整理扶壁碼頭計算書

1、精品文檔第一章扶壁式結構穩(wěn)定性計算由設計說明書可知，500噸級泊位設有系纜柱的結構段受到的水平力較大，故取這一段扶壁式結構進行穩(wěn)定性驗算。1.1 設計條件1.1.1 設計船型長x寬x吃水=68.0mx10.8mx2.9m1.1.2 結構安全等級采用二級1.1.3 自然條件(1)設計水位及碼頭高程設計高水位：19.62m設計低水位：17.83m碼頭前沿面高程：19.7m碼頭前沿底高程：14.14m(2)波浪：陸集港建于京杭大運河上，水流平緩，故不考慮波浪作用。(3)地質(zhì)資料見設計說明書。(4)地震設計烈度8度1.1.4 碼頭作用標準值(1)碼頭后方堆載為整體計算時20kpa。(2)剩余水壓力：按

2、扶壁式碼頭墻后水位比墻前水位高30cm計算。1.1.5 建筑材料的重度和內(nèi)摩擦角標準值重度；"：浮重度；邛：內(nèi)摩擦角?；炷粒?=23kN/m3,=*=13kN/m3回填土：=19.3kN/m3,=9.3kN/m3,c=0kpa1.2 碼頭作用分類和及計算計算段長度5s1.2.1 結構自重力(永久作用)：1.2.1.1 設計高水位(19.62m):碼頭結構見圖1-1,1-2計算結果見表1-1精品文檔精品文檔圖1-1扶壁式碼頭結構斷面設計高水位C30碎C25加石碎基礎自重合計干砌塊石護面塊石基床自重合計表1-1自重(KN設計高水位情況下的結構自重力3.14*1.5人2*0.8*23+0

3、.08*5*5*13+1.92*5*5*13=780139*14=19462725.9960.7*2.25*5*15=118.125(2.25*2+8*1.5)*5*11=907.53751.625力臂(m)力矩(KN*m)3119.984778410903.981.2.1.1設計低水位(17.83m):碼頭結構見圖1-1,1-2計算結果見表1-2精品文檔精品文檔設計高水位自重(KN力臂(m)3.14*1.5A2*0.8*23+(19.7-17.83)C30碎4*5*5*23+(17.83-17.7)*5*5*14=1223.118C25加石碎139*14=19464基礎自重合計2725.99

4、6表1-2設計低水位情況下的結構自重力干砌塊石護面力矩(KN*m)4892.472778410903.980.7*2.25*5*15=118.125(2.25*2+8*1.5)塊石*5*11=907.5基床自重合計4194.7431.2.2 土壓力土壓力計算頂面標高19.0m,設計高、低水位土壓力荷載標準值作用圖示見圖1-29.79精品文檔精品文檔圖1-2設計高水位土壓力荷載標準值作用圖示永久作用部分：eaH=rhKa可變作用部分：eaqH=qKa20DKa=tg2(45°-)式中：eaH-永久作用部分土壓力強度(1-1)(1-2)(1-3)(kpa),當eaHw°時，取G

5、h=°eaqH-可變作用部分土壓力強度(kpa)；Ka-為主動土壓力系數(shù);中為回填土的內(nèi)摩擦角，水上中=25°,水下中=23°。在高水位情況下，墻后水取19.92m.所以土全部在水下。水上：Ka°=tan2(45-25/2)=0.4053水下：Ka1=tan2(45-23/2)=0.4375Ka2=tan2(45-40/2)=0.217Ka3=tan2(45-45/2)=0.1714Ka4=tan2(45-45/2)=0.17141.2.2.1 堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力(可變作用)(1)設計高水位:對基礎和對地基:表1-2堆貨荷載產(chǎn)生的側向土壓力第n層高標堆

6、貨何載主動土壓力系數(shù)Ka側壓力分布總側壓力力臂x傾覆彎矩Mx1上19200.437528518.75057021下14.14200.437528518.750570242.527773.63154.375812上14.14200.2171917774.343835532下13.74200.2171917774.343835531.73753411.7375342精品文檔精品文檔3上13.74200.1713797243.427594493下12.94200.1713797243.427594492.7420760.41.09683024上12.94200.1713797243.42759449

7、4下11.44200.1713797243.427594495.141392對基礎和地基的豎向土壓力作用按20X1,5=30kN計算(2)設計低水位:對基礎和對地基:表1-3堆貨荷載產(chǎn)生的側向土壓力第n層高標堆貨何載主動土壓力系數(shù)Ka側壓力分布總側壓力力臂x傾覆彎矩Mx1上19200.4053436758.106873511下18.1200.4053436758.106873517.2961865.6140.9316042上18.1200.437528518.75057022下14.14200.437528518.750570234.652263.18110.194183上14.14200.2

8、171917774.343835533下13.74200.2171917774.343835531.73753411.73753424上13.74200.1713797243.427594494下12.94200.1713797243.427594492.7420760.41.09683025上12.94200.1713797243.427594495下11.44200.1713797243.427594495.141392對基礎和地基的豎向土壓力作用按20X1,5=30kN計算1.2.2.2 回填料產(chǎn)生的土壓力(永久作用)設計高水位:上部路面產(chǎn)生的均布力:水泥混凝土重度水泥混凝土厚度水泥穩(wěn)定

9、碎右重度水泥穩(wěn)定碎右厚度10%后灰后重度10%后灰后厚度q140.24110.26100.28.22側壓力分布:第n層豎向土壓力主動土壓力系數(shù)Ka側壓力(rz1上8.220.437528513.596484353(rz1下53.4180.4375285123.37189795bz2上53.4180.21719177711.60195032bz2下57.8180.21719177712.55759414精品文檔精品文檔bz3上57.8180.1713797249.908832899bz3下66.618041697447bz4上66.618041

10、697447erz4下83.118024473992總側壓力計算表:第n層圖標側壓力總側壓力力臂力矩1上193.596484351下14.1423.37189865.533169013.032042198.69932上14.1411.60195032下13.7412.55759414.8319088910.9933634.7998393上13.749.90883293下12.9411.41697458.5303229490.3865713.2975744上12.9411.41697454下11.4414.244739919.2462858(2)設計低水位:上部路面產(chǎn)生

11、的均布力：水泥混凝土重度水泥混凝土厚度水泥穩(wěn)定碎右重度水泥穩(wěn)定碎石厚度10%石灰心重度10%石灰石厚度q240.24210.26200.215.22側壓力分布:豎向土壓力Kpa主動土壓力系數(shù)Ka側壓力(rz1上15.220.4053436756.16933074(rz1下32.320.40534367513.10070759bz2上32.320.4375285114.14092145bz2下69.1480.4375285130.25422142bz3上69.1480.21719177715.01837696(Tz3下73.5480.21719177715.97402078bz4上73.5480

12、60463596erz4下82.348011277754bz5上82.348011277754erz5下98.848094054299總側壓力計算表:第n層圖標側壓力總側壓力力臂力矩1上196.169330741下18.113.10070768.6715172485.55604548.17934精品文檔精品文檔2上18.114.14092142下一14.1430.254221487.902382872.940452258.47273上14.1415.0183773下13.7415.97402

13、086.1984795490.9979446.1857384上13.7412.6046364下12.9414.112777510.68696540.3924744.1943525上12.9414.11277755下11.4416.94054323.289990391.2.3剩余水壓力(永久作用)墻后水位比墻前水位高30cm,取碼頭面高程19.70m設計高水位(19.62m)設計高水位時，墻后水位取19.92m。水壓力分布如圖1-3所示,1.2.4吊機荷載吊機的最大力矩取2050kNm,自重取850kN,載重10t1.3 碼頭穩(wěn)定性計算1.3.1 設計高水位作用效應組合持久狀況一：自重+土壓力+

14、水壓力(0)+堆貨持久狀況二：自重+土壓力+水壓力(0)+機械1.3.2 承載能力極限狀態(tài)設計表達式1.3.2.1 根據(jù)重力式碼頭設計與施工規(guī)范JTJ290-98第3.6.1條,對岸壁碼頭，沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的的抗滑穩(wěn)定性可按下式計算：(1)可不考慮波浪作用，且以可變作用產(chǎn)生土壓力為主導可變作用1“eEh+YpwFW+"EqHprPrh)YgG+Ev+Eqv)f(1-21)d(2)可不考慮波浪作用，且以系纜力為主導可變作用0eEh-pwPw-prPrhEEqH-gGeEv一prPrv'二eEf(1-22)d式中：與-結構重要性系數(shù)，取1.0;7d-結構系數(shù)，無波

15、浪作用取1.0;精品文檔精品文檔4-自重力分項系數(shù)，取1.0;G-作用在計算面上的結構自重力標準值；f-沿計算面的摩擦系數(shù)設計值，查重力式碼頭設計與施工規(guī)范JTJ290-98第3.4.10條得f=0.4;染-土壓力分項系數(shù)，取1.35;Ev,Eh-分別為計算面以上永久作用總主動土壓力的水平分力標準值和豎直分力標準值kN；Eqh,Eq分別為計算面以上可變作用總主動土壓力的水平分力標準值和豎直分力標準值kN；尸PW-剩余水壓力分項系數(shù)，取1.05;FW-作用在計算面剩余剩余水壓力標準值/r-系纜力分項系數(shù)；FRh,Prv-分別為計算面以上系纜力的水平分力標準值和豎直分力標準值(kN);中作用效應組

16、合系數(shù)，持久組合取0.7,短暫組合取1.0。1.3.2.2 根據(jù)重力式碼頭設計與施工規(guī)范JTJ290-98第3.6.3條,對岸壁碼頭墻底面、墻身各水平縫及齒縫計算面前趾的的抗傾穩(wěn)定性可按下式計算：(1)可不考慮波浪作用，且以可變作用產(chǎn)生土壓力為主導可變作用10EMEHPWMPWEMEqH-PRMPR一GMGEMEVEMEqv(1-23)d(2)可不考慮波浪作用，且以系纜力為主導可變作用10EMEHPWMPWPRMPR'一EMEqH三一GMGEMEVEMEqv(1-24)d式中：7d-結構系數(shù)，無波浪作用取1.25MG-作用在計算面上的結構自重力標準彳1對計算面前趾的穩(wěn)定力矩(kNm);

17、精品文檔精品文檔MEH,MEV-分別為計算面以上永久作用總主動土壓力的水平分力標準值和豎直分力標準值對計算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩(kNm);MEqH,MEqv-分別為計算面以上可變作用總主動土壓力的水平分力標準值和豎直分力標準值對計算面前趾的傾覆力矩和穩(wěn)定力矩(kNm)；Mpw-作用在計算面剩余剩余水壓力標準值對計算面前趾的傾覆力矩(kNm)；Mpr-系纜力標準值對計算面前趾的傾覆力矩(kNm)。1.3.2.3 地基承載力根據(jù)港口工程地基規(guī)范JTJ250-98第4.2.2條，地基承載力的驗算應滿足以下rorbCTmaxwrr式中：r。一結構重要性系數(shù)，取1.0rb一基床頂面最大應力分項系數(shù)

18、，取1.0ermax基床頂面最大應力標準值(kPa)err一基床承載力設計值重力式碼頭的強身剛度一般很大，基床頂面應力可按直線分布，安偏心受壓公式計算，對于矩形墻底，按下式計算：mmax,mmin=Vk/B(1士6e/B)式中：ermax,mmin分別為基床頂面的最大和最小應力標準值B一墻底寬度(m)Vk一作用在基床頂面的豎向合力標準值e一墻底面合力標準值作用點的偏心距(m),e=B/2-七七一合力作用點與墻前趾的距離(m),E=(MR-Mo)/VkMrMo-分別為豎向合力標準值和傾覆力標準值對墻底前面趾的穩(wěn)定力矩和傾覆力矩(kNm/m1.3.3 穩(wěn)定性計算Z果見表1-5對吊機基礎面的高水位情況進行抗滑驗算：精品文檔精品文檔持久狀況一：自重+土壓力+水壓力（0）+堆貨分項系數(shù)荷載標準值功效值土壓力（永久）1.3594.737127.895土壓力（堆貨）1.3552.