2011沉箱重力式码头课程设计

2、波浪 3、气象 九级风v＝22m/s，垂直于码头前沿线。 4、地震（本次课程设计不考虑） 5、地形地质 见设计任务书自然条件部分。 6、设计船型
第二节、设计内容
一、码头各部分尺寸的初步确定
1、码头顶标高（即胸墙顶标高） 原则：①大潮时不淹没 ②便于作业和码头前后方高程的衔接。 有掩护码头 — 计算水位＋超高值 按以下标准校核并取大值： 基本标准 —— 设计高水位＋超高值（1～1.5m） 复核标准 —— 极端高水位＋超高值（0～0.5m）
（由泊位尺度、预制能力等综合确定） 1、泊位长度 泊位长度，按中间泊位： Lb ＝ L + 2d(设计船长＋富裕长度)
L—设计船长。 d－富裕长度，按《海港总平面设计规范》中表 4.3.6选取，当L＝151～200m时，d＝18～20m。
2、沉箱长度 长度根据沉箱预制厂能力（尽量利用，减少沉箱个数）和 泊位长度综合确定。 沉箱安装缝宜采用沉箱高度的4‰，一般采用50mm。 3、沉箱高度（由码头高程等确定） ＝沉箱顶标高－沉箱底标高 4、沉箱宽度 由码头稳定性确定，应通过试算确定。 （包括前趾后趾）经验上取（0.6～0.7）倍码头高度 （胸墙顶到沉箱底）
沉箱重力式码头课程设计
课程设计的目的： 综合运用《港口水工建筑物》、《港口规划》 等课程的知识，培养分析和解决工程实际问题 的能力。
第一节 设计资料（数据见设计任务书）
1、潮位： 极端高水位 ——重现期为50年的年极值高水位。 极端低水位 ——重现期为50年的年极值低水位。 设计高水位 ——高潮累积频率10%的潮位或多年历时累积频率1%潮位。 设计低水位 ——低潮90%或多年历时累积频率98%潮位。 施工水位：平均水位
（三）门机布置
跨距10.5m，前轨到码头前沿≮2m，荷载图式:
（四）铁路布置 计算铁路荷载产生的土压力时，钢轨上的线荷载标准值按 调车机车（125kN/m）或干线机车（140kN/m） 。
（五）护舷布置
① 满载排水量 m（荷载规范附录H） ② 有效撞击能量
Βιβλιοθήκη Baidu
ρ —— 有效动能系数0.7～0.8 m —— 满载排水量（t） Vn—船舶靠岸法向速度（m/s）查表，与排水量有 关，有掩护码头。(10000t＜满载排水量＜ 30000t)0.10～0.15m/s
2、沉箱顶标高：与施工水位有关 ＝施工水位+(0.3～0.5m) 3、胸墙底标高 为保证稳定，一般使胸墙嵌入沉箱顶0.3～0.5m ＝沉箱顶标高-(0.3～0.5m)
码头前沿设计水深 D ——设计低水位条件下，保证设计船型在满载吃 水情况下安全停靠的水深。 D=T+Z1+Z2+Z3+Z4
T ——设计船型荷载吃水 Z1 ——龙骨下最小富裕深度（与海床底质有关） Z2 ——波浪富裕深度 Z3 ——配载不均匀增加的尾吃水 Z4 ——备淤深度
四、上部结构设计
（一）胸墙断面设计（现浇砼） 1、胸墙顶宽： 胸墙常见L型、梯形等几种形式。 顶宽≮0.8m（应可以放下系船柱，门机前轨、 管沟，可设置系船柱块体） 2、胸墙底宽： 由胸墙稳定性要求确定。根据经验＞1/2沉箱顶 宽度。 3、胸墙高度＝胸墙顶标高－胸墙底标高
（二）系船柱选择 一般系船柱中心距离码头前沿0.5～1.0m，一般20～30m等间距布 置。 1、风压力垂直于码头前沿的横向分力 Fxw=73.6×10-5Axwvx2ζ 1ζ 2 vx — 设计风速（九级风，v＝22m/s） ζ 1— 风压不均匀折减系数（0.6～1.0），与轮廓尺寸有关; ζ 2— 风压高度变化修正系数（1.0～1.54），与船舶水面以上高度有关。 （《荷载规范》附录E ） 2、船体受风面积（Axw） 查《荷载规范》附录H，根据船型、吨位，按75%保证率选取。
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 稳定性计算 （列表计算、汇总）
4、码头底标高（抛石基床顶标高，或沉箱底标高） ＝设计低水位－码头前沿水深 5、基床底标高
当基床顶面应力大于地基承载力时，由地基承载力确定， 厚度≮1m； 当基床顶面应力不大于地基承载力时，厚度≮0.5m；
6、基床底宽不宜小于码头墙底宽度与2倍基床厚 度之和。
7、抛石棱体顶标高 （和宽度）
抛石棱体坡度 1:1 h11 h2 2 抛石棱体顶面和坡面的表层 应有0.5～0.8m厚二片石。 H 其上再设倒滤层。 棱体顶面高出预制安装墙身 (土体主动破裂面与水平面夹角) （沉箱顶）不应小于 在62°～65 °之间 0.3m(考虑沉降)。
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。
三、沉箱细部尺寸
1、外形尺寸（长、宽、高）如前定 由于背后有抛石棱体，所以本设计沉箱用平接方式。（沉 箱前后壁厚度一致，对称，便于计算） 2、外壁和底板厚度 ——由计算（水压力、波浪力、填料侧压力等）确定外壁 厚≮250mm（有抗冻要求≮300mm） （本设计0.3，0.35，0.4m三级） 底板厚度（基床反力，底板自重，填料垂直压力，浮托 力）不小于壁厚（一般比壁厚大50～100mm） （0.4，0.45，0.5，0.55m）
8、倒滤层顶标高（防止墙后回填材料流失） 坡度1:1.5
碎石倒滤层（分层或不分层两种）： 分层 —— 碎石层和瓜米石（5-20mm）或粗砂或砾沙层，
每层厚度≮0.3m，总厚≮ 0.6m
不分层 —— 级配较好的混合石料，如石渣、砂卵石等，
厚度≮0.8m；或粒径5mm～100mm碎石，厚度≮0.6m
二、沉箱尺度确定