港口航道与海岸工程-港口工程课程设计计算书

《港口工程学》课程设计

设计计算书

组号___第四组_____

姓名___史文会_____

学号__200910413110__

2012年4月

1.码头总体设计

1.1码头泊位长度确定

根据《海港总平面设计规范JTJ291-98》的有关规定：

4.3.6：码头泊位长度，应满足船舶安全靠离作业和系缆的要求。对有掩护港口的码头，其单个泊位长度可按下式确定：

d L L b 2+=

式中 :

中的数值

采用表）富裕长度（）

设计船长（）码头泊位长度（ 1-4,m d m L m ---b L

表4-1 富裕长度d

L(m) <40 41~85 86~150 151~200 201~230 >230 d(m)

5

8~10

12~15

18~20

22~25

30

拟建码头是多泊位连续布置中首先建设的码头，其长度按单泊位计算。富裕长度d 根据船长L=86m ，按规定取13.51m ，所以泊位长度为113.02m 。

1.2码头桩台宽度

①结构宽度：码头结构总宽度主要取决于岸坡的稳定性和挡土结构位置。由于在上海天津一带，岸坡开挖坡度多取1:2.5，所以此处假定开挖岸坡坡度为1:2.5；挡土结构采用重力式挡土墙，再结合平面布置中确定的码头前沿底高程 -5.05m ，和码头面高程4.1m ，在地形的横断面图中可确定码头结构的总宽度约为22m 。其中，前方桩台宽14.5m ，主要用于装卸桥的布置；后方桩台宽7.46m ，主要起连接作用；前方桩台与后方桩台，后方桩台与挡土结构之间的变形缝间距为2mm 。

②结构沿码头长度方向的分段：为避免在结构中产生过大的湿度应力和沉降应力，沿码头长度方向隔一定距离应设置变形缝。从结构沿码头长度可分为2段，每段长56.5m ，每个结构段的两端做成悬臂式上部结构，桩台沿长度方向在端部得悬臂段取1.25m 、沿宽度方向在端部的悬臂段取2m 。由于根据设计要求整个码头沿变形缝分为两个桩台，两个桩台的受力方式基本相同，所以计算时只算一个桩台。

两个桩台间采用凹凸缝连接形式。

1.3码头高程和桩台高度

①码头顶高程：取码头面高程为4.1m。

②码头前沿水底高程：取-5.05m。

③桩台高度：根据横纵梁、桩帽及面板、面层的高度确定桩台高度，此处采用现浇倒T型梁，因此根据横纵梁、面板、面层的高度可初步拟定桩台高度为2.4m ④桩顶的高程：规定桩顶高程在设计高水位以下1m左右，综合考虑码头顶面高程及桩台高度，桩顶的高程取为1.7m。

1.4桩基设计与布置

由《港口水工建筑物》中桩基布置原则：○1应能充分发挥桩基承载力，且使同一桩台下的各桩受力尽量均匀，使码头的沉降和不均匀沉降较小；○2应使整个码头工程的建设比较经济；○3应考虑桩基施工的可能与方便。

根据规范拟定：

1)前门机梁下设置双直桩，后门机梁下设置叉桩，叉桩倾斜度为3:1在双

直桩和叉桩之间设置一根直桩。排架中桩距取 3.5m，两端悬臂部分取

2m。

2)沿码头长度方向排架等间距布置，间距取6m，两端悬臂部分均取1.25m。

3)桩基为400mm*400mm预应力钢筋混凝土实心方桩，边长为0.4m。

图1.1 码头断面图

图1.2 桩型图

1.5靠船构件设计与布置

沿码头前沿方向宽度(m)=1；靠船构件底部高程(m)=0.7；B1(m)=1；B2(m)=0.5；H1(m)=1.4；H2(m)=0.3

2．1面板形式

采用叠合板形式，预制部分为20mm,现浇部分为0.15mm。

采用面板与面层分开现浇形式：现浇面层取0.05mm。

2．2板的搁置形式与搁置长度

采用固接的搁置形式，根据《港口水工建筑物》表4-2-2，面板搁置长度取15mm。2．3梁格布置

根据《高桩码头设计与施工规范JTJ291-98》中4.1.2的有关规定：两边支承两边自由的板可按单向板计算。四边支承板，长边与短边的计算跨度之比大于或等于2时，可按单向板计算；长边与短边的计算跨度之比小于2时，可按双向板计算。

由于沿码头前沿方向的横向排架中桩距是6m,沿码头宽度方向的桩距是3.5m，两者之比小于2；面板是两边支承在横梁上，两边支承在纵梁上，因此此处面板为双向板。其自重及作用在其上面的均布荷载通过如图2.1所示传给纵、横粱。

图2.1 面板荷载传递图

其中kPa

+

=

2.0=

⨯

⨯

24

25

q8.9

2.0

=

l5.3

m

3.1 轨道梁计算

3.1.1断面设计

根据《港口水工建筑物》可知纵梁的断面形式有矩形、花篮形（含半花篮形）和π形。由于此处拟定将纵梁搁置在横梁上，纵梁采用花篮形断面。

纵梁的高度应根据受力计算确定，而宽度主要由剪力计算确定。 又根据一般规定可知纵梁的高度一般为90-120cm ，宽度一般为30-50cm ，此处拟定纵梁为花篮形断面，宽度400，高度1200。详见图3.1。

图中：B=0.6m

H=1.2m

b1=0.4m h1=0.15m h2=0.15m h3=0.3m

图3.1 纵梁断面图

3.1.2纵梁搁置长度

根据《港口水工建筑物》表4-2-2，纵梁搁置长度取20mm 。

3.1.3计算跨度

本设计将纵梁设计为刚性支承连续梁，根据《高桩码头设计与施工规范JTJ291-98》中4.2.1.2刚性支承连续梁的有关规定： 弯矩计算中：

当l B 05.02≤时，l l =0 ； 当l B 05.02>时，n l l 05.10= 。 式中：l ----横梁或桩帽中心距（m ）； 2B ----纵梁支座、横梁或桩帽宽度（m ） 剪力计算：n l l =0

式中： )m 0计算跨度（-l ；

)m 净跨（-n l 。

此处： 其中m B 2.02=，m l 6=,m l B 3.005.02=≤；

m l n 6.54.06=-=