南宁港鹤笋码头架空直立式结构设计-计算书

南宁港鹤笋码头架空直立式结构 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 -计算书 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 第一章 设计依据资料 1.1自然条件 1.1.1气象 1.气温 历年平均气温 21.70C 极端最高气温 40.40C 极端最低气温 -2.10C 2.风 历年平均风速 1.9m/s(1957年至1980年) 最大风速 28.3m/s(NE,1960年7月7日) 常风向 冬季盛吹东北风，夏季盛吹东南风 强风向 ESE、SE 3.降水 多年平均降水量 1300.06mm 历年最大降水量 1970.6mm 年平均降雨日:146.8天 最长连续降雨天数:25天 据1946年,1980年的资料，年平均晴天为27.7日;年平均阴天为199.26日;雷、雾、霜，据1951年,1980年的资料，年平均雷暴——————————————————————————————————————————————— 日为3.1日，年平均雾日为10.1天，年平均霜日4.3天，多属轻霜。每年5,9月多雨，占全年降雨量70%以上;11月至次年2月少雨，约占全年9%。 4.雾况 多年平均雾日 11d(1957年至1980年) 年最多雾日 24d 1.1.2水文 (1)水文特征值(黄海高程，下同) 拟建码头河段上游49.95km设有南宁水文站，下游188.80km设有西津坝水文站，本设计采用南宁水文站、蒲庙航道站、六景航道站、西津坝上下水位 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 的历年资料 1 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 进行统计分析得到码头的设计水位。 其水位特征值如下: 极端高水位 78.79m(重现期为50年的年极值高水位) 极端低水位 60.57m(重现期为50年的年极值低水位) (2)工程设计水位 结合本工程所处河段的位置，考虑装卸工艺、投资等因素，本工程设计水位值确定如下: 设计高水位 71.17m 设计低水位 58.62m ——————————————————————————————————————————————— 1.1.3地形、地貌及工程泥沙 1.地形、地貌 广西鹤笋化工有限责任公司码头位于西津库区的蒲庙镇邕江岜平河段右岸。码头所处河岸顺直，水域宽阔，常水位61.00左右。码头前沿水域原地形高程在47.32m至59.60m之间，陆域地面高程在68.00,74.50m之间，岸坡高程在60.00,68.00之间，岸坡自然坡度在20,45度间，地表植被一般发育。 2.1.4.河势演变 拟建的广西鹤笋化工有限责任公司码头，位于西津库区的蒲庙镇邕江岜平河段右岸。拟建码头上距南宁市邕宁区蒲庙镇5km，下距江西津坝188.80km。天然情况下，干流河道平面形态弯曲，宽窄相间，干流河道洪枯水宽一般为200,300m。天然情况下，工程河段河床一般由基岩和卵石组成，弯道段的凸岸未形成碛坝。两岸岸线参差不齐，岸坡陡峭，较为稳定。从河岸组成上看，一般为基岩，间有石盘、突嘴伸入江中，左右岸均无滩险、礁石。 天然情况下，本河段主流稍偏向港区一侧，常年深水傍岸，凸岸下游稍有斜流。洪枯水位下航道水流、水位变化不大，加之码头位于西津库区内，致使港区附近一段水域条件较好，能适合码头、船舶正常作业。 河道河势多年演变不大，河道横向变形和深泓平面摆动不大,深槽平面基本稳定，河道纵向变化冲淤变化也不大，港址多年断面为一不对称“V”型断面，深槽偏向右岸，断面河宽200m左右，断面平——————————————————————————————————————————————— 均水深5.0,12.00m，河相系数稳定在1.97,2.19之间，断面窄深，河段顺直，河道断面形态和深槽位置稳定，河床冲淤变化很小。 2.1.5.工程建设条件 (1)拟建码头位于水道上段较窄深河段，河道顺直单一，水深流顺，河势长期稳 2 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 定，河段边界条件好，拟建码头岸线稳定，适宜建港。 (2)工程河段深槽稳定，范围大，满足1000t级船舶航深的深槽占河宽的七成以上，水域开阔，建港条件较好。 (3)港址贴岸浅区受上游凸岸下延影响，经多年测图比较，泥沙难以在该河段堆积，不会影响港前水域水深。 1.1.4工程地质 根据广西鹤笋化工有限责任公司提供的南宁有色基础工程勘察院2004年9月编制的《广西鹤笋化工有限责任公司码头工程岩土工程勘察报告》，将场地化为四个大层，各层土的具体特性描述如下: (1)第四系冲积第三小层(Qal-3)淤泥?:灰兰、灰色、灰黑色，流塑-软塑状态，成分为粉土、粉质粘土为主，干强度中等，含有机质和较多粉粒，手捻砂感较强，略有臭味。主要分布于河床1,7钻孔一带，层厚1.50,4.30m，层底标高56.56,50.63m。层中做 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 贯入试验6次，杆长校正后锤击数2,3击，平均锤击数2,3击，参考《港口工程地质勘察 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》(JT240-97)得到容许承载力[σ0]=70kPa;结合钻探情况，综合确定该层容许承载力[σ0]=70kPa。按疏浚岩土工——————————————————————————————————————————————— 程分类为?级。 (2) 第四系冲积第二小层(Qal-2)粉土?:褐黄色、灰黄、灰色、松散状态，湿，干强度低、韧性低，摇震反应中等，该层土质不均匀，局部相变为粉质粘土及粉砂。场地内均有分布，层厚1.50,14.00m，层底标高60.40,48.28m。层中做标准贯入试验13次，杆长校正后锤击数3,9击，平均锤击数5.4击，参考《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得到容许承载力[σ0]=119.60kPa;结合钻探情况，综合确定该层容许承载力[σ0]=120kPa。取桩周土极限摩阻系数τi=30kPa，容重γ=19kN/m3,粘聚力C=20kPa，内摩擦角υ=15?，砼与土层的摩擦系数f=0.25，Es=4MPa。按疏浚岩土工程分类属砂土类，工程分级为8级。 (3) 第四系冲积第一小层(Qal-1)粉砂?:灰色、灰褐色、松散,稍密状态，湿,饱和，土质较均匀，成分为石英，局部变相为细砂。场地内广泛分布，仅在3#钻孔一带缺失，层厚0.5,8.00m，层底标高54.36,48.10m。层中做标准贯入试验6次，杆长校正后锤击数4,14击，平均锤击数10.2击，参考《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得到容许承载力[σ0]=141.20kPa;结合钻探情况，综合确定该层容许承载力[σ0]=130kPa。取桩周土极限摩阻系数τi=40kPa，容重γ=20.5kN/m3,粘聚力 3 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 C=20.5kPa，内摩擦角υ=23?，砼与土层的摩擦系数f=0.35，——————————————————————————————————————————————— Es=5MPa。按疏浚岩土工程分类属砂土类，工程分级为9级。 (4)基岩，勘察区下伏基岩为石灰系(C)灰岩?:灰白色、灰色、灰褐色，中等分化，中厚,厚层状构造，隐晶质结构，岩石坚硬、较完整，裂隙已被方解石细脉及铁质胶结，岩层浅层溶洞、溶槽较发育，钻进较平稳、进尺缓慢，岩芯多呈长、短柱状。钻控深度内未揭穿该层，最大揭露厚度为9.5m，层底标高54.36,48.10m。由岩石试验成果表知，岩石饱和单轴抗压强度RaJ=62.6,90.00MPa，平均值78.4MPa，属硬质岩，按硬质岩呈碎块状的特性值和《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得容许承载力[σ0]=2500kPa;取饱和单轴抗压强度RaJ=70MPa，取桩周土极限摩阻系数τi=200kPa，容重γ=27kN/m3。按疏浚岩土工程分类属砂土类，工程分级为9级。 以上分析得到的岩土物理力学建议参数如下: 岩土物理力学参数设计选用建议值表 地基岩土工程条件评价 ? 场地岩土层评价 ? 层淤泥结构松散、强度低,不能作为拟建建筑物基础持力层。 ? 层粉质粘土，属中等偏低强度，中等压缩性土层，层位不稳定，埋深较浅，不能满足拟建建筑物荷载要求，亦不宜选作拟建建筑物基础持力层。 4 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) ? 层粉砂，属中等偏高强度，中等偏低压缩性，可选作拟建建筑物——————————————————————————————————————————————— 桩基础持力层。 ? 层强风化页岩，属强度较高，低压缩性岩层，是拟建建筑物良好的桩基础持力层和下卧层 ? 场地稳定性及地基土均匀性评价 场地地形平坦，岩土地层分布稳定，地表及附近未发现不良地质现象。地区下伏基岩为志留系页岩，无岩溶地质现象，且本区域无断裂破碎带构造，因此，场区地基稳定性良好，适宜于建设。 拟建场地地基岩土层分布不稳定，持力层及以下各层顶板埋深起伏较大，层面坡度多大于10%，故地基土层倾角分布不均匀。 ? 结论与建议 ? 拟建场地不存在影响建筑物安全的不良地质条件，分布稳定性好，适宜工程建设。 ? 场地土类型为中软土，建筑场地类别为III类。为可进行建设的一般场地。 ? 拟建物基础型式宜采用桩基础，桩基类型为预应力管桩或钻孔灌注桩。 ? 单桩承载力特征值应以现场试桩试验为准。 ? 地下水对砼和砼中的钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 1.2技术经济资料 1、材料供应 当地有丰富的建筑材料。主要材料价格如下: 水泥:32.5# 280元/吨;42.5# 340元/吨;52.5# 380元/吨; 钢材:螺纹钢筋:4100元/吨;圆钢:3850元/吨; 型钢:5250元/吨; 砂: 35元/m; ——————————————————————————————————————————————— 碎石:45元/m3; 板材:1400元/m3; 圆木:1050元/m3; 2、施工条件 拟建码头处施工场地四通(水、电、路及通讯)一平(场地平整)，条件良好，施工时有专业的施工队伍，技术力量雄厚，施工机具设备齐全，性能先进。 5 3 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 第二章 总图设计及运输 2.1、设计依据 该码头工程为进出口件杂货码头，设计年吞吐量为60万吨。 根据调查了解货源来向，并充分考虑主要 来港船舶资料，确定设计船型为1000吨货轮，其设计基本尺度如下表1,1。 表1-1 设计船型主尺度表 2.2、高程设计 2.2.1工程设计水位 结合本工程所处河段的位置，考虑装卸工艺、投资等因素，本工程设计水位值确定如下: 设计高水位 71.17m 设计低水位 58.62m ——————————————————————————————————————————————— 2.2.2 设计水深 H=T+h。其中，t为设计船型满载吃水，为2.6m;h为富裕水深，可取为0.5m。 故设计水深为H=2.6m+0.5m=3.1m 2.2.3 设计河底标高 码头前沿设计河底高程,设计低水位,码头前沿设计水深=58.62m-3.1m=55.52m 2.2.4施工水位的确定 平原河流码头的施工水位受水位变幅及其历时、码头结构型式、地质条件、施工方 6 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 法等主要因素的影响施工水位一般应取在设计低水位到中水位之间并结合工程的实践经验来选取，一般在设计低水位以上2 . 0 ~3.0 m 为宜。 考虑到本港的施工条件，这里暂取桩帽的现浇水位+58.02m 2.3、港口总平面布置设计 2.3.1 总平面布置原则 (1)总平面布置应符合港区规划，即应满足60万吨/年的吞吐量。 (2)平面布置应注意与原有的码头协调。综合统筹考虑新旧码 工程场地的有机结合，特别在堆场机械共用、交通组织、内外贸功能等方面的分隔与衔接;另外，在该改扩建工程的建设中，应减少对原有码头营运的影响。、 ——————————————————————————————————————————————— (3)平面布置应注意与原码头地形及现场地形的结合。 (4)充分利用港区自然条件，合理利用岸线资源。平面布置在满足功能的前提下，减小对河势的影响。 (5)港区的布置应注意环保和绿化。 2.3.2前沿线位置的确定 码头前沿线位置确定时应考虑以下因素: 1、前沿线一般沿水流方向及地形等高线; 2、扩建时经济合理的连成顺直岸线的可能; 3、码头前言应有可供船舶转运或回旋的水域; 4、必须考虑码头建成后对水流河床冲於变化以及岸坡稳定的影响。 (码头前沿线和标准断面图见图纸1) 2.3.3 泊位数量的计算 根据规范取公式: 计算 式中: N ——泊位数目; Qn——根据货物类别确定的年吞吐量(t或TEU); Pt——一个泊位的年通过能力(t或TEU)。 其 中: 7 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 Pt——一个泊位的年通过能力(t或TEU); ?i ——当货种多样而船型单一时， 为各货种年装卸量占泊位——————————————————————————————————————————————— 年装卸总量的百分比(%); 当船型、货种都不相同时， 为各类船舶年装载不同货物的数量占泊位年装卸 总量的百分比(%); Ps1 ?—与 ?i相对应的泊位年通过能力(t或TEU)。 与?i相对应的泊位通过能力应根据泊位性质和设计船型按下列公式计算: Psl?TyG ftz?td?tstd? Ps1 ——与?i相对应的泊位年通过能力(t或TEU); ? Ty——年营运天数(d);取320d 。 G——设计船型的实际装卸量(t)或单船装卸箱量(TEU);综合考虑取不均匀系数 1.6。 tz——装卸——艘该类船型所需的纯装卸时间(h)，根据规 范本 协议范本下载族谱范本下载临帖范本下载公司章程范本下载监理月检范本下载 设计取6.5h。 tf——该类型船舶装卸辅助与技术作业时问之和(h)，内河船可取2.5. td——昼夜小时数(h)，根据工作班次确定，三班制为24h，两班制为16h，一班制为8h;本设计定为二班制16h。 ts——昼夜泊位非生产时问之和(h)，应根据各港实际情况确定，三班制可取4.5,6h，两 班制可取2.5,3.5h，一班制可取1,1.5h;本设计取3.5. 船舶年占用泊位时间与年营运时间的百分比。根据吞吐量、?———————————————————————————————————————————————— —泊位利用率(%)， 货种、 ? 到港船型、船时效率、泊位数、船舶在港费用和港口投资及营运等因素确定，根据实际情况取0.7 p——设计船时效率(t/h或TEU/h)。按货种、船型、设备能力、作业线数和营运管理等因素综合分析确定取150t/h 带入数据求得 Psl=20.702万t/年 8 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) N??2.9020.702 由于本设计为单一件杂码头故Pt 则 取3个泊位 2.3.4 泊位长度确定 码头泊位长度应满足船舶安全靠离、系缆和装卸作业的要求。根据规范在同一前沿线连续设置多个泊位的泊位长度占用码头长度可按公式:(考虑本设计为3个泊位) B,3L+3d 1?Psl L2 ——设计船长 d2——规范规定的泊位的富裕长度 1000吨级驳船: 49.9m×10.8m×2.6m 有:L1,49.9m 根据<<河规>>d取9m ——————————————————————————————————————————————— ?连续3个泊位长度B =3×49.9+3×9=176.7m 2.3.5 库场面积计算 (1)库场容量计算 E?QKKtdcTyk 9 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 E——仓库或堆场所需容量(t); Qh——年货运量(t); KBK——仓库或堆场不平衡系数; Kt——货物最大入库、入场的百分比(%); 不通航时间; tdc——货物在仓库或堆场的平均堆存期(d); Hmax——月最大货物堆存吨天( d); ? ——月平均货物堆存吨天(d )。 Tyk——仓库或堆场年营运天(d)，取350,365d，应扣除影响作业天数较多的 (2)库场面积的计算:Az=E/q*Kk 仓库面积面积计算结果如上表所示 10 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 第三章 运输 3.1铁路布置 ——————————————————————————————————————————————— 铁路的布置的布置沿用原有码头的后方铁路; 港口编组站距港区1.6公里进出口车辆在此港口站交接港内自备一台上游蒸汽机车负责港口站至港区装卸线的车列取送和调车作业。 新建铁路铁路最小曲线半径:200米平坡 碎石道床厚:0.25米 轨道标准:钢轨 38kg/m 道岔:9号单开道岔 3.2道路布置 道路:港内运输布置成环形系统，路面宽度为9米和12米两种，纵坡一般为平坡，个别地段不超过3%，横坡为1-2%。 路面结构采用厚20厘米现浇c30混凝土，基层为15厘米厚的石灰土或水碎渣土。 铁路与道路平面交叉处的道口，应设置信号灯和铃响装置。 3.3港内运输 3.4.1铁路运输(略) 3.4.2道路运输(略) 3.4施工设施及施工人数 3.5施工人数和辅助建筑物(略) 3.6变电所、福利设施(略) 11 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 第四章:装卸工艺设计 ——————————————————————————————————————————————— 4.1装卸工艺过程: 经工艺设计比较决定采用下列的装卸工艺: 船?门机?牵引平板车?仓库?叉车或桥吊?火车、汽车 4.2机械设备生产率及数量(略) 12 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 第五章:码头结构初步设计 5.1概述 建的广西鹤笋化工有限公司码头工程位于八尺江与邕江交汇处的蒲庙镇下游,河道微弯，河床平缓。本河段河谷呈宽阔U字型，水面宽阔，水面宽约210m，主航道位于河道中心，码头建设对航道基本没有影响，过往船舶航行对码头亦不会产生不利影响。受该段河流水域、陆域条件限制，及高桩框架式(预制靠船构件)与高桩桁架式(靠船桩)比较，前部结构承受竖向荷载较差，靠江侧一跨不能堆货等原因，从长远发展角度考虑在本次设计中，设计方案均采用高桩桁架式，推荐方案为方案一，即高桩框架式(靠船桩)。 5.2设计依据 5.2.1地质资料 根据广西鹤笋化工有限责任公司提供的南宁有色基础工程勘察院2004年9月编制的《广西鹤笋化工有限责任公司码头工程岩土工程勘察报告》，将场地化为四个大层，各层土的具体特性描述如下: (1)第四系冲积第三小层(Qal-3)淤泥?:灰兰、灰色、灰黑色，——————————————————————————————————————————————— 流塑-软塑状态，成分为粉土、粉质粘土为主，干强度中等，含有机质和较多粉粒，手捻砂感较强，略有臭味。主要分布于河床1,7钻孔一带，层厚1.50,4.30m，层底标高56.56,50.63m。层中做标准贯入试验6次，杆长校正后锤击数2,3击，平均锤击数2,3击，参考《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得到容许承载力[σ0]=70kPa;结合钻探情况，综合确定该层容许承载力[σ0]=70kPa。按疏浚岩土工程分类为?级。 (2) 第四系冲积第二小层(Qal-2)粉土?:褐黄色、灰黄、灰色、松散状态，湿，干强度低、韧性低，摇震反应中等，该层土质不均匀，局部相变为粉质粘土及粉砂。场地内均有分布，层厚1.50,14.00m，层底标高60.40,48.28m。层中做标准贯入试验13次，杆长校正后锤击数3,9击，平均锤击数5.4击，参考《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得到容许承载力[σ0]=119.60kPa;结合钻探情况，综合确定该层容许承载力[σ0]=120kPa。取桩周土极限摩阻系数τi=30kPa，容重γ=19kN/m3,粘聚力C=20kPa，内摩擦角υ=15?，砼与土层的摩擦系数f=0.25，Es=4MPa。按疏浚岩土工程分类属砂土类，工程分级为8级。 (3) 第四系冲积第一小层(Qal-1)粉砂?:灰色、灰褐色、松散,稍密状态， 13 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 湿,饱和，土质较均匀，成分为石英，局部变相为细砂。场地内广泛分布，仅在3#钻孔一带缺失，层厚0.5,8.00m，层底标高54.36,——————————————————————————————————————————————— 48.10m。层中做标准贯入试验6次，杆长校正后锤击数4,14击，平均锤击数10.2击，参考《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得到容许承载力[σ0]=141.20kPa;结合钻探情况，综合确定该层容许承载力[σ0]=130kPa。取桩周土极限摩阻系数τi=40kPa，容重γ=20.5kN/m3,粘聚力C=20.5kPa，内摩擦角υ=23?，砼与土层的摩擦系数f=0.35，Es=5MPa。按疏浚岩土工程分类属砂土类，工程分级为9级。 (4)基岩，勘察区下伏基岩为石灰系(C)灰岩?:灰白色、灰色、灰褐色，中等分化，中厚,厚层状构造，隐晶质结构，岩石坚硬、较完整，裂隙已被方解石细脉及铁质胶结，岩层浅层溶洞、溶槽较发育，钻进较平稳、进尺缓慢，岩芯多呈长、短柱状。钻控深度内未揭穿该层，最大揭露厚度为9.5m，层底标高54.36,48.10m。由岩石试验成果表知，岩石饱和单轴抗压强度RaJ=62.6,90.00MPa，平均值78.4MPa，属硬质岩，按硬质岩呈碎块状的特性值和《港口工程地质勘察规范》(JT240-97)得容许承载力[σ0]=2500kPa;取饱和单轴抗压强度RaJ=70MPa，取桩周土极限摩阻系数τi=200kPa，容重γ=27kN/m3。按疏浚岩土工程分类属砂土类，工程分级为9级。 以上分析得到的岩土物理力学建议参数如下: 岩土物理力学参数设计选用建议值表 地基岩土工程条件评价 ? 场地岩土层评价 14 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) ——————————————————————————————————————————————— ? 层淤泥结构松散、强度低,不能作为拟建建筑物基础持力层。 ? 层粉质粘土，属中等偏低强度，中等压缩性土层，层位不稳定，埋深较浅，不能满足拟建建筑物荷载要求，亦不宜选作拟建建筑物基础持力层。 ? 层粉砂，属中等偏高强度，中等偏低压缩性，可选作拟建建筑物桩基础持力层。 ? 层强风化页岩，属强度较高，低压缩性岩层，是拟建建筑物良好的桩基础持力层和下卧层 ? 场地稳定性及地基土均匀性评价 场地地形平坦，岩土地层分布稳定，地表及附近未发现不良地质现象。地区下伏基岩为志留系页岩，无岩溶地质现象，且本区域无断裂破碎带构造，因此，场区地基稳定性良好，适宜于建设。 拟建场地地基岩土层分布不稳定，持力层及以下各层顶板埋深起伏较大，层面坡度多大于10%，故地基土层倾角分布不均匀。 ? 结论与建议 ? 拟建场地不存在影响建筑物安全的不良地质条件，分布稳定性好，适宜工程建设。 ? 场地土类型为中软土，建筑场地类别为III类。为可进行建设的一般场地。 ? 拟建物基础型式宜采用桩基础，桩基类型为预应力管桩或钻孔灌注桩。 ? 单桩承载力特征值应以现场试桩试验为准。 ? 地下水对砼和砼中的钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 5.2.2设计荷载 堆载:前方平台采用20KN/m2; ——————————————————————————————————————————————— 门机:25吨门机，门机荷载代号为Mh-6-250，采用最不利情况考虑，门机支腿竖向 荷载为1320KN，作用在门机轨道梁上;; 流动机械:此处仅为初步设计，堆载满布前方平台，可不考虑流动机械的作用; 船舶荷载:船舶采用1000t级船型进行计算系缆力和撞击力; 5.3码头结构方案 15 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 方案一:采用高桩框架式 主要考虑的因素有以下几点:拟建的广西鹤笋化工有限公司码头工程位于八尺江与邕江交汇处的蒲庙镇下游,河道微弯，河床平缓。本河段河谷呈宽阔U字型，水面宽阔，水面宽约210m，主航道位于河道中心，码头建设对航道基本没有影响，过往船舶航行对码头亦不会产生不利影响。 方案二:采用高桩桁架式 主要考虑的因素有以下几点:高桩梁板式码头受力明确，结构简单，预制装配程度高，施工方便等优点。 5.4码头结构方案设计 5.4.1 岸坡设计 岸坡设计应根据岸坡稳定性分析计算得出，本码头坡度达1:6， 小于一般的稳定坡度1:2,1:3，岸坡平缓，故可不做稳定分——————————————————————————————————————————————— 析。 5.4.2 码头桩台设计 从结构的合理性、施工难易程度工期、工程造价、三材用量及使用要求等进行方案比较，提出推荐方案 方案一:框架式 1.前方桩台宽度14.0m，前方门机轨道距码头外边缘2.0m，距平台后边缘 1.5m。后方平台宽度21.00m。 2.前方平台下部使用框架式结构。 3.码头线长为177m，综合考虑前方桩台设排架25 排，排架间距为 7.00m。后方桩台设排架29排，排架间距6m 4.构件尺寸拟定 (1)桩帽:90cm×90cm×90cm (2)横梁:下横梁为预制构件，上横梁为现浇部分， 梁高185cm，下横梁宽度80cm， 上横梁宽40cm (3)门机轨道梁:预制T型梁高150cm，底宽45cm，翼缘宽度75 cm (4)面板:实心叠合板厚35cm 方案二:桁架式码头，桩基采用预应力混凝土空心桩 16 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) ——————————————————————————————————————————————— 1、前方平台宽度14.50m，前方门机轨道距码头外边缘2.50m，后方平台宽度15.0m。 2、前方门机轨道下设一对直桩，后方门机轨道下设一对叉桩，前后门机轨道中间设一根直桩。所有桩均采用600mm×600mm预应力混凝土空心方桩，其中空心直径300mm。 3、排架间距:码头线长为177m，综合考虑设排架25排，排架间距为7.00m。 4、叉桩斜度:叉桩斜度根据水平荷载大小及施工单位施工能力，并结合地质条件定为1:3。 5、前方平台梁格布置:上部结构采用梁板式结构，面板采用叠合板，门机下设置门机轨道梁，中间设纵梁，两边设边梁。 6、后方平台:后方平台不设纵梁，面板采用预应力空心大板。 7、构件尺寸拟定 (1)桩帽:双桩桩帽2000mm×2000mm×600mm;单桩桩帽 800mm×800mm×600mm; (2)横梁:上横梁高1500mm，宽600mm;下横梁高800mm,宽1000mm; (3)门机轨道梁:预制T型梁，高1500mm,底宽500mm; (4)面板:磨耗层厚50mm,现浇层100mm,预制层200mm; (5)分层系缆:采用四层系缆，每层距离均为4m; (6)靠船构件为钢系靠船柱。 5.4.3主要构件结构及尺寸 ——————————————————————————————————————————————— 1)横梁(如图1.4.1) 图1.4.1 17 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 图1.4.2 2)门机梁(纵梁)及边梁(如图1.4.2) 3)面板(如图1.4.3) 4)分层系缆:采用五层系缆。 5)靠船构件顶标高:考虑船舶安全停靠,并考虑内河小船靠泊,靠船构件底标高 18 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 5.5桩力的估算 5.5.1 方案一 (1)、恒载 1)、桩帽A: 19 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 2)、桩帽B: 3)、桩帽C: 20 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) ——————————————————————————————————————————————— 4)、桩帽D: 4)、单桩所受恒载: 桩?:504.42KN 桩?:408.42KN 桩?:430.42KN 桩?:336.1KN (2)活载 1)堆货 q=20KN/M2 单桩所受活荷载: 桩?:堆货 7x2.35x20=329KN 桩?:堆货 7x3.7x20=518KN 桩?:堆货 7x4.5x20=630KN 桩?:7x3.45x20=483KN (2)门机 按支腿正好在桩顶位置，且该支腿所受的力最大计算。 Mh-3-25门机最大支腿压力为:1450KN。 〈1〉桩帽A:1450KN 〈2〉桩帽B,C:0KN 〈3〉桩帽D:400KN 〈4〉单桩所受活荷载: 桩?:门机 1450KN 21 谢开翔:南宁港鹤笋作业区绿洲专用码头架空直立式结构设计 桩?:门机0KN 桩?:门机0KN 桩?:400KN 3)水平荷载: <1>系缆力计算: 系缆力计算可采用下列公式 N=K(?Fx/sinαcosα+?Fy/cosαcosβ)/n Nx=Nsinαcosβ Ny=Ncosαcosβ Nz=Nsinβ ——————————————————————————————————————————————— 式中，N,Nx,Ny,Nz-分别为系缆力标准值及其横向，纵向和竖向分力; ΣFx，ΣFy-分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和; K-系船柱受力分布不均匀系数，本码头设计船型最大长度82m，则K=1.2; N-计算船舶同时受力的系船柱数目，n=2; α-系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角，查《港口工程荷载规范》α=300; β-系船缆与水平面间夹角，查《港口工程荷载规范》β=0。 1>风荷载: 可按下列公式计算: Fxw=73.6×10-5×Axw×Vx2×ξx Fyw=49.0×10-5×Ayw×Vy2×ξy 式中 Fxw ,Fyw-分别为总用在船舶上的计算风压力的横向和纵向分力; Axw ，Ayw-分别为船体水面以上的横向和纵向受风面积; Vx，Vy-分别为设计风速的横向和纵向分量;根据设计资料，取 Vx=Vy=19.0m/s; ξ-风压不均匀折减系数,查《港口工程荷载规范》 ξx=1.0, ξy =0.9. 船体水面上的横向和纵向受风面积可按下列公式计算: logAxw=0.283+0.727logDW logAyw=0.019+0.628logDW ——————————————————————————————————————————————— 式中:DW-为船舶载重量，DW=1000T。 22 2012届港口航道与海岸工程专业毕业设计(论文) 求得:Axw=291.07m2 Ayw=80.04m2; Fxw=73.6×10-5×291.07×192×1.0=77.34KN Fyw=49.0×10-5×80.04×192×0.9=12.74KN 2> 水流力船首尾的横向分力: 水流力可按下列公式计算: Fxsc=Cxsc×0.5ρ×V2×B’ Fysc=Cysc×0.5ρ×V2×B’ 式中 Fxsc，Fysc-风别为水流对船首横向分力和船尾横向分力; Cxsc，Cysc-分别为水流力对船首横向分力系数和船尾横向分力系数， 《港口工程荷载规范》表E.0.16-1有Cxsc=0.17，Cysc=0; ρ-水的密度。ρ=1.00t/m3; V-水流速度，根据设计资料，取V=2.01m/s; B’-船舶吃水线以下的横向投影面积。 其中B’按下列公式计算: log B’=0.484+0.612logDW log B’ ———————————————————————————————————————————————