扶壁码头计算书

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 第n 层 高标 堆货荷载 主动土压力系数Ka 侧压力分布 总侧压力

力臂x

倾覆弯矩Mx

1上 19 20 0.43752851 8.7505702

1下 14.14 20 0.43752851 8.7505702 42.52777 3.63

154.37581

2上 14.14 20 0.217191777 4.34383553

2下 13.74 20 0.217191777 4.34383553 1.737534 1

1.7375342

3上 13.74 20 0.171379724 3.42759449

3下

12.94

20 0.171379724 3.42759449 2.742076

0.4

1.0968302

4上12.94200.171379724 3.42759449

4下11.44200.171379724 3.42759449 5.141392

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：

表1-3 堆货荷载产生的侧向土压力

第n层高标堆货

荷载

主动土压力

系数Ka

侧压力分

布

总侧压

力力臂x倾覆弯矩Mx

1上19200.4053436758.10687351

1下18.1200.4053436758.106873517.296186 5.6140.931604 2上18.1200.437528518.7505702

2下14.14200.437528518.750570234.65226 3.18110.19418 3上14.14200.217191777 4.34383553

3下13.74200.217191777 4.34383553 1.7375341 1.7375342 4上13.74200.171379724 3.42759449

4下12.94200.171379724 3.42759449 2.7420760.4 1.0968302 5上12.94200.171379724 3.42759449

5下11.44200.171379724 3.42759449 5.141392

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：

水泥混凝土

重度水泥混凝土

厚度

水泥稳定碎

石重度

水泥稳定碎

石厚度

10%石灰石

重度

10%石灰石

厚度q

140.24110.26100.28.22

侧压力分布：

第n层竖向土压力主动土压力系数Ka侧压力

σz1上8.220.43752851 3.596484353σz1下53.4180.4375285123.37189795σz2上53.4180.21719177711.60195032σz2下57.8180.21719177712.55759414σz3上57.8180.1713797249.908832899σz3下66.6180.17137972411.41697447σz4上66.6180.17137972411.41697447σz4下83.1180.17137972414.24473992