广东鸿业码头A港区3000DWT钢铁码头结构设计（B） 毕业设计说明书

1、 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）华北水利水电学院毕 业 设 计 任 务 书设计题目：设计题目：广东鸿业广东鸿业 a a 港区港区 3000dwt3000dwt 钢铁码头结构设计（钢铁码头结构设计（b b）专 业： 港口航道与海岸工程班级学号： 200602927 姓 名: 赵莉 指导教师： 宋永军 设计期限：2010 年 3 月 25 日2010 年 6 月 1 日结束水利学院2010 年 3 月 26 日 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 1 -一、毕业设计的目的通过对广东鸿业码头 a 港区总平面布置与钢铁码头结构设计（3000

2、dwt） ，了解码头规划布置与码头结构设计基本程序，掌握高桩码头结构计算方法，熟悉码头细部构造设计内容与处理方法。通过绘制毕业设计图纸，与整理撰写毕业设计说明书，熟练掌握采用 cad 绘制工程设计图纸的方法，熟悉工程设计说明书基本内容与撰写方法。二、主要设计内容及基本要求（一）主要设计内容广州是中国南大门，毗邻港、澳，也是中国商品进出口的重要港口。随着珠三角地区经济的快速发展 ，珠三角地区货物运输量急增。而小虎岛位于珠三角地区的中心地带，在该地区进行货物中转、仓储有着比较好的区位优势，也适应珠三角地区发展的大趋势。拟建的广州鸿业有限公司的码头工程就位于广州市南沙区小虎岛。在该地区建设码头是鸿业

3、公司为实现自身发展的需要，对于提高企业的综合效益，带动其附近地区的经济发展具有重大的意义。为适应不断增加的吞吐量要求，拟建钢铁专业泊位及港口配套的进港铁路、道路、油库、加油站等设施。本设计对拟建码头进行泊位数计算、总平面布置、装卸工艺流程 3000dwt 码头水工建筑物方案和结构等进行设计，并对本设计任务要求进行结构计算。具体是：1、港口总平面布置总平面布置原则、泊位数的计算、总平面布置、港口水域布置及码头、港口陆域布置2、装卸工艺工艺设计原则、设计参数、装卸工艺流程设计、码头人员确定、主要技术经济指标3、码头结构方案设计码头结构型式的选择原则、设计依据、码头结构选型的论证、荷载的确定、宽桩台

4、高桩码头建筑物结构布置及尺寸拟定、验算宽桩台高桩码头建筑物结构尺寸、沉箱结构设计方案的尺寸拟定与构造设计、投资估算、结构方案比选4、结构计算、 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 2 -面板计算、纵梁计算、横向排架计算5、配筋计算面板配筋计算、轨道梁配筋计算、深受弯构件的正常使用极限状态（二） 基本要求 1、提交一份外文文献的中译文2、码头总平面布置3、装卸工艺流程设计及主要技术经济指标4、码头结构形式的选择，方案比选5、码头作用荷载的确定，断面尺寸的确定6、结构、配筋计算7、计算机绘图三、重点研究内容本次毕业设计的重点研究内容是：码头规划布置与码头结构设计基本程

5、序、重力式码头与高桩码头结构方案设计与结构计算方法、码头细部构造设计内容与地基处理方法等。四、主要技术路线本次设计的步骤：了解规划任务、分析原始资料，在此基础上，根据设计任务依次进行资料整理与分析、码头布置、结构方案设计、结构计算和绘制图纸，编制设计说明书等项内容。主要技术路线如下：(一).资料收集与分析首先收集相关的水文地质资料与码头的营运资料，并查找最新的码头建设规范。熟悉设计资料，分析其特点，了解各项资料的来源、用途和码头设计的关系，在此基础上，确定码头设计的有关数据。具体为：1、分析水文资料，确定设计水位，校核水位和施工水位，这里的施工水位可在具体结构方案设计后确定。2、分析地质资料，

6、绘制码头纵向和横向地质剖面图，由此了解个土层的纵横向变化情况，再根据钻探和土工试验分析各土层的性质，包括压缩性、硬度和承载力等，确定拟建码头的硬卧土层，初步确定码头结构方案。 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 3 -3、分析地形资料，绘制地形断面图，以确定岸坡坡度及码头宽度。4、分析营运资料，为码头泊位设计、船舶装卸机械、码头轮廓尺寸和码头设计荷载作准备。（二）.码头布置1根据码头的货种、货运量等确定装卸机械，确定其装卸工艺流程并论证是否可行；2根据装卸机械确定船时效率，并计算码头泊位数，验算泊位利用率是否符合要求，计算码头岸线长度及岸线布置方式；3确定码头总平

7、面布置和断面形式确定；4绘制码头装卸工艺流程图，总平面布置图及码头断面图。（三）.结构方案的设计1.根据荷载、地理位置、水位、气象等条件及营运资料进行结构设计方案的拟订和比选，并加以论证；2.根据拟订的结构设计方案确定断面方案；3.对选定的断面方案进行初步计算4.进行内力计算，验算其抗滑稳定性和整体稳定性；（四）.结构计算对码头结构的计算，在确定码头结构型式的基础上，根据时间和进度指定部分构件施工设计，结构计算包括：1.根据设计荷载和结构形式确定结构计算图示及有关参数；2.进行内力计算并绘制相应的内力包络图；3.进行配筋计算，并绘制相应的构件配筋图；（五）.绘制图纸设计图必须按港口工程制图标准

8、进行绘制。包括：1、码头平面布置图、装卸流程图；2、码头结构平面、立面、断面图；3、主题构件的配筋图（六） 编制设计说明书、计算书。五、 毕业设计进度初步安排 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 4 -1、资料分析、总平面布置 2 周2、装卸工艺设计 2 周3、码头结构方案设计 2 周4、结构计算 2 周5、绘图 2 周6、整理、汇总设计说明书 2 周 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 1 -华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告 2010年 3 月 9日学生姓名赵莉学号200602927专业港

9、口航道与海岸工程题目名称广东鸿业码头 a 港区总平面规划与 3000dwt 钢铁码头结构设计课题来源 拟建广东鸿业码头 a 港区建设项目 主要内容广州是中国南大门，毗邻港、澳，也是中国商品进出口的重要港口。随着珠三角地区经济的快速发展 ，珠三角地区货物运输量急增。而小虎岛位于珠三角地区的中心地带，在该地区进行货物中转、仓储有着比较好的区位优势，也适应珠三角地区发展的大趋势。拟建的广州鸿业有限公司的码头工程就位于广州市南沙区小虎岛。在该地区建设码头是鸿业公司为实现自身发展的需要，对于提高企业的综合效益，带动其附近地区的经济发展具有重大的意义。为适应不断增加的吞吐量要求，拟建钢铁专业泊位及港口配套

10、的进港铁路、道路、油库、加油站等设施。本设计对拟建码头进行泊位数计算、总平面布置、装卸工艺流程 3000dwt 码头水工建筑物方案和结构等进行设计，并对本设计任务要求进行结构计算。本次毕业设计的重点研究内容是：码头规划布置与码头结构设计、宽台高桩码头结构方案设计与结构计算方法等。采取的主要技术路线或方法本次设计的步骤：了解规划任务、分析原始资料，在此基础上，根据设计任务依次进行资料整理与分析、码头布置、结构方案设计、结构计算和绘制图纸，编制设计说明书等项内容。主要技术路线如下：(一).资料收集与分析首先收集相关的水文地质资料与码头的营运资料，并查找最新的码头建设规范。熟悉设计资料，分析其特点，

11、了解各项资料的来源、用途和码头设计的关系，在此基础上，确定码头设计的有关数据。具体为：1、分析水文资料，确定设计水位，校核水位和施工水位，这里的施工水位可在具体结构方案设计后确定。 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 2 -2、分析地质资料，绘制码头纵向和横向地质剖面图，由此了解个土层的纵横向变化情况，再根据钻探和土工试验分析各土层的性质，包括压缩性、硬度和承载力等，确定拟建码头的硬卧土层，初步确定码头结构方案。3、分析地形资料，绘制地形断面图，以确定岸坡坡度及码头宽度。4、分析营运资料，为码头泊位设计、船舶装卸机械、码头轮廓尺寸和码头设计荷载作准备。（二）.码头

12、布置1根据码头的货种、货运量等确定装卸机械，确定其装卸工艺流程并论证是否可行；2根据装卸机械确定船时效率，并计算码头泊位数，验算泊位利用率是否符合要求，计算码头岸线长度及岸线布置方式；3确定码头总平面布置和断面形式确定；4绘制码头装卸工艺流程图，总平面布置图及码头断面图。（三）.结构方案的设计1.根据荷载、地理位置、水位、气象等条件及营运资料进行结构设计方案的拟订和比选，并加以论证；2.根据拟订的结构设计方案确定断面方案；3.对选定的断面方案进行初步计算4.进行内力计算（四）.结构计算对码头结构的计算，在确定码头结构型式的基础上，根据时间和进度指定部分构件施工设计，结构计算包括：1.根据设计荷

13、载和结构形式确定结构计算图示及有关参数；2.进行内力计算；3.进行配筋计算，并绘制相应的构件配筋图；（五）.绘制图纸设计图必须按港口工程制图标准进行绘制。包括：1、码头平面布置图、装卸流程图；2、码头结构平面、立面、断面图； 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）- 3 -3、主题构件的配筋图（六）.编制设计说明书、计算书预期的成果及形式1. 毕业设计说明书一份2. 码头总平面布置图（1 张）3. 装卸工艺流程图（1 张）及主要技术经济指标4. 码头结构平面、立面图、码头结构断面图（23 张）5. 主体结构构件配筋图（1 张）6. 提交一份外文文献的中文译文时间安排为了

14、按时、按质、按量地完成毕业设计任务要求，合理科学的安排毕业设计的时间进度，具体安排如下：第 1 周：搜集资料并分析、写综述及开题报告第 2 周：总平面布置第 3 4 周：进行装卸工艺设计第 7 8 周：进行码头结构方案设计第 910 周：进行码头结构计算第 1112 周：绘图、整理、汇总设计说明书第 1314 周：评阅、修改第 15 周：答辩、成绩评定 指导教师意见 签 名：年 月 日 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）i摘摘 要要随着珠江三角地区经济的快速发展，珠三角地区货物运输量急增。原先设计的港口年通过能力远不能满足这一地区经济发展的要求,因此，建设广东鸿业码

15、头是为适应不断增加的吞吐量要求，促进经济发展的需要。本设计通过对码头自然条件包括：地理、水文、气候、风况等进行分析，进行码头陆域（包括：码头堆场、道路及其他生产设施） 、水域（包括：泊位、航道、回旋水域、锚地等）的总平面布置，装卸工艺的设计，宽桩台高桩码头结构方案设计、配筋计算、承载力验算。所绘图纸包括：装卸工艺流程图、码头平面布置图、码头结构断面图、码头结构正立图、配筋图。通过以上的设计，鸿业码头跟上了经济的快速发展并且结构更加完美。关键词关键词：总平面布置；装卸工艺；宽桩台高桩码头 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）iiabstractalong with fa

16、st economic development of the zhu jiang delta region, the goods conveyance quantity of the delta region has increased greatly. the adoption of the original design capacity of the port can not meet the requirements of economic development in the region, the construction of guangdong hongye terminal

17、is to meet the growing throughput requests, and promoting economic development. by the analysis of the natural conditions including of geography ,hydrology, weather,wind etc,we design the general layout arrangement of terminal land area (including:dumps,roads,production facilities) and waters(includ

18、ing:berth,channel,turning circle,anchorage), the loading and unloading craft , the approach of high-stake-pier with wide stake，stertels arranging account and project budget .the drawing chart include: processing chart of loading and unloading craft, the surface design of wharf, the cross section cha

19、rt of wharf construction, the frontage chart of wharf construction ,and the chart of steel-arranging. by the above design, hongye terminal works on the economic development and becomes more perfect.keyword: general arrangement layout; cargo-handing technology; open type wharf on piles with wide stak

20、e 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）目目 录录摘摘 要要 .i i1 1 序论序论 .1 11.11.1 编制依据资料编制依据资料 .2 21.21.2 设计内容设计内容 .2 21.31.3 设计概要设计概要 .2 22 2 基本资料基本资料 .3 32.12.1 地理位置地理位置 .3 32.22.2 气象资料气象资料 .3 32.32.3 水文资料水文资料 .5 52.42.4 地质条件地质条件 .8 82.52.5 地震地震 .9 92.62.6 营运资料营运资料 .10103 3 港口总平面布置港口总平面布置 .11113.13.1 总平面布置原则总平面

21、布置原则 .11113.23.2 设计参数设计参数 .11113.33.3 泊位数计算泊位数计算 .12123.43.4 总平面布置总平面布置 .13133.4.1 港口水域布置及码头.133.4.2 港口陆域布置.153.53.5 泊位数、堆场面积汇总表泊位数、堆场面积汇总表 .17174 4 装卸工艺装卸工艺 .1818 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）4.14.1 工艺设计原则工艺设计原则 .18184.24.2 设计参数设计参数 .18184.34.3 装卸工艺流程设计装卸工艺流程设计 .18184.44.4 码头人员确定码头人员确定 .19194.54.

22、5 a a 港区主要技术经济指标港区主要技术经济指标.20205 5 高桩码头结构设计高桩码头结构设计 .21215.15.1 设计依据设计依据 .21215.25.2 荷载计算荷载计算 .21215.2.1 恒载.215.2.2 堆货荷载.215.2.3 起重运输机械荷载.215.2.4 船舶荷载计算.225.35.3 高桩码头尺寸拟定如下高桩码头尺寸拟定如下 .28285.45.4 验算宽桩台高桩码头建筑物结构尺寸验算宽桩台高桩码头建筑物结构尺寸.29295.4.1 前方桩台尺度验算.295.4.2 后方桩台尺度验算.346 6 高桩码头结构计算高桩码头结构计算 .35356.16.1 面

23、板计算面板计算 .35356.1.1 计算原则 .356.1.2 计算跨度.356.1.3 荷载计算.356.1.4 作用效应分析 .366.1.5 作用效应组合 .376.26.2 纵梁计算纵梁计算 .38386.2.1 计算原则.396.2.2 计算跨度.396.2.3 荷载计算.406.2.4 作用效应分析.406.2.5 作用效应组合.43 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）6.36.3 横向排架计算横向排架计算 .46466.3.1 计算原则.466.3.2 计算跨度.466.3.3 荷载计算.476.3.4 作用效应分析.476.3.5 五弯矩方程计算及

24、作用效应组合.517 7 高桩码头配筋计算高桩码头配筋计算 .54547.17.1 面板配筋计算面板配筋计算 .54547.1.1 材料.547.1.2 配筋计算.547.27.2 轨道梁配筋计算轨道梁配筋计算 .57577.2.1 材料.577.2.2 截面尺寸校核.577.2.3 深受弯承载力配筋计算.587.37.3 深受弯构件的正常使用极限状态验算深受弯构件的正常使用极限状态验算 .59597.3.1 抗裂验算.597.3.2 混凝土裂缝宽度验算 .608 8 结结 语语 .6262参考文献参考文献 .6363附附 录录 外文原文及翻译外文原文及翻译 .6464 广东鸿业码头 a 港区

25、 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 1 页 共 81 页1 序论当前我国正处于建设港口的高潮，这一轮高潮的特点是：面广，几乎所有的大中型港口都有宏伟的发展计划；投资大港口建设的投资动辄以百亿元计；目标高每个港口都提出了相当高的发展目标，不少港口提出了建设亿吨港口的目标；开发新的港址从北面的营口港选择仙人岛到南面的深圳港开发大铲湾，个个港口都跳出了原有港区束缚积极开发新的港区。这一轮建港高潮是在我国经济高速发展推动下出现的，也为我国经济进一步持续高速发展提供了运输保证。据统计，“十五”期间我国相继建成投产集装箱、原油、矿石、煤炭等专业化码头泊位920 个，至 2005 年底全国港口拥有万

26、吨级以上生产泊位 1030 个，新增港口吞吐能力 5.4亿吨，从 2003 年开始已连续 3 年位居世界第一。至 2005 年底全国共有 10 个港口跻身世界亿吨大港行列，其中上海港货物吞吐量达到 4.43 亿吨，已跃居世界第一大港。即便如此中国港口的吞吐能力仍嫌不足，沿海港口总能力目前缺口达亿吨。与2010 年需要相比，缺口将达到 20 亿吨以上。其中集装箱、煤炭、原油、矿石的接卸能力缺口分别为 8200 万标准箱、3.3 亿吨、0.8 亿吨、3.5 亿吨。而全国 23 个主枢纽港口的综合能力利用率都在 120%左右，处于超负荷运转状态。为此交通部“十一五”规划要积极促进沿海港口健康发展，使

27、沿海港口新增吞吐量80%，适应度接近 1:1。到 2010 年沿海港口通过能力达到 50 亿吨，集装箱码头能力达到1 亿标箱。在需求的推动与政策倾斜下，无论是政府还是外资都有了巨大的投资建港口的动力。仅就媒体报道的不完全统计，提出“以港兴市”的城市就有近 20 个，深圳、上海外，天津要“建设现代物流中心城市”，宁波提出“要完成从地方内河港到国家级海港再到洲际大港的惊人三级跳”，福州要“五年内冲刺亿吨大港”等等。外资财团的投资冲动则来自于港口的稳定收益，同时由于港口建设所需资金大、投资周期长，国家政策也鼓励具有雄厚资金和港口管理经验的财团进入港口业。随着珠三角地区经济的快速发展，珠三角地区货物运

28、输量急增。小虎岛位于珠三角地区的中心地带，在该地区进行货物中转、仓储有着比较好的区位优势，也是适应珠三角地区发展的大趋势。在该地区建设码头是适应当地密集疏运，促进经济发展的需要。是由于珠三角地区 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 2 页 共 81 页的经济发展，目前货物运输量很大，但该地还没有规模比较大的专业中转码头。在该地区的建设码头是鸿业公司为实现自身发展的需要。对于提高企业的综合效益，带动其附近地区的经济发展具有重大意义。1.1 编制依据资料指导老师提供 2006 级港航专业毕业设计（论文）任务书、港口工程相关规范和港口工程结构设计算例。1.2 设计内容设

29、计内容主要包括：码头总体平面布置、装卸工艺、港工建筑物、结构计算等。1.3 设计概要1.3.1 建设地点广州市南沙区1.3.2 建设规模表 1-1 建设规模题目名称设计年吞吐量（万吨）货种3000 吨级钢铁码头65钢铁 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 3 页 共 81 页2 基本资料2.1 地理位置拟建鸿业有限公司的码头工程位于广州市南沙区，码头所在板沙尾河段宽约 800m，两岸筑有堤围。码头所在番顺联围堤防防洪标准为 50 年一遇，堤顶高程 4.24.5m。工程河段属感潮河段，同时受上游来水和下游出海口潮汐影响，水文情势复杂。地理坐标1133343e，225

30、024n。拟建工程地理位置见图 2-1。图 2-1 拟建工程地理位置示意图2.2 气象资料采用东莞气象台(东经 11345, 北纬 2302, 海拔高度 19.3m) 1957 年1997 年的气象观测资料统计得：2.2.1 气温多年平均气温：22.0极端最高气温：38.21994 年 7 月 2 日极端最低气温：-0.51957 年 2 月 11 日历年平均35 的日数：4.9 天2.2.2 降水多年平均降水量：1774.1mm 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 4 页 共 81 页历年最大降水量：2394.9mm历年最小降水量：972.2mm最长连续降水量：

31、481.3mm日最大降水量：367.8mm多年日降水10mm 的天数：46.9 天多年日降水25mm 的天数：21.0 天多年日降水50mm 的天数：7.7 天多年日降水100mm 的天数：1.4 天雨季月份：49 月降水日数占全年的百分比：40.8%2.2.3 雾多年平均雾日数(能见度时,kk取 1.3；k n：计算船舶同时受力的系船柱数目，查表 5-6 得，n=2,； ：系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角，查表 5-7； ：系船缆与水平面之间的夹角，查表 5-7。表 5-6 不同船长受力系船柱数目及间距 船舶总长 l(m)100120150150200200250250300受力系船柱

32、目 n2345678系船柱间 a(m)2025303030表 5-7 系船缆夹角 ， 结构类型海船码头3015河船码头300孤立墩柱3030系船柱夹角 ， 查表 5-7，=300, =150情况一：vx=26m/s,vy=0m/s：=346.4kn，=277.3knxfyf1172.6kn)sin1530cos3 .27715cossin3o346.4(22 . 1=+=n情况二：vx=0m/s,vy=26m/s：=53.5kn，=325.4knxfyf1367.9kn)sin1530cos4 .32515cossin3o53.5(22 . 1=+=n而 3000t 钢铁船的系缆力标准值可有表

33、 5-8 及现行差分法得：不应小于 233.3kn，所以系缆力标准值取上述两情况的最大值 n=1367.9kn。表 5-8 海船系缆力标准值船舶载重 dw（t）100020005000100002000050000系缆力标准值（kn）150200300400500650所以 660.6kncos1501367.9sin3=xn306.6knsin1530cos1367.9y=n354.0kn151367.9sin=zn 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 28 页 共 81 页 船舶挤靠力当橡胶护舷间断布置时，挤靠力标准值可按下式计算： （5-16）nfkfxjj

34、=式中： ：橡胶护舷间断布置时，作用于一组或一个橡胶护舷上的挤靠力的标准值jf（kn） ；：船舶挤靠力不均匀系数，取 1.3；jkn：与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数。橡胶护舷等间距布置，间距取 12.125m，则 取 8 个。8125.1297=nknfj29.5684 .3463 . 1= 船舶撞击力船舶靠岸时的有效撞击能量 e0可按下式计算： （5-17）20nmv2e =由港口规划与布置查得满载排水量按以下公式计算： （5-18）dwflog991. 0177. 0log+=式中： ：船舶靠岸时有效撞击能量(kj)；0e：有效动能系数,取 0.70.8，取 0.75；：船舶靠岸法向速度

35、,根据船舶满载排水量由港口工程荷载规范查nv(m/s)得=0.40m/s ；nv：船舶质量(t)。 mtfm4196= =20nmv2e =kj4 .2354 . 0419627 . 02=选用 da800*1500 标准型橡胶护舷，标准型橡胶护：e=278kj,反力 r=825kn。 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 29 页 共 81 页5.3 高桩码头尺寸拟定如下前方桩台结构构造见表 5-9，后方桩台结构构造见表 5-10表 5-9 前方桩台的结构构造表5-10 后方桩台的结构构造构件称材料施工方法矩形断面形式和尺寸桩预应力钢筋砼预制700700 方桩桩帽

36、钢筋砼现浇平面尺寸 10001000，高度700横梁钢筋砼叠合梁现浇部分宽 600，高 500；预制部分宽 500，高 1200面板钢筋砼预制厚度 500面层砼现浇厚度 150构件名称材料施工方法矩形断面型式及尺寸桩预应力钢筋砼预制700700 方桩单桩桩帽钢筋砼现浇平面尺寸 10001000，高度 700叉桩桩帽钢筋砼现浇平面尺寸 20001200，高度 700双直桩桩帽钢筋砼现浇平面尺寸 20002000，高度 700横梁预应力钢筋砼叠合梁现浇部分宽 600，高 500；预制部 宽 600，高 1200边纵梁钢筋砼叠合梁现浇部分宽 300，高 500；预制部分宽 300，高 500门机轨道

37、梁钢筋砼叠合梁现浇部分宽 1000，高 500；预制部分宽 1000，高 1200普通纵梁钢筋砼叠合梁现浇部分宽 600，高 600；预制部分宽 600，高 1200面板钢筋砼预制厚度 500面层砼现浇厚度 150 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 30 页 共 81 页5.4 验算宽桩台高桩码头建筑物结构尺寸5.4.1 前方桩台尺度验算尺度估算按下式校核： （5-8 . 07 . 0mmwfktf=19） 式中：构件的弯矩；m：混凝土抗拉强度，采用，；tf30c2/5 . 1mmnft=：构件的截面抗弯模量 ；w261bhw =：构件的截面塑性影响系数，查港口

38、工程混凝土结构设计规范 ，取。m55. 1=m最不利内力估算式： （5-20）可变永久不利mmm7 . 0+= 面层面层厚度：h=0.15m 面板横向排架间距，两桩之间的距离，由于2，满足前方桩台mlb7=mla25. 5=33. 1=abll整体性的要求，面板为四边搁置的双向板，初步拟定面板厚度 h=0.5m。永久作用：（面板、面层取单宽）永久作用：面层自重： mknbhq/6 . 315. 0124=面板自重： mknbhq/5 .125 . 0125=总的均荷 q=3.6+12.5=16.1kn/m 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 31 页 共 81 页

39、kn2 .7171 .168181220=qlmq=16.1kn/m71.2 kn.m图 5-1 面板弯矩图 单位：kn.m可变作用：有可能存在的可变荷载有门机荷载和码头前方地带堆货荷载，主要考虑均布荷载的作用，q=30kpa。而，按均载在双向板上的传递，查水工钢筋混凝土结构附录系数，75. 0725. 5=ball。0420. 0=mm.61.74kn7300.0420m2=所以不利弯矩为 m.114.42kn61.740.771.2m=+=7.005 . 015. 0(1616122=+=）bhw，满足要求8 . 07 . 042. 11042.1141050. 155. 107. 036

40、m=mwfktf 门机轨道梁 具体尺寸如图 5-2，门机轨道梁自重弯矩图如图 5-3。现浇部分预制部分 q=42.5kn/m kn.m 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 32 页 共 81 页图 5-2 门机轨道梁断面图 单位：mm 图 5-3 门机轨道梁自重弯矩图 单位：kn.m永久作用 ：a 轨道梁自重： m/5 .427 . 1125knbhq=产生弯矩： 。kn.m31.26075 .428181220=qlmb 双向板向轨道梁传递的重量，传递形式如图 5-4 所示。陆侧：面层 mknbhlqa/6 .12715. 01242121=面板 mknbhlq

41、b/75.4375 . 01252121=总分布荷载 mknq/35.5675.436 .12=+=而 375. 07225. 5=所以等效均布荷载 m/31.50)2-1 (p32knqe=+=化为作用在轨道梁上的均布荷载,如图 5-456.35kn/mq=50.31kn/m图 5-4 荷载分布图 单位：m海侧：悬臂端、面层及单向板传给轨道梁的均布荷载面层： mknbhlq/.63215. 01242121=面板 mknbhlq/12.525 . 01252121=总分布荷载 mknq/.116.512.63=+=产生弯矩 406.76kn.m716.1)(50.318181220=+=ql

42、m不变弯矩 667.1kn.m406.76260.31=+=m可变作用： 主要为门机荷载，如图 5-5 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 33 页 共 81 页250kn 250kn 250kn图 5-5 门机荷载示意图 单位：m由结构力学易知支端反力 f=375kn可变弯矩 937.5kn.m0.75250-3375=m从而不利弯矩 1323.4kn.m937.50.7667.1=+=m48. 07 . 10 . 1616122=bhw所以 ，满足要求。8 . 07 . 084. 04 .13231050. 155. 148. 03f=mkmwft 一般纵梁初

43、步拟定一般纵梁断面尺寸如图 5-6，纵梁弯矩图如图 5-7。现浇部分预制部分 q=25.5kn/m kn.m图 5-6 纵梁断面尺寸图 单位：mm 图 5-7 纵梁弯矩图 单位：m永久作用：a 纵梁自重： m/5 .257 . 1.6025knbhq=产生弯矩： .m156.275 .2581m2kn=b 双向板向纵梁传递的跨中弯矩： 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 34 页 共 81 页308.1kn.m750.318181220=qlm不变弯矩 464.3kn.m308.1156.2=+=m可变作用：主要考虑堆载，转化为矩形均布荷载：30kn/m=q产生可

44、变弯矩： 183.75kn.m7308181220=qlm不利弯矩 .1kn.m648=m289. 07 . 16 . 0616122=bhw，满足要求。8 . 07 . 04.01.16481050. 155. 1289. 03f=mkmwft 横梁初步拟定横梁断面尺寸如图 5-8，纵梁弯矩图如图 5-9。现浇部分预制部分 q=25.5kn/m kn.m图 5-8 横梁断面尺寸图 单位：mm 图 5-9 纵梁弯矩图 单位：kn.m永久作用：a 横梁自重： m/5 .257 . 1.6025knbhq=产生弯矩： .m87.865.255 .2581m2kn=b 双向板向横梁传递的重量，传递形

45、式如图 5-10 所示。陆侧：面层 mknbhlq/5.495.2515. 01242121= 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 35 页 共 81 页面板 mknbhlq/1.8325.255 . 01252121=总分布荷载 mknq/6.2421.8325.49=+=所以等效均布荷载 m/41.2626.4285q85pkne=化为作用在横梁上的均布荷载,如图42.26kn/mq=26.41kn/m图 5-10 荷载分布图 单位：m海侧：悬臂端、面层及单向板给横梁的均布荷载面层： mknbhlq/.63215. 01242121=面板 mknbhlq/12

46、.525 . 01252121=总分布荷载 mknq/.116.512.63=+=产生弯矩 kn.m14.2385.2516.1)(26.418181220=+=qlm不变弯矩 326kn.m238.1487.86=+=m可变作用：主要考虑最不利荷载，堆货荷载 q=30kpa；产生弯矩 103.36kn.m5.25308181220=qlm所以不利弯矩 m=398.4kn.m 289. 07 . 16 . 0616122=bhw ,满足要求。8 . 07 . 069. 1398.41050. 155. 1289. 03f=mkmwft5.4.2 后方桩台尺度验算与前方桩台算法一样，计算略。 广

47、东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 36 页 共 81 页6 高桩码头结构计算6.1 面板计算本设计中，面板分为预制和现浇两部分。上部现浇面层厚 150mm,下层预制面板厚500mm，支撑在横梁上。6.1.1 计算原则（1） 、施工期：预制面板安装在纵横梁上，按简支板计算。（2） 、使用期：面板与纵横梁整体连接，为连续板，自重和施工荷载产生的内力按简支板计算。6.1.2 计算跨度（1） 、简支板排架间距 7m,板在纵横梁上的搁置长度均为 0.1m。，而mlln5 . 65 . 08 . 5h0=+=+=mln9 . 51 . 08 . 5e=+=+取 ml9 . 5

48、0=其中：h 为板厚，e 为板在梁上的搁置长度，为净跨nl （2） 、连续板短边方向： )525. 01 . 06 . 0(9 . 445. 41 . 11 . 10mlmbmlln=计算跨度： ml9 . 40=长边方向： )7 . 01 . 06 . 0(70mlmbmll=bhas满足最小配筋的要求。因此该配筋满足正截面承载力要求。(2) 长跨支座配筋20bhfmrcds=其中：m 结构承载能力极限状态持久组合的弯矩值，为mkn.12.18mx0=则 0067. 0465100015102.1182 . 12620=bhfmrcds544. 00670 . 00670 . 0211211

49、=bsa按下列公式计算钢筋面积： 205.715031046510000067. 015mmfbhfaycs=初选钢筋为 330, 82152mmas=配筋率： %15. 0%033. 046510001520=bhas不满足最小配筋的要求，故按最小配筋要求进行配筋25 .697%15. 04651000mmas=选配钢筋为 110, 102714mmas=因此该配筋满足正截面承载力要求。(3) 短跨跨中配筋 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 57 页 共 81 页20bhfmrcds=其中：m：结构承载能力极限状态持久组合的弯矩值，为。mkn.88.25则 0

50、096. 0465100015108.8252 . 12620=bhfmrcds544. 00960 . 09600 . 0211211=bsa按下列公式计算钢筋面积： 208.421631046510000096. 015mmfbhfaycs=初选钢筋为 , 11062257mmas=配筋率： %15. 0%06. 046510002570=bhas不满足最小配筋的要求，故按最小配筋要求进行配筋25 .697%15. 04651000mmas=选配钢筋为 110, 102714mmas=因此该配筋满足正截面承载力要求。 (4) 短跨支座配筋20bhfmrcds=其中：m 结构承载能力极限状态

51、持久组合的弯矩值，为mkn.98.36则 1370 . 04651000151036.982 . 12620=bhfmrcds544. 01380 . 01370 . 0211211=bsa按下列公式计算钢筋面积： 208.930931046510000138. 015mmfbhfaycs=初选钢筋为 160, 82314mmas=配筋率： %15. 0%806. 046510003140=bhas不满足最小配筋的要求，故按最小配筋要求进行配筋 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 58 页 共 81 页25 .697%15. 04651000mmas=选配钢筋为

52、110, 102714mmas=因此该配筋满足正截面承载力要求。表 7-1 面板受拉钢筋计算表长跨中长跨支短跨中短跨支20bhfmrcds=0.0290.00670.00960.0137sa211 =0.02970.00670.00960.0138ycsfbhfa0=667.98150.75216.48309.98选配钢筋11010110101101011010实配钢筋7147147147140bhas=0.154%0.15%0.15%0.15%7.2 轨道梁配筋计算门机轨道梁按矩形截面构件配筋，断面尺寸，长度为 6.4m217001000mmhb=7.2.1 材料 混凝土：，；30cacmp

53、f15=钢筋：采用级钢筋，。aympf310=7.2.2 截面尺寸校核按港口工程混凝土结构设计规范第 8.43 条。由于,为深受弯构件.采用深受弯构件进行配筋；576. 37 . 14 . 60=hl(按承载能力极限状态);knv-1699.5max=截面计算高度, dh) 1)(4100hlhhhhd=式中：截面计算高度(mm)；dh 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 59 页 共 81 页：按一般受弯构件集中配置受力钢筋时截面的有效高度（mm）, 0h。mmahh16653517000=mmhlahhd1677) 117006400(4351700) 1(4

54、0=由于,按式 计算 46 . 110001677=+=寸满足要求。7.2.3 深受弯承载力配筋计算(1) 跨中受弯承载力配筋(按承载能力极限状态)；mnm.7k1926max=055. 0167710001510.719262 . 1262=dcdsbhfm544. 0056. 0211=dsbha(2) 支座 b 处受弯承载力配筋(按承载能力极限状态)；mknm1971.9max=056. 0167710001510.919712 . 1262=dcdsbhfm544. 0058. 0211=dsbha(3) 支座 b 处受剪承载力配筋深受弯构件截面在均布荷载作用下的受剪承载力按计算)(1

55、vdshsvcvvv+分布钢筋按最小配筋率布置：水平分布钢筋选 2200，； 162h308mmas=竖向分布钢筋选 2200，；142v402mmas=knbhfhlvdcc7 .22801677115)76. 32 . 9(601)2 . 9(6010=knhsafhlvdhsvyvsv.37661677200402310)276. 3(125)2(1250=knhsafhlvdvshysv.51651677200308310)76. 35(61)5(61h0=所以 knvknvvvshsvc.51699.02677).5165.37667 .2280(2 . 11)(1vmaxdu=+=

56、+=故满足抗剪承载力要求。7.3 深受弯构件的正常使用极限状态验算7.3.1 抗裂验算（1） 使用上不允许出现垂直裂缝的深受弯构件应进行抗裂验算按公式验算0wfmtkctms式中：，：分别由荷载标准值按荷载效应短期组合及长期组合计算的弯矩值；smlm：为构件的截面塑性影响系数，查港口工程混凝土结构设计规范 ，取。m55. 1m=：为构件的截面抗弯模量 ；w261bhw = 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 61 页 共 81 页：混凝土轴心抗拉强度设计值，查水工钢筋混凝土结构学附录二表 1 得tkf；2.5n/1mmftk=：混凝土拉应力限制系数。对荷载效应的短

57、期组合，取 0.85；对长期组合，ctct取 0.70；ct 短期组合mkn.6 .810ms= mknwftkctm.4 .8817 . 11611050. 185. 055. 19259. 023r=，故满足要求。mknmknms.4 .881.6 .810= 长期组合mknml.1720=mknwftkctm.9 .725170010006150. 170. 09256. 055. 12=，故满足要求。mknmknml.9 .725.1720=7.3.2 混凝土裂缝宽度验算最大裂缝宽度按港口工程混凝土结构设计规范第 5.6.2 和第 5.6.3 计算 （7-5） )1 . 0c3(321

58、maxtesslde+= （7-6）testeaa=式中： ：最大裂缝宽度（mm） ；max：构件受力特征系数，深受弯构件按；1835. 03/ ) 14 . 0(01=+=hl：钢筋表面形状系数，变形钢筋取；20 . 12= 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第 62 页 共 81 页：考虑荷载长期效应组合成重复荷载影响的系数，取 1.6；3c：最外排受拉钢筋的保护层厚度为 45mm；d：钢筋直径 22mm；：纵向受拉钢筋的有效配筋率， ；te056. 0900005068=testeaa：有效受拉混凝土截面积 =2b=90000 mm2；teateas：受拉钢筋

59、重心至受拉区边缘的距离，取 45mm；s：受拉区纵向钢筋截面面积 5775mm2；sa：钢筋的弹性模量为 2.0；se25/10mmn：按荷载长期效应组合计算得钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力；slampaslslmpha8 .1111665506887. 0107 .80187. 0m60=：正常使用极限状态持久状况长期效应组合弯矩值；lmalmpm.7801=故 mmmm25. 0131. 0)056. 0221 . 0453(100 . 28 .1116 . 10 . 1835. 05max=+=构件配筋满足裂缝宽度要求。 广东鸿业码头 a 港区 3000dwt 钢铁码头结构设计（b）第

60、 63 页 共 81 页8 结 语在本次毕业设计过程中，本人对本专业知识进行了系统的回顾和应用；对以前所学的知识有了更深刻的了解，学会了运用所学基本理论知识分析、解决工程中实际问题的能力；特别对高桩码头的设计计算过程有了一定的了解。让我明白了在以后的工作中要有实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。通过本次毕业设计，我也深感所学知识的不足，这也就要求自己在以后的工作中进一步完善自己的知识体系，让自己的水平得到提高。在本次毕业设计过程中，王二平老师及宋永军老师及其他毕业导师给予了耐心的指导和帮助，同组同学和本班同学给予了大力鼓励和支持，这里表示诚挚的感谢！ 广东鸿业码头 a