靖江35万吨级方块码头设计(港口航道与海岸工程毕业设计)

山东交通学院靖江3.5万吨级方块码头 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 院(系)别　专业　届别　学号　姓名　指导教师　山东交通学院教务处二○年月原创声明本人郑重声明：所呈交的论文“靖江3.5万吨方块码头设计”是本人在导师的指导下展开研究工作所取得的成果。除文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已经在文中以明确方式表明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并原为此承担一切法律责任。论文作者(签字)：日期：年月日摘要本设计是根据设计任务书的要求和《水工建筑物规范》的规定，对靖江的码头建设进行方案比选和设计并对靖江码头的总体平面布置进行规划设计。为使码头能够简单安全实用，又节省资源，本论文最终选择了方块码头。码头的总体规划布置也选择了顺岸式布置。由于靖江港为河港，故可忽视波浪的作用，主要考虑各个水位上码头所受的荷载作用。分别考虑了主动土压力的作用、被动土压力的作用、码头自重作用、码头上的均布荷载作用、系缆力（永久荷载）；还有就是码头的偶然荷载作用有地震时的主动土压力，码头均布荷载，地震惯性力的用作。经过计算来确定码头的稳定性。并在最后验算地基沉降。在论文的最后是对方块码头的卸荷板进行配筋计算。本设计的全部图纸采用AutoCAD绘制。关键词：方块码头土压力荷载AbstractThedesignisbasedonthedesignrequirementsofthemissionstatementandthe"normsofhydraulicstructures,"theprovisionsoftheterminalbuildingoftheJingjiangforschemeselectionanddesignandtheoveralllayoutofJingjiangterminalplanninganddesign.Toenableterminalstosimple,safeandpractical,andsaveresources,thispaperchosetheboxterminal.TerminallayoutoftheoverallplanisalsochosenAlongtheCoastoflayout.HongKongtoportsintheJingjiang,itcanignoretheroleofwaves,themainconsiderationofthelevelofthepiersufferedloads.Wereconsideredactiveearthpressure,passiveearthpressure,theroleofterminalself-respect,theterminalontheuniformload,themooringforce(permanentload);thereistheoccasionalloadterminalsareactiveearthpressureduringanearthquake,theterminaluniformlydistributedload,seismicinertialforceused.Hasbeencalculatedtodeterminethestabilityofpiers.Andcheckinginthefinalsettlement.InthefinalboxistheunloadingterminalplateReinforcement.AllofthedesigndrawingsusingAutoCADdrawing.Keywords:earthpressureloadingterminalbox目录前言……………………………………………………………………11设计条件……………………………………………………………………32作用的分类以及计算…………………………………………………72.1结构自重力…………………………………………………………………7　　2.1.1设计低水位情况……………………………………………………7　　2.1.2设计高水位情况………………………………………………………8　　2.1.3极端高水位情况………………………………………………………92.2土压力标准值计算……………………………………………………………102.2.1墙后块石棱体产生的土压力标准值极端高水位情况………………11　　2.2.2设计高水位情况………………………………………………………14　　2.2.3设计低水位情况………………………………………………………162.3码头面堆存荷载产生的土压力标准值………………………………………192.4六度地震时的主动土压力标准值计算………………………………………22　　2.4.1设计高水位情况………………………………………………………23　　2.4.2设计低水位情况………………………………………………………252.5码头面堆存荷载产生的地震土压力标准值…………………………………282.5.1设计高水位情况………………………………………………………28　　2.5.2设计低水位情况………………………………………………………312.6地震惯性力…………………………………………………………………33　　2.6.1设计高水位情况………………………………………………………332.6.2设计低水位情况………………………………………………………352.7船舶荷载………………………………………………………………………37　　2.7.1系缆力………………………………………………………………37　　2.7.2撞击力………………………………………………………………40　　2.7.3挤靠力………………………………………………………………403码头稳定验算……………………………………………………………………413.1持久状况………………………………………………………………………413.2沿基床底面抗滑稳定验算……………………………………………………493.3卸荷块体后倾稳定验算………………………………………………………513.4偶然状况………………………………………………………………………524基床和地基承载力验算………………………………………………………………594.1基床顶面应力计算……………………………………………………………594.2地基承载力验算………………………………………………………………625配筋计算……………………………………………………………………65结论………………………………………………………………………………………67致谢………………………………………………………………………………………68参考文献………………………………………………………………………………69前言靖江地处江、海交界处。长江下游岸线最长的港口。江海换装枢纽港。靖江境内长江岸线二零零八年十二月对外开放，全长五十二点三公里，可形成港口岸线四十点六公里，其中超过十米的深水岸线约三十五公里，水深条件和通航环境优越，适合发展大用水量、大运输量的重型工业。上海港成为中国大陆最大的集装箱主枢纽港之后，其长期承担的内外贸大宗散货中转职能不断溢出，给比邻上海的靖江港提供了发展的机遇。二零零九年，该港大力推进码头和疏港体系建设，加快完善港口功能，打造江海换装成本最低的结点。港区内长江上最大的废金属集散码头通过了省级对外开放验收；新港、八圩、夹港三个作业区按各自的功能定位，纵向形成装卸区、物流区、工业带的港区布局。二○○九年四月份起，国家交通运输部将靖江港列入全国规模以上港口统计范围，港口货物吞吐量等数据单列，所处水域类型为内河干线港区。同年九月中旬，靖江港区新港作业区详细规划通过交通运输部和江苏省港口局专家组评审。新港作业区以临港企业所需的杂货、干散货、液体散货等能源、原材料和产成品运输为主，发展临港工业和港口物流业，适当发展集装箱运输，逐步发展成规模化、现代化的综合性作业区。预计今年港口建设资金将达三十亿元，将续建万吨级泊位十二个，新开工建设龙威港务、新华港务等万吨级泊位十一个，拟建成十五个万吨级泊位，港口货物吞吐量将达四千两百万吨，增幅达四成。故此我们毕业课程设计选此为题，根据设计任务书，靖江港新港作业区近期工程的建设规模为3.5万吨。设计船型可采用3.5万吨杂货船。在此设计中要完成的任务如下：一、熟悉设计任务书。包括工程简介，了解工程得基本情况，地点及历史背景；自然条件，了解港区地理位置，地形地貌与工程地质，水文条件和气象条件；营运条件，了解港口的现状，运量及船型条件；设计要求，要完成总平面布置图，水工结构平面、断面图、施工图。大体熟悉掌握设计要求。卸工艺。根据装卸工艺的设计原则，选择合适的装卸流程，在这当中制定两套装卸工艺的方案，这其中又包括通用码头和件杂货码头两类码头。在此项任务中，要绘出装卸工艺流程图。选择岸边装卸工具、码头前沿与库场之间的运输工具，以及从船舶上岸后直接到库场的连接运输工具。通过经济、功效以及各方面的方案比选，选择出最优的方案。选择装卸设备之后就进行泊位通过能力的计算，然后计算泊位数。接着开始计算仓库和堆场的面积，这其中又包括拆装箱库和件杂货的面积，堆场面积又包括集装箱、空箱和件杂货堆场。装卸工艺的选择主要是为了总平面布置而工作，接下来就为了设计总平面。平面布置。熟悉港区布置原则，掌握总体设计要求。首先我们确定高程及水深，根据八莫水文站的水文观测资料，确定设计高、低水位，确定码头面高程、设计水深、码头前沿河底高程。再根据地形水深条件设计码头前水域和港池。然后计算泊位长度进行陆域布置。这其中要计算码头前沿作业地带宽度，布置场内道路，画平面布置图。四、水工建筑物。在此项任务中也是毕业设计中的重中之重。码头舶系靠停泊用的，在此进行货物装卸和旅客上下等作业。码头由主体结构和附属设备两部分组成。主体结构又分为上部结构和下部结构。那么在设计之前首先就要选择结构形式，在此要提贡两种方案。一种重力式，重力式码头主要由墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备组成。重力式码头的结构主要决定于墙身的结构及其施工方法。按墙身结构，重力码头可分为方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头、格型钢板码头等。在选择时要根据地质条件、气象条件、水文条件综合进行比较选出最佳方案。另一种为高桩码头，高桩码头按桩台宽度可分为窄桩台和宽桩台。按上部结构可分为板梁式、绗架式、无梁板式和承台式码头。在确定了这两种方案，即重力式和高桩的形式后，就进行结构计算。在此只求重力式，为重点方案，高桩可与其他人进行比较。首先要确定断面尺寸，绘出码头结构断面图，再计算结构自重力，在不同水位下的自重力，力臂，稳定力矩，接着计算波浪力，在此条件下，因为是河港码头，可忽略不记。然后计算土压力标准值计算，这包括主动土压力系数，地震时的主动土压力标准值，接着进行稳定性演算。卸荷块体承载力计算，最后进行地基沉降。在计算过程中可能有某一项指标不能达到要求，那就要重新调整尺寸，在重复计算，最终达到要求为止。这就确定了码头的尺寸。1．设计条件（一）设计船型设计船型的船舶资料见表1-1。表1-1船舶资料船舶吨级（t）船舶尺寸（m）3.5万（二）结构安全等级结构安全等级为二级（三）自然条件1、设计水位设计高水位：▽+3.17m(高潮累积频率10%)设计低水位：▽-0.40m(低潮累积频率90%)极端高水位:：▽+4.73m(重现期50年极值高水位)极端低水位：▽-1.28m(重现期50年极值低水位)乘潮水位：▽+1.23m(历时两小时，保证率90%)2、波浪要素由于是内河港口，可以忽略波浪的影响。3、地质资料勘区属长江三角洲临江阶地、河漫滩～河床地带，区域地层自第四纪以来，有四个沉积韵律，覆盖层总厚度可达300m～400m，其中0～70m的覆盖层属现代三角洲相沉积，主要由淤泥质土、粉质粘土及砂土组成。勘区地层成因以河流冲积为主。据本次钻探所揭露地层，现将勘区地层自地表而下按单元土体分述如下：①人工填土（Q4ml）：主要分布于沿江的大堤，主要为浆砌块石，及靠近水域侧的浆砌块石护坡，局部为粘性土，成分及性质变化较大。（1-1）块石（Q4ml）：人工抛石，主要分布在原一期码头下游引桥及拟建码头下游端，局部岸坡较陡地段抛石较多，块石厚度变化较大，粒径不均。②粉质粘土（Q4al）：黄褐色，饱和，软塑状态，含铁锰氧化物及其结核；为陆域表壳层，厚度1.9m～15.8m。③粉细砂（Q4al）：灰色，含云母混少许粘性土，有腐植物及贝壳屑，呈松散～稍密状，主要分布在水域表层，层厚不均，局部钻孔缺失，最大层厚16.5m。其平均标准贯入击数Ｎ=7(2～18)击。（3-1）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐黄、褐灰色，饱和，流塑状态、部分软塑，水平层理发育，间砂、局部夹砂或混砂团。主要分布于勘区水域表层，局部地段该层缺失。④粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，软塑～可塑状态，局部流塑状，薄层结构，部分与砂呈互层，局部混砂或粉土。广泛分布于勘区中上部，一般分布在标高▽-7m～▽-23m以下，陆域揭示该层埋深分布较浅，分布标高在▽-3m～▽-16m以下，厚度0.8m～21.9m不等。其平均标准贯入击数Ｎ=5(3～15)击。（4-1）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，流塑状态、部分软塑，水平层理发育，间砂、局部夹砂或混砂团。主要分布于勘区中上部，以透镜体状分布，部分钻孔缺失该层，局部该层层厚较大。（4-2）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，一般为松散～稍密状态，局部中密状，含贝壳屑，局部混或夹粘性土薄层，一般呈透镜体壮分布。其平均标准贯入击数Ｎ=15(9～22)击。⑤粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，一般为中密状态，局部稍密状，含贝壳屑，局部混或夹粘性土薄层。该层分布较为普遍，为本区钻探揭示深度内普遍分布的中部地层。一般分布在标高▽-9.7m～▽-33m以下，▽-19m～▽-40m以上。其平均标准贯入击数Ｎ=19(10～32)击。（5-1）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，一般呈软塑和可塑状，混砂不均，局部夹薄砂层，该层主要以过渡层状分布于⑤单元层上下或透镜状分布于⑤单元层之中。其平均标准贯入击数Ｎ=7(3～18)击。⑥粉质粘土夹砂（Q4al）：褐灰色，饱和，软塑～可塑状态，水平层理较发育，夹薄砂层，混砂团及粉土，码头区钻孔全部揭穿该层，为本区钻探揭示深度内普遍分布的中下部地层。一般分布在标高▽-26m～▽-38m以下，▽-50m～▽-60m以上，局部缺失（如引桥断面ZK81、ZK73、ZK74等钻孔），其平均标准贯入击数Ｎ=10(4～25)击。（6-1）粉细砂夹粘性土（Q4al）：褐灰色，很湿，稍密～中密状态，少许密实状，夹薄层粉质粘土，混少许粉土，成分变化大，局部砂质富集。主要成透镜状分布于⑥单元层之中,局部呈层状分布，与⑥层构成了勘区中下部主要地层。其平均标准贯入击数Ｎ=23(11～38)击。（6-2）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，流塑状态，水平层理较发育，局部夹薄砂层，一般称透镜体壮分布，分布不均匀。⑦粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，含贝壳屑，局部混少许粘性土，该层砂质较均匀，为本区钻探揭示深度下部分布较稳定的密实地层。一般分布在标高▽-35m～▽-64m以下，层厚不均，局部钻孔缺失该层。其平均标准贯入击数Ｎ=46(23～97)击。（7-1）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，一般呈软塑和可塑状，混砂不均，局部夹薄砂层，该层主要以过渡层状分布于⑦单元层之上，为勘区中下部密实粉细砂、中粗砂·上部的标志层，局部钻孔该层缺失。其平均标准贯入击数Ｎ=11(5～25)击。⑧中粗砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，颗粒不均，以中粗砂为主，混粗砾砂，局部砾砂富集，含量变化较大、极不均匀。该层为勘区下部主要地层，分布连续，层次稳定，本次勘察期间，仅ZK23、ZK26穿透该层。其平均标准贯入击数Ｎ=62(34～120)击。（8-1）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，颗粒不均，局部混少许中粗砂，分布不均，一般呈透镜体壮分布，其平均标准贯入击数Ｎ=53(43～60)击。⑨粉质粘土（Q3al）：灰绿色，饱和，可塑～硬塑状态，含贝壳屑，局部混砂或粉土。仅在部分钻孔揭示该层（如ZK23、ZK26等钻孔），该层未穿透。（9-1）粉细砂（Q3al）：灰色，含云母，饱和，密实～极密实，该层一般称透镜体状分布，为⑨层中的夹层，层厚不均，仅在ZK26孔揭示该层，该层未穿透。其平均标准贯入击数Ｎ=61(61～62)击。4、地震设计烈度为6度（四）码头面荷载堆存荷载：当用于构件计算时：当用于整体计算时：（五）材料指标材料指标见表1-2表1-2材料指标材料名称重度（）内摩擦角（）路面混凝土C302313混凝土方块C2524.514.5混凝土胸墙C302313墙后回填石料181121452.作用的分类以及计算方快码头剖面图见附录图12.1结构自重力（永久作用）2.1.1设计低水位水位情况设计低水位为1）自重力：计算见表2-1（以单位m计）表2-1自重力计算结果（）层号第一层第二层第三层第四层第五层9472.53342.4231.3217.5360.8本层以上9472.512814.913046.213263.713624.52）力臂：计算见表2-2表2-2力臂计算（m）层号第一层1.546第二层1.0465.292第三层1.0465.2922.661第四层1.0465.2922.6612.5第五层2.7466.4923.8613.73.631注：为重心距计算前趾的距离3）稳定力矩：，计算结果见表2-3表2-3力矩计算结果（）层号第一层14644.48514644.485第二层9908.23517687.9827596.215第三层9908.23517687.98615.48928211.704第四层9908.23517687.98615.489543.7528755.454第五层26011.48521698.86893.049804.751310.06550718.2092.1.2设计高水位情况设计高水位为1）自重力：计算见表2-4表2-4自重力计算结果（）层号第一层第二层第三层第四层第五层399.14589.661231.3217.5360.8本层以上399.14988.8011219.311436.811797.612）力臂：计算见表2-53）稳定力矩：，计算结果见表2-6表2-5力臂计算（m）层号第一层1.4615第二层0.96154.34282第三层0.96154.342822.661第四层0.96154.342822.6612.5第五层2.66156.042823.8613.73.631注：为重心距计算前趾的距离表2-6力矩计算结果（）层号第一层583.343583.34第二层383.7732560.792944.56第三层383.7732560.79615.4893560.05第四层383.7732560.79615.489543.7504103.80第五层1062.313563.21893.049804.7501310.067633.392.1.3极端高水位情况极端高水位为1）自重力：计算见表2-7（以单位m计）表2-7自重力计算结果（）层号第一层第二层第三层第四层第五层218.66542.704231.3217.5360.8本层以上218.66761.36992.661210.161570.972）力臂：计算见表2-8表2-8力臂计算（m）层号第一层1.9472第二层1.44724.2297第三层1.44724.22972.661第四层1.44724.22972.6612.5第五层3.14725.92973.8613.73.631注：为重心距计算前趾的距离3）稳定力矩：，计算结果见表2-9表2-9力矩计算结果（）层号第一层425.774425.77第二层316.4442295.472611.92第三层316.4442295.47615.483227.41第四层316.4442295.47615.48543.753771.16第五层688.1663218.07893.04804.751310.0656914.112.2土压力标准值计算主动土压力系数计算：卸荷块体与胸墙组成的墙背近似L型，按照《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）3.5.1.2条，可近似按照公式（3.5.1.10）计算：卸荷块体以下墙背，按3.5.2条规定：取查表B.0.3-1，水平土压力系数垂直土压力系数2.2.1墙后块石掕体产生的土压力标准值（永久作用）：极端高水位情况：极端高水位为（1）土压力强度计算，按（JTJ290-98）规范3.5.1条计算。单位（）主动土压力分布图见附录图2（a）（2）合力计算：土压力合力的计算结果见表2-10（以单位M计）（3）水平力作用的力臂计算结果见表2-11（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-12（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-13（6）垂直力作用产生的力矩计算结果见表2-14表2-10土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层12.8724.2548.03942.378106.6312.8724.2547.76540.934102.99002.0810.96827.597本层以上12.8737.12444.88985.823188.813本层以上002.0813.04840.645注第一层、第二层；第三层~第四层表2-11力臂计算结果(m)层号第一层1.4423第二层4.44231.1853第三层7.44234.18530.8482第四层10.44237.18533.84821.4332第五层14.442311.18537.84825.43321.7282表2-12倾覆力矩层号第一层18.56218.562第二层107.74328.748136.491第三层57.78932.4986.58696.874第四层427.441294.123157.52258.666937.75第五层1487.4121151.974808.286559.565177.9874185.225表2-13力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.192第四层----5.1925.00第五层----6.8926.706.70表2-14稳定力矩计算结果（）层号第一层00第二层000第三层0010.799010.799第四层0056.94554.84111.785第五层00190.198184.899184.899559.9982.2.2设计高水位情况：（1）土压力强度计算：单位（）土压力分布图见附录图2（b）（2）合力计算：土压力合力的计算结果见表2-15（以单位M计）表2-15土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层18.83337.8378.036244.775113.56718.19136.5487.76243.249109.6974.8749.7932.07911.58929.393本层以上18.19154.73962.501105.75215.447本层以上4.87414.66716.74628.33557.728注第一层、第二层；第三层~第四层（3）水平力作用的力臂计算结果见表2-16表2-16力臂计算结果(m)层号第一层1.311第二层5.3111.097第三层8.3114.0970.924第四层11.3117.0973,9241.122第五层15.31111.0977.9245.1221.453（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-17表2-17倾覆力矩层号第一层23.84823.848第二层194.10640.093234.19第三层64.50931.8007.172103.483第四层489.189306.9316.97048.525861.614第五层1679.571217.30869.23561.868159.3894487.37（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-18（6）垂直力作用产生的力矩计算结果见表2-19表2-18力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.21第四层----5.215.00第五层----6.916.706.70表2-19稳定力矩计算结果（）层号第一层00第二层000第三层0010.8315910.8315第四层0060.3786957.945118.323第五层00203.1056196.93196.93596.9712.2.3设计低水位情况(1)土压力强度：单位（）土压力分布图见附录图2.（c）（2）合力计算：土压力合力的计算结果见表2-20（以单位M计）表2-20土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层24.76849,1748.06255.681116.15623.92447.4987.78753.783112.1986.41012.7272.08714.41130.063本层以上23.92471.42279.209132.992245.19本层以上6.41019.13721.22435.63565.698注第一层、第二层；第三层～第四层（3）水平力作用的力臂计算结果见表2-21（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-22（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-23（6）垂直力作用产生的力矩计算结果见表2-24表2-21力臂计算结果(m)层号第一层1.2第二层4.21.31第三层7.24.310.914第四层10.27.313.9141.007第五层14.211.317.9144.0071.387表2-22倾覆力矩层号第一层28.70828.708第二层199.49162.222261.714第三层56.06633.5617.117396.745第四层548.58393.15210.50654.1591206.406第五层1593.211268.96887.935449.57155.61864355.302表2-23力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.207第四层----5.2075.00第五层----6.9076.706.70注：为距计算面前趾的距离(以下同)表2-24稳定力矩计算结果（）层号第一层00第二层000第三层0010.86710.867第四层0075.03872.055147.09第五层00207.645201.422201.422610.482.3码头面堆存荷载产生的土压力标准值（可变作用）主动土压力系数计算同前。土压力强度计算，按（JTJ290-98）规范3.5.1条计算。其中所以，土压力分布见下图2-1合力计算（以单宽m计）：土压力合力的计算结果见表2-25水平力作用的力臂，计算结果见表2-26水平力作用产生的倾覆力矩计算结果见表2-27。垂直力作用的力臂，计算结果见表2-28。垂直力作用产生的稳定力矩，计算结果见表2-29。图2-1均布荷载q=30kPa产生主动土压力分布图表2-25主动土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层20.6415.480.0487.6120.56719.93714.9530.0467.35119.8665.3424.0070.0121.975.323本层以上19.93734.86734.91342.26462.13本层以5.3429.3499.36111.33116.654表2-26力臂计算结果（m）层号第一层2第二层51.5第三层84.50.091第四层117.53.0911.003第五层1511.58.0915.0032.001表2-27倾覆力矩计算结果层号第一层39.87439.874第二层74.76522.43097.195第三层0.3680.2070.0910.666第四层80.86155.1333.0917.373146.458第五层297.990228.4598.09199.39039.752673.681表2-28力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.207第四层----5.2075.00第五层----6.9076.706.70表2-29稳定力矩计算结果层号第一层--第二层----第三层----5.2075.207第四层----5.2079.85015.057第五层----6.90735.66435.66478.2352.4六度地震时的主动土压力标准值计算（偶然作用）主动土压力系数计算：按《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）式（5.3.1-5）计算。式中，=0，，按表5.3.1取值，计算结果见表2-30表2-30计算结果计算位置卸荷块体以上水上01.5450.183水下03.0450.194卸荷块体以下，且在水下153.0450.183墙后块石棱体产生的地震土压力标准值2.4.1设计高水位情况:设计高水位为土压力强度按5.3.1-2，5.3.1-3式计算土压力见附录图3a合力计算（以单位m计）：土压力合力的计算结果见表2-31。表2-31土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层27.0742.359.21251.405129.90226.14840.9078.89849.653125.4767.00610.9612.38413.30533.621本层以上26.14867.05575.953125.606251.082本层以上7.00617.96720.35133.65667.277（3）水平力作用的力臂，计算结果见表2-32（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-33表2-32力臂计算结果（m）层号第一层1.342第二层4.3421.345第三层7.3424.3451.073第四层10.3427.3454.0731.150第五层14.34211.3458.0735.1501.717表2-33计算结果（）层号第一层35.09135.091第二层177.61855.020232.638第三层65.32938.6629.548113.538第四层513.511364.701202.23757.1011137.55第五层1799.571423.521012.96646.201215.4425097.71（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-34（6）垂直力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-35表2-34力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.207第四层----5.2075.00第五层----6.9076.706.70表2-35计算结果（）层号第一层--第二层----第三层----12.41312.413第四层----69.27966.5250.000135.804第五层----232.220225.261225.261682.7422.4.2设计低水位情况：设计低水位为(1)土压力强度计算：土压力见附录图3b（2）合力计算（以单位m计）：土压力合力的计算结果见表2-36。表2-36土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层26.8454.869.25658.335148.62125.92552.9918.94156.347143.5576.94714.1992.39615.09838.466本层以上25.92578.91688.172146.507295.128本层以上6.94721.14623.54238.6477.106（3）水平力作用的力臂，计算结果见表2-37（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-38（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-39（6）垂直力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-40表2-37力臂计算结果（m）层号第一层1.333第二层4.331.279第三层7.3334.2790.984第四层10.3337.2793.9841.073第五层14.33311.2797.9845.0731.736表2-38计算结果（）层号第一层34.55834.558第二层229.61067.775297.385第三层65.56438.2598.798112.621第四层582.234410.150224.48660.4601277.33第五层2057.601619.171146.15728.265249.2155800.42表2-39力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.207第四层----5.2075.00第五层----6.9076.706.70表2-40计算结果（）层号第一层--第二层----第三层----12.4760.0000.00040.298第四层----78.61575.4900.000420.011第五层----265.685257.722257.7221766.322.5码头面堆存荷载产生的地震土压力标准值2.5.1设计高水位情况：设计高水位为土压力强度（土压力系数同前）：其中，土压力分布见附录图4a（2）合力计算（以单位m计）：土压力合力的计算结果见表2-4表2-41土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层22.67617.460.058.09721.88221.90316.8650.0487.82121.1365.8694.5190.0132.0965.663本层以上21.90338.76838.81646.63767.773本层以上5.86910.38810.40112.49718.16注：第一层、二层中，第三——五层中（3）水平力作用的力臂，计算结果见表2-42表2-42力臂计算结果（m）层号第一层1.892第二层4.8921.500第三层7.8924.5000.085第四层10.8927.5003.0850.989第五层14.89211.5007.0854.9891.931（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-43（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-44（6）垂直力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-45表2-43计算结果（）层号第一层41.44141.441第二层82.50425.298107.802第三层0.3810.2170.0040.603第四层85.18758.65824.1287.735175.709第五层314.763243.069149.751105.44940.814853.847表2-44力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.207第四层----5.2075.00第五层----6.9076.706.70表2-45计算结果（）层号第一层--第二层----第三层----0.0670.067第四层----10.91210.47821.390第五层----39.11837.94537.945115.0092.5.2设计低水位：设计低水位为（1）土压力强度：土压力分布见附录图4b（2）合力计算（以单位m计）：土压力合力的计算结果见表2-46。表2-46土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层21.9616.9650.058.09721.88221.21216.3870.0487.82121.1365.6844.3910.0132.0965.663本层以上21.21237.59937.64745.46866.604本层以上5.68410.07510.08812.18417.847注：第一层、二层中，第三——五层中（3）水平力作用的力臂，计算结果见表2-47（4）水平力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-48（5）垂直力作用的力臂，计算结果见表2-49表2-47力臂计算结果（m）层号第一层2.第二层51.454第三层84.4540.085第四层117.4543.0850.989第五层1511.4547.0854.9891.931表2-48计算结果（）层号第一层42.42442.424第二层81.93523.827105.762第三层0.3840.2140.0040.602第四层86.03158.29824.1287.735176.191第五层317.040242.092149.749105.44840.814855.141表2-49力臂计算结果（m）层号第一层--第二层----第三层----5.207第四层----5.2075.00第五层----6.9076.706.70（6）垂直力产生的倾覆力矩，计算结果见表2-50表2-50计算结果（）层号第一层--第二层----第三层----0.0680.0000.0000.068第四层----10.91410.4800.00021.394第五层----39.11437.94237.942114.9992.6地震惯性力（偶然作用）2.6.1设计高水位情况：设计高水位为1）自重及其产生的水平地震惯性力（对6度地震不考虑与垂直地震惯性力组合）：自重计算时，水位以上结构取干重度，水位以下结构取饱和重度，水平向地震惯性力按《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）（5.25）式计算：其中，C取0.25，K按（JTJ225—98）规范表5、1.4取0.1，按（JTJ225—98）规范图5、2.5（b）取值，计算接果见附录图5则，自重以及其产生的水平地震惯性力计算结果见表2-51表2-51及计算结果（单位m计）层号（kN）本层以上（kN）第一层231.12.20712.75112.751第二层842.51.98841.87254.623第三层231.31.76810.22364.847第四层217.51.5498.42373.269第五层360.81.25611.32984.5992)水平地震惯性力作用的力臂，计算结果见表2-523)水平惯性力作用产生的倾覆力矩，计算结果见表2-53。表2-52力臂计算结果（m）层号第一层1.717第二层4.7171.305第三层7.7174.3051.616第四层11.7177.3054.6161.5第五层15.71711.3058.6165.51.828注为距计算层前趾的距离表2-53计算结果（）层号第一层21.89321.893第二层257.65771.283328.940第三层500.424279.166104.793884.383第四层858.493535.230338.210109.9041841.836第五层1329.642956.392728.905465.295154.6473634.8812.6.2．设计低水位情况：设计低水位为1）自重及其产生的水平地震惯性力：计算方法同前，计算接果见图1-1-6b自重以及其产生的水平地震惯性力计算结果见表2-54表2-54及计算结果（单位m计）层号（kN）本层以上（kN）第一层207.12.20711.42711.427第二层821.51.98840.82952.256第三层231.31.76810.22362.479第四层217.51.5498.42370.902第五层360.81.25611.32982.2312)水平地震惯性里作用的力臂，计算结果见表2-55表2-55力臂计算结果（m）层号第一层1.713第二层4.7131.289第三层7.7134.2891.616第四层11.7137.2894.6161.5第五层15.71311.2898.6165.51.8283)水平惯性力作用产生的倾覆力矩，计算结果见表2-56。表2-56计算结果（）层号第一层19.57419.574第二层246.28367.358313.641第三层481.901267.972100.966850.839第四层830.475516.805327.284106.3531780.916第五层1292.096928.306708.502452.271150.3183531.4932.7船舶荷载（可变作用）2.7.1系缆力1）船舶受风面积：只考虑风向垂直纵轴时，6级风速V=3.1m/s情况，按《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）10、2.2计算：满载时：式中：DW——船舶载重量，35000t。半载或压载时：作用在船舶上的计算风压力，按（JTJ215-98）规范（10、2.2—1）计算：F=73.6×10AV式中：V=3.1m/s；——风压不均匀系数，根据船长L=190m，查（JTJ215-98）规范表10、2.3，取0.7。满载时：F=73.6×10×2275×（3.1）×0.7=11.264（kN）半载或压载时：F=73.6×10×3859.5×（3.1）×0.7=19.109（kN）3)系缆力：按（JTJ215-98）规范10、4节计算。(1)系缆力标准值计算：取K=1.2，n=2系船缆夹角、按（JTJ215-98）规范表10、4.3值：，(水流速度很小，因此而产生的系缆力忽略不计)按照（JTJ215-98）规范10、4.5条规定，DW=35000t的船舶系缆力标准值不应小于556kN，取N=556kN横向分力：竖向分力：系缆力的横向分力N沿码头高度的分布及其产生的倾覆力矩见表2-57表2-57倾覆力矩（）层号分布宽度B（m）水平力(kN/m)力臂（m）倾覆力矩第一层7.537.0674.5166.8第二层1321.3857.5160.385第三层15.517.93510.5188.323第四层1815.44413.5208.5第五层21.512.93017.5226.279（3）系缆力的垂直分力N=0，不产生倾覆力矩。（4）系缆力产生的总倾覆力矩见表2-58表2-58系缆力产生的总倾覆力矩层号第一层第二层第三层第四层第五层166.800327.185515.507724.007950.286系缆力的扩散图2.7.2撞击力对该码头的结构计算不起控制作用，略。2.7.3挤靠力对该码头的结构计算不起控制作用，略。3码头稳定性验算3.1持久状况1、作用效应组合持久组合一：设计高水位时的永久作用+系缆力（主导可变）+均载（非主导可变）持久组合二：设计高水位时的永久作用+均载（主导可变）+系缆力（非主导可变）持久组合三：设计低水位时的永久作用+系缆力（主导可变）+均载（非主导可变）持久组合四：设计低水位时的永久作用+均载（主导可变）+系缆力（非主导可变）2、承载能力极限状态设计表达式：1）码头分层稳定验算：不考虑波浪作用，系缆力为主导可变作用，均载为非主导可变作用时，用下式计算（只计算胸墙及卸荷块体二层）：a)系缆力为主导可变时：抗滑稳定：（E+P+E）（G+E－P+E）f抗倾稳定（M+M+M）（M+M+M）b)均载为主导可变时：抗滑稳定：（E+E+P）（G+E+E）f抗倾稳定（M+M+M）（M+M+M）式中：——自重力的分项系数，取1.0；G——作用在计算面上的结构自重力的标准值（kN）；f——沿计算面的摩擦系数设计值，按第3、4.10条规定采用；——结构重要性系数；——土压力的分项系数；E、E——分别为填料所产生的主动土压力在计算面以上的水平力和垂直分力的标准值（kN）；——系缆力的分项系数P、P——系缆力水平、垂直分力的标准值（kN）；E、E——分别为码头面可变作用产生的主动土压力在计算面以上的水平分力和垂直分力的标准值（kN）；——作用效应组合系数，取0.7；M——结构自重力标准值对计算前趾的稳定力矩（kN/m）；M、M——分别为码头填料产生的主动土压力标准值对计面前趾的倾覆力矩和稳定力矩（kN·m）；——结构系数；M、M——分别为码头面可变作用产生的主动土压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩和稳定力矩（kN·m）；M——系缆力标准值对计算面前趾的倾覆力矩（kN·m）；M——系缆力水平分力标准值对计算面前趾的倾覆力矩（kN·m）；剩余水压力为0山东交通学院毕业设计（论文）6869表3-1持久组合一抗滑稳定计算项目层号fEEEEPPG（E+E+P）（G+E+E）f备注第一层1.01.351.01.41.01.00.718.19019.94037.0670399.1487.80399.14稳定第二层1.01.351.01.41.00.550.736.55014.95021.3850589.6690.48324.31稳定第三层1.01.351.01.41.00.550.77.762.080.050.0117.9350231.3028.12128.77稳定第四层1.01.351.01.41.00.550.743.2511.597.351.9715.4440217.5083.45129.69稳定第五层1.01.351.01.41.00.650.7109.7029.3919.875.3237.0670360.80211.25264.98稳定表3-2持久组合一抗倾稳定计算项目层号MMMMMM（M+M+M）（M+M+M）备注第一层1.01.351.01.41.00.723.850166.839.880583.34303.40583.34稳定第二层1.01.351.01.41.00.7234.190160.3997.1202944.56632.482944.56稳定第三层1.01.351.01.41.00.7103.4810.8315188.320.6665.213560.05403.983579.60稳定第四层1.01.351.01.41.00.7861.614118.323208.5146.4615.064103.801593.484277.77稳定第五层1.01.351.01.41.00.74487.37596.971226.28673.6878.247633.397011.378513.24稳定表3-3持久组合二抗滑稳定计算项目层号fEEEEPG（E+E+P）（G+E+E）f备注第一层1.01.351.01.41.01.00.718.19019.94037.067399.1487.80399.14稳定第二层1.01.351.01.41.00.550.736.55014.95021.385589.6690.48324.31稳定第三层1.01.351.01.41.00.550.77.762.080.050.0117.935231.3028.12128.77稳定第四层1.01.351.01.41.00.550.743.2511.597.351.9715.444217.5083.45129.69稳定第五层1.01.351.01.41.00.650.7109.7029.3919.875.3237.067360.80211.25264.98稳定表3-4持久组合二抗倾稳定计算项目层号MMMMMM（M+M+M）（M+M+M）备注第一层1.01.351.01.41.00.723.85039.880166.8583.34195.66583.34稳定第二层1.01.351.01.41.00.7234.19097.120160.392944.6473.342944.60稳定第三层1.01.351.01.41.00.7103.4810.830.6665.21188.323560.1331.293579.93稳定第四层1.01.351.01.41.00.7861.6118.3146.4615.06208.54103.81387.824278.57稳定第五层1.01.351.01.41.00.74487.597.0673.6878.24226.287633.46384.838517.59稳定表3-5持久组合三抗滑稳定计算项目层号fEEEEPGP（E+P+E）（G+E－P+E）f备注第一层1.01.351.01.41.01.00.723.92019.94037.067399.140103.03399.14稳定第二层1.01.351.01.41.00.550.747.50014.95021.385589.660108.19589.66稳定第三层1.01.351.01.41.00.550.77.792.0870.050.0117.935231.30035.67234.13稳定第四层1.01.351.01.41.00.550.7