷载：20kPa；2）桥式抓斗卸船机：基距16m，每腿8轮，轮距1.0m；工作状态和非工作状态最大轮压分别为500kN/轮和550kN/轮，卸船机轨道采用QU120。

两台卸船机之间最小距离为2m。

三、码头结构选型码头结构型式一般根据当地自然条件、使用要求、投资最优、施工工艺和外部协作条件等因素综合决定。

港口水工建筑物之第四章重力式码头

当地基为松散砂基或采用换砂处理时，对于夯实的抛石基床底层应设置约0.3m厚的二片石垫层，以防止基床块石大夯震动时陷入砂层内。
6、抛石的重量和质量
⑴、重量：块石的重量既要满足在波浪和水流作用下的稳定性，又要考虑便于开采，运输。一般采用10~100kg的混合料。
⑵、质量：要求块石块石不被夯碎，未风化，不成片状，无严重裂纹。
２、按施工方法分类：干地现场浇注的结构和水下安装的预制结构
干地现浇或砌筑的结构
水下安装预制结构
主要内容
1 重力式码头的结构型式及其特点 2 重力式码头的构造 3 重力式码头的一般计算 4 方块码头 5 沉箱码头 6 扶壁码头 7 大直径圆筒码头
在码头设计中，首先要根据当地的自然条件，施工条件，建筑物的使用要求等，拟定各种构造措施（基本轮廓尺度），既进行构造设计，然后再进行强度和稳定性验算。
２、缝宽：2~5mm，垂直通缝。３、间距：在考虑上述因素外，一般10~30m不等。
㈢、胸墙构造
１胸墙的型式
⑴、现浇砼胸墙：结构牢固，整体性好，是采用最多的一种型式。
⑵、浆砌石胸墙：可节约模板，就地取材，但断面不宜过小，并要注意砌筑质量，保证有良好的整体性。
⑶、预制砼块体胸墙：预制块体之间应采取良好的整体联系措施。
被动土压力 Ep ，且 G 中应包括 E’EDB的重量。但：
① Ep －取计算被动土压力的 30% ，当暗基床较薄或土质较软时可以不考虑。
㈣、回填土
•
小。
就地取材，取土方便，运距近，易密实，有一定承载力，产生土压力
主要内容
1 重力式码头的结构型式及其特点 2 重力式码头的构造 3 重力式码头的一般计算 4 方块码头 5 沉箱码头 6 扶壁码头 7 大直径圆筒码头

重力式码头沉箱安装的施工技术-2019年精选文档

重力式码头沉箱安装的施工技术当前，重力式码头已经在我国得到了广泛的应用，作为我国码头的一个主要组成部分，对其施工进行分析和研究有重要意义。

在沉箱码头施工过程中，沉箱的安装质量直接影响着码头的质量。

现以实际工程为例对重力式码头沉降施工技术进行探讨。

1.案例介绍某码头工程一共有50个沉箱，其中A、B、C形沉箱的数量分别为16个、1个和33个，A形箱长×宽×高=24m×14.8×18.5m，总重量为2746t，B型沉箱长×宽×高=24m×14.8×15.3m，总重量为C型沉箱长×宽×高=24m×16.6m×18.5m，总重量为3135t。

设计沉箱安装缝为60mm。

工程施工过程中，偏差控制难度大，需要重点对安装误差进行控制。

2.分析安装沉箱有关事宜2.1临水面与施工准线上部结构胸墙模板支立的时候会有些困难，这是因为施工准线与临水面的偏差较大造成的，这就会导致胸墙底部的宽度出现改变、断面的大小不相同、码头的前沿线发生变化等。

造成这样情况的根本原因就是工作人员的工作态度不认真、受外力的影响导致控制点的位置移动比较明显、没有按照要求对控制点进行复测等等，上述的所有情况都会导致测量误差较大的情况出现。

2.2临水面错牙造成安装沉箱观感质量较差的原因就是临水面错牙比较明显，还会导致上部结构胸墙模板支立的时候会有些困难，对底层胸墙的顺直度也会有一定的制约。

造成上述情况的原因包括安装的办法太简便、安装的时候海况非常的不好、整平基床的时候使用的二片石太厚导致沉降位置移动不均衡、整平基床的质量不达标导致倒坡不均衡等等。

2.3接缝宽度该工程接缝宽度出现偏差的有效范围值是3cm～10cm之间。

码头的总长度会受到缝宽大小的制约，如果缝宽值较小就会导致码头的长度减小，码头的有效使用面积就会减小；如果缝宽值较大就会导致码头的长度增加，码头的建设成本也就会增多；如果缝宽过于的大，就会导致后方回填料将接缝堵塞，还可能会使回填料经过接缝直接落入到港池里。

重力式码头算例