码头计算书

六．出海码头设计计算书

（一）出海码头设计

1、设计采用规范及文件

《青岛海湾大桥工程施工招标文件》

《青岛海湾大桥工程施工招标文件补遗书》

波浪力按行业标准《海港水文规范》(JTJ213-98)确定；

《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）；

《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）；

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

2、设计、计算项目

（1）、箱梁出海码头普通墩的设计；

（2）、栈桥端部防撞墩；

（3）、运架船靠船墩；

（4）、材料码头的设计计算；

（5）、钢箱梁的设计计算

3、设计资料

（1）、设计船型

设计船型为专用运架船。

船长L=88.2m，船宽B=40m，型深D=7.0m，满载吃水T=3.5m，满载排水量10901t。

满载梁航行时，抗风蒲氏8级及相应波浪。

（2）、水文及气象资料

①、水位(国家85高程系统)

设计高水位：H=1.7m；

设计低水位：H= -1.6m；

②、波浪

波浪重现期为100年，

平均高潮位：H=1.7m；

平均低潮位：H= -1.29m；

极端低潮位：-3.34m。

极端高潮位：H=3.2m;

③、水流

最大涨潮表面流速：V1=0.76m/s，流向339°（与北向夹角）；

最大落潮表面流速：V1=0.62m/s，流向182°（与北向夹角）；

④、风

历年各月最大十分钟平均风速V=32m/s；

历年极大瞬时风速V=35.6m/s。

4、荷载计算

（1）、预制梁自重约2000t，施工荷载按2400t控制设计；在横移小车一个支点处的压力就为600t；

（2）、箱梁出海码头钢梁纵向水平力：G·μ=1200x0.15=180t(由滑道自相抵消)；

（3）、专用架运船系缆力

①、船舶受风面积

满载时，LogA xw=-0.036+0.742 log10000

A xw=855m2

LogA yw=-0.107+0.621 log10000

A yw=238m2

压载时，LogA xw=0.238+0.727 log10000

A xw=1552m2

LogA yw=0.019+0.628 log10000

A yw=340m2

②、作用于船舶上的风压力

在最大十分种平均风速下：F xw=73.6x10-5x855x322x0.9=580 kN

F yw=49x10-5x238x322x0.9=107 kN

在历年极大瞬时风速下：F xw=73.6x10-5x855x35.62x0.9=718 kN

F yw=49x10-5x340x35.62x0.9=190kN

③、作用于船舶上的水流力

船舶吃水线以下横向投影面积

log B’=0.484+0.612xlog10000

B’=855 m2

A xc=B’sin30°=428 m2

A yc=B’cos30°=740 m2

C xc=1.72x3.1416x30/180+0.05=0.951

C yc=1.72x3.1416x30/180+0.1=1.0

涨潮时，F xc=0.652x1.025x1.722x740/3=487 kN

F yc=1.0x1.025x1.722x428/3=432 kN

落潮时，Fxc=0.951x1.025x1.252x740/2=563 kN

Fyc=1.0x1.025x1.252x428/2=342 kN

④、系缆力

N =1.3/3x(1281/sin30/cos15+622/cos30/cos15) =1471kN

N x=1471xsin30xcos15=710.7kN

N y=1471xcos30xcos15=1231kN (由栈桥中间的系缆墩承担)

若按两个系缆墩计，N=1.2/2x(1281/sin30/cos15+622/cos30/cos15) =1358kN N x=1358xsin30xcos15=655.7kN

（4）、“专用架运船”挤靠力

F j=1.3x(718+563)/3=555.1kN

（5）、撞击力

专用架运船：E0=0.75x0.5x10901x0.152=92 kJ

初选标准型橡胶护舷，E=98kJ，反力R=274kN

1000t级驳船：E=0.75x0.5x1000x0.22=33.8 kJ

（6）、波浪引起的船舶撞击力

专用架运船对码头撞击的法向速度:

V=0.22x2.11x39.61x13/7/40/3.2 =0.267m/s

有效撞击能量：E=0.5x1.1x6771x0.2672=265.5kJ

选用标准型橡胶护舷，E=302kJ，反力R=590kN

船舶(1000t级)对码头撞击的法向速度:

V=(0.22x2.11x39.61x13/7/12/1.8)sin15=0.41m/s

有效撞击能量：E=0.5x1.1x2500x0.412=231.1 kJ

选用标准型橡胶护舷，E=302kJ，反力R=590kN

（7）、水流力

栈桥每根桩所受水流力：

F=0.73x(1.025/2)x0.762x1.2x5=1.3kN

（8）、竖向力

栈桥双桩竖向力V=6000+6000x（6-5.45）/6+250+150=6900kN 单桩设计竖向承载力3500kN。

5、荷载组合

（1）、栈桥桩

设计控制组合：设计高水位时风力+波浪力+横移箱梁荷载

V=3500kN（单桩）

校核组合：极端高水位时风力+波浪力+横移箱梁荷载

V=3500kN（单桩）

H=464kN（每组桩）

（2）、靠船墩

设计控制组合：设计高水位时风力+波浪力+船挤靠力

专用架运船：V=1800kN

H=12+26x6+446=614kN

1000t铁驳：V=2000kN