毕业设计码头

杭州余杭港1000吨集装箱码头设计（重力式结构设计）第131页共131页总论交通运输是社会经济的主要组成部分，是生产与消费的纽带，是商品流通人们交往的基础条件。港口是水上运输的基础设施，是水陆运输的枢纽、对外贸易的门户。港口能力的大小、管理水平的高低，标志着一个国家整个经济技术发展水平。改革开放以来，我国经济快速发展。进入21世纪，全球经济一体化趋势日益增强，我国现有港口的吞吐量已远不能跟上经济的发展步伐。杭州港余杭港区仁和石化作业区南港区块项目位于杭州市北部余杭区仁和镇的东侧，京杭运河的西岸。为了改变泊位吨级小、泊位数量少、港口发展长期滞后于腹地经济发展与运量增长速度的现状，杭州余杭港进行扩建，拟建1000吨级以上泊位若干个，主要货种为集装箱。本次设计的主要内容包含：(1)总平面布置根据余杭港拟建新港区的自然条件及营运资料，对该港区进行总平面布置。本设计中拟新建3个码头泊位：1000DWT集装箱码头专用泊位3个，其年吞吐量为200万吨。按照港区总体规划的要求，码头平面布置形式采用挖入式布置。码头前沿顶高程为3.87m；设计水深为2.55m；总平面布置详见第四章。(2)装卸工艺设计根据码头年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定装卸工艺设计方案，进而配备相应的装卸运输机械，确定装卸工人数和司机人数。装卸工艺设计详见第五章。(3)结构方案设计根据余杭港所处的自然条件、码头的使用要求和施工条件等因素，本设计初步拟定码头的结构型式为方块码头。其结构采用阶梯型式的方块码头，因为此码头的规模较小，再加上余杭区附近的石块丰富，则码头墙身采用块石混凝土结构。考虑到结构的稳定性可能不够，胸墙采用钢筋混凝土结构以增强其稳定性。根据分析其结构的受力情况，来验算码头结构的稳定性，以验证结构设计是否合理。详细见第六章、第七章。（4）结构方案比选通过方案比选以选出更加合理的码头结构型式，通过比较发现，在此设计中，方块码头结构型式优于沉箱结构型式。则最终选择方块码头结构。详细见第八章。（5）主要工程量计算在确定结构型式之后，则是计算其结构的工程量，由于此次设计时间有限，只计算了主要工程量。详细见第九章。（6）主要工程施工条件、方法和工程进度确定了工程量，则是工程施工条件、方法和工程进度的确定，这样才是一个工程项目的完整的设计，由于此次设计的时间有限，其工程施工条件、方法和工程进度只做了简单的确定，详细见第十章。第二章自然条件2.1地形、地貌杭州港余杭港所处河面宽度约为100m,作业区陆域范围内除少量农居外，其余均为鱼塘和农田（非保护耕地），地势平坦，高程为1.87m-2.98m(黄海高程)，该区域两岸植被较好，雨天地表径流造成的水土流失比较轻微，河道水流平稳，正常水位期基本无流速，泥沙来源极少，河床来源极少，河床冲淤变化较小，河道基本稳定。2.2地质条件2006年11月，由江西金新勘测工程有限公司杭州分公司对该项目所在位置地质进行了详勘，按照地基土的时代成因、物理力学性质特征差异，将场地勘探深度以浅地基土分为5个工程地质层11个亚层，其中（1）、（4）、（8）号层可细分为二个亚层。现将各土层的工程地质特征自上而下分述如下：（1）-1素填土紫红~灰色，松散状，局部（3-3剖面）由塘碴回填而成，局部以粘性土为主，土质均匀性差，高压缩性。该层局部分布，层厚0.40～0.70m。(1)-2粉质粘土黄灰~灰色，可塑状，中压缩性，由粉粘粒组成，含有少量铁锰质斑点，局部相变为粘土，无摇振反应，土切面稍有光滑，干强度、韧性中等，土质均匀性一般，强度均匀性一般。上部无填土位置0.3~0.4m为耕植土，含有植物根系。该层全场分布，层厚1.40~4.50m，层面高程为负2.25~3.20m。（3）淤泥质粘土灰色，流塑状，高压缩性，成分以粘粒为主，粉粒次之，含有少量有机质，局部相变为淤泥质粉质粘土、淤泥及软塑状粉质粘土，无摇振反应，土切面光滑，干强度中等、韧性高等，土质均匀性一般。该层全场分布，层厚1.30~7.70m，层面高程为负2.15~1.61m。(4)-1粉质粘土黄灰~棕黄色，局部青灰色，可塑状，中压缩性，由粉粘粒组成，含有少量铁锰质斑点，局部相变为粘土，无摇振反应，土切面稍有光滑，干强度高等，韧性中等，土质均匀性一般。该层全场分布，层厚5.20~13.30m，层面高程为负9.27~负0.45m。（4）-2粉质粘土灰色，局部黄灰色，软塑状，局部流塑状，高压缩性，成分由粉粘粒组成，局部相变为粘土，无摇振反应，土切面稍有光滑，干强度、韧性中等，土质均匀性一般。该层全场分布，层厚1.50~12.20m，层面高程为负16.00~负10.03m。（6）粉质粘土灰黄~黄灰色，可塑状，中压缩性，成分由粉粘粒组成，局部相变为粘土，无摇振反应，土切面稍有光滑，干强度、韧性中等，土质均匀性一般。该层全场分布，层厚7.20~11.60m，层面高程为负23.82~负14.11m。(8)-1粉质粘土青灰色，局部灰色，硬塑状，局部硬可塑状、坚硬状，中压缩性，由粉粘粒组成，局部相变为粘土，无摇振反应，土切面稍有光滑，干强度高等，韧性中等，土质均匀性一般。该层全场分布，层厚6.00~11.80m，层面高程为负31.23~负23.59m。（8）-2砾砂灰紫~灰色，局部灰绿色，中密状，饱和，中压缩性，主要由砾石、中粗砂及粘性土等组成，土质分选性较差，级配一般，砾石含量约为38%，粗砂含量约14%，粘性土含量约22%，局部以砾砂为主，砾径以2~25mm为主，磨圆度较好，以亚圆形为主。土质均匀性较差，局部相变为中砂，且局部夹有粘性土薄层，局部力学强度较差，强度均匀性一般。该层局部被揭示，揭示层厚0.90~4.50m，层面高程为负36.15~负31.45m详细工程地质特征见表1。表2-1工程地质层组特征表工程地质层岩土名称厚度（m）密度（g/cm³）压缩模量Es(MPa)地基承载力特征值fak(KPa)预应桩钻孔桩端阻力特征值Qsa(KPa)侧阻力特征值Qsia(KPa)端阻力特征值Qr(KPa)侧阻力特征值Qf（KPa）1耕土0.30~1.202-1粉质黏土0.70~3.101.884.08512112-2粉质黏土1.20~2.801.914.09012113-1淤泥质粉质黏土10.6~16.31.722.05565.53-2淤泥质粉质黏土0~13.61.782.56065.53夹沙质粉土0~1.83.580764-1黏土1~6.21.805.012019174-2粉质黏土3.2~13.41.956.0180130032650294-3粉质黏土夹砂1.3~6.61.976.5200170035850324-4粉质黏土4.1~8.61.935.5170140031700285粉砂控制9.91.978.02202000331100302.3气象工程区域位于东亚季风区，气候温和湿润，日照充足，雨量充沛，四季分明。春季温暖多雨，夏季炎热湿润，盛行SE风，6~7月为梅雨期，8月下旬至9月中旬是台风季节，此季节多阵雨，偶有冰雹、龙卷风和伏旱。秋季早秋多雨，晚秋凉爽少雨。冬季受西北向气流控制，温度转低，盛行NW风。2.3.1、气温杭州市多年平均气温16.6°C，历年最高气温39.0°C（1978.7），历年最低气温-10.1°C（1969.2），年平均最高气温28°C，年平均最低气温3.8°C。2.3.2、降水多年平均降雨量1321mm历年最大降雨量2356.1mm，历年日最大降水量189.3mm，多年平均年降水日140.2d,其中降水日大于10.0mm的日数为45.5d,最长连续降水日数17d。对年平均年降雪天数9.8d,多年最大积雪深度230mm。2.3.3、风况夏季盛行SE风，冬季盛行N到NW风，极大风速28m/s,常风向为NNW，频率12%，年平均风速2.3m/s，全年大于八级风的天数多年平均6.3d。2.3.4、雾况多年平均雾日数37.1d，最多61d,最少19d,发雾时间为冬春两季，11月至翌年1月间。2.3.5、雷暴多年平均雷暴日40d，1963年发生雷暴最多为63d，1978年发生雷暴最少为20d,7月份为雷暴多发月。2.3.6、可作业天数拟建工程的作业天数定为330天。2.4地震根据《1：50万浙江省构造体系与地震分布规律图》，本区属于嘉兴——常山地震带杭湖地区4.75～5.25级地震危险区。建筑设防烈度为6度。2.5水文京航运河水系水流平稳,水位稳定,常水位期约占全年的2/3.据杭州拱宸桥水位站资料.多年平均水位1.4m,历史最高水位3.8m，历史最低水位0.2m。50年一遇洪水位：3.66m(85国家高程基准，下同)历史最高水文：3.8m设计最高通航水位：2.37m设计最低通航水位：0.52m常水位：1.42m2.6施工准备工作2.6.1技术准备施工前对施工区域的地形进行详细测量和调查,并对已知的测量控制点进行核查,对地下障碍物、地下管线设施进行排查。2.6.2物资准备本工程的主要材料：碎石黄沙、块石、水泥、钢筋、橡胶护舷等，均可从杭州市范围内直接采购，通过汽车将材料运抵预制场或工程现场。2.6.3临时工程2.6.3.1施工动力与场内照明施工动力：生产生活用电从附近居民用电中接到施工现场，再用电接口接线到配电房，现场设150kw变压器一只，作为主动力源。配置发电系统为辅助的供电方式，自备120kw应急发电机一台。2.6.3.1施工给水、排水（1）施工用水：生产用水采用自来水为主，以就近河口取水为辅（试验是否满足技术要求），生活用水为自来水。（2）排水：所有道路旁开挖水沟设置坡降，使水流入附近河内。生产区堆场和房屋，连成网片，统一排水。第三章货运量及船型3.1设计船型根据设计码头的吨位考虑，过船吨位为1000吨驳船，本码头属于三级航道。则根据全国内河航道分级与航道尺寸的规定，本设计按下列拟定船型考虑：船型设计尺度如下表所示：船型设计尺度载重量（吨）3.2吞吐量资料在此设计本码头的集装箱吞吐量为200万吨。第四章总平面布置4.1总平面布置原则(1)平面布置应以港口发展规则为基础，合理利用自然条件、远近结合和合理分区，并应留有综合开发的余地。各类码头的布置应避免相互干扰，也应相对集中，以便于综合利用港口设施和集疏运系统。(2)作业区布置时，应考虑风向及水流流向的影响。污染性货物的码头或作业区布置在主导风的下风侧。危险品的码头或作业区应布置在港口的下游，并与其他码头或作业区保持一定的安全距离。(3)新建港区的布置应与原有港区相协调，并有利于原有港区的改造，同时应减少建设过程中对原有港区生产干扰。(4)港口平面布置，应力求各组成部分之间的协调配合，有利于安全生产和方便船舶及物流运转。(5)平面设计应考虑方便施工，并根据建设条件，注意施工场地的安排。(6)港口建设应考虑港口水域交通管理的设施，并应留有口岸检查和检验设施布置的适当位置。4.2泊位数、泊位长度及码头长度的确定4.2.1泊位数的确定初步拟定泊位数该设计码头为1000吨级集装箱，泊位数应根据码头年作业量、泊位性质和船型等因素按下式：式中：N——泊位数；Qn——码头年作业量，指通过码头装卸的货物数量，包括船舶外挡作业的货物数量，根据设计吞吐量和操作过程确定,在此设计为200万吨,余杭港区集装箱采用标准尺寸,即5.69×2.13×2.18（长×宽×高）（单位为m）,每标准箱(1TEU)额定重量取10t,即为200000TEU；——一个泊位的年通过能力（t）。泊位年通过能力根据下式计算：（4-2）式中：Pt——一个泊位的年通过能力（t或TEU）；——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——与相对应的泊位年通过能力(t或TEU)。与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:（4-3）（4-4）式中：——与相对应的泊位年通过能力(t或TEU)；——年营运天数(d)，根据相关资料取330d；G——设计船型的实际载货量（t）或单船装卸箱量(TEU),即G=100TEU；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，在此取值为5h；——装卸一艘设计船型所需的时间（h）；p——设计船时效率（t/h或TEU/h）,按年运量、货舱、船舶性能、设备能力、作业线数和管理等因素综合考虑；td——昼夜小时数，取24小时；——昼夜非生产时间之和（h），包括工间休息、吃饭及交接班时间，应根据各港实际情况确定，取2h；——泊位利用率，船舶年占用泊位时间与年营运时间的百分比。根据吞吐量、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；tf——船舶的装卸辅助作业、技术作业时间以及船舶靠离泊时间之和（h）。内河船可取0.75～2.5h；进江海船可取2.5～4h，在此取2h；表4-1泊位利用率货种及泊位数散货件杂货集装箱油品及石油化工泊位利用率在此设计中取值：=0.65。集装箱泊位的设计船时效率可按下式计算:P=nk1k2p1（4-5）式中：p——设计船时效率；n——同时装卸集装箱船设备的台数；k1——集装箱标准箱折算系数，集装箱码头取1.2～1.4，在此取值为1.3；k2——集装箱起重机同时作业率，取0.90～0.95，在此取值为0.90；p1——装卸集装箱船设备台时效率(TEU/h)；集装箱码头一般采用一台集装箱装卸桥作业，台时效率依《河港装卸工艺设计手册》（交通部二航院编，1982年版）第三章第八节第四条，拟取22TEU/台时；4.2.1.2具体计算P=1×1.3×0.90×22=25.74(TEU/h)=26TEU/h则：泊位数的确定：以此初步泊位数设计为：3个，再反推码头的泊位实际利用率，即为0.594，满足设计规范要求。4.2.2泊位长度的确定泊位是停靠一艘设计船型所需要的码头空间；码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物。由前面计算可知此码头泊位数为3个，由于本河段的河宽为100m，则本设计为挖入式港池，其长度应满足船舶安全靠离、系缆和装卸作业的要求，其长度可按下列规定确定。根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006第3.3.1.1条规定：图4.1挖入式港池布置3个泊位示意图则：Lb1=L+1.5d(4-6)Lb2=L+d(4-7)式中：Lb1——端部泊位长度(m)；Lb2——中间泊位长度(m)；L——设计船型长度(m)；d——泊位富裕长度(m)。其中：富裕长度根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006第3.3.2条规定表4-3普通泊位的富裕长度设计船型长度﹙﹚≤4040＜≤8585＜≤150150＜≤200富裕长度﹙﹚直立式码头58～1012～1518～20斜坡码头或浮式码头89～1516～2526～35注：相邻两泊位船型不同时，值应按较大船型选取。由于此码头前沿线布置成折线，富裕长度根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006第3.3.3条规定，即如下表所示：表4-4码头前沿线相交转折处的富裕长度d0转折处夹角θ90°≤θ≤120°120°<θ≤150°θ>150°富裕长度d0(1.5～1.0)d0.7d0.5d注:1.为泊位富裕长度(m)，应按第3.3.2条确定；2．θ为两码头前沿线的夹角（°），θ角小于120°时，d0不得小于设计船型宽度；θ角小于90°时，应适当加大。则此处的泊位富裕长度可按下列规定确定：在此设计中，码头的断面形式近似为直立式码头，设计船型长度为67.5m，即取d=10m，从而d0=1.3×10=13m>船宽10.8m，满足要求。则：两边的泊位长度为：Lb1=L+1.5d0=67.5+1.5×13=87(m)即靠上游边端的泊位长度定为87m，下游边端的泊位长度87m。中间的泊位长度：Lb2=L+d0=67.5+13=80.5（m）即中间泊位的长度定为82m。则码头总泊位长度为：87+87+82=256(m)。4.2.3码头长度的确定码头的3个泊位布置情况如图4.1所示，码头岸线总长度应为各泊位占用的码头岸线长度之和。直立式顺岸码头泊位相应的码头长度应根据设计船型和装卸作业要求确定，而此设计的挖入式港池可近似的看做是顺岸式并应符合表4.4的规定。表4-5直立式顺岸码头泊位相应的码头长度泊位码头长度﹙﹚内河驳江海轮单个泊位≥0.65+2连续布置多个泊位端部泊位≥0.65+0.5+1.5中间泊位++图4.2每个泊位长度和码头岸线长度考虑到在进行装卸船作业时，装卸船机械的最大吊幅要能达到停泊在下游端部泊位上的设计船型的船尾，则：两边的码头长度（4-8）==50.375(m) 由挖入式港池的特点，即靠上游边端的码头长度定为120m，下游边端的码头长度100m。中间的码头长度（4-9）即中间码头的长度为取为：103m。由此可知港池的宽度为103m。综上所述：码头的总长度=120+100+103=323（m）4.3码头设计高程及水深的确定4.3.1码头设计水位及设计高程此航道为三级航道，设计高水位取十年一遇水位2.37m；设计低水位取保证率98%，五年一遇的水位0.52m。校核高、低水位同设计高、低水位。见表(4-1)。设计高水位,设计低水位\校核高、低水位同设计高、低水位。见表(4-1)。表4-6码头设计水位和高程高程类别设计高水位设计低水位校核高水位校核低水位高程(m)2.370.522.370.524.3.2码头前沿底面高程依据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006.第3.4.4条相关内容，平原河流、山区河流、运河和潮汐影响不明显的感潮河段的码头前沿水深按下式计算确定：(4-10)式中：——码头前沿设计水深(m)；——船舶吃水(m),根据航道条件和运输要求可取船舶设计吃水或枯水期减载时的吃水,在此取船舶设计吃水为2.0m；Z——龙骨下最小富裕深度，依据表3.4.4选用,当设计船型载重量为且河床质为土质时，龙骨下最小富裕深度取0.3m；——其它富裕深度，①波浪富裕深度,内河港不考虑波浪富裕深度故取零;②码头前沿回淤深度,其值不小于0.2m,在此取0.25m；最终得码头前沿设计水深：而依据所给设计资料，码头前沿设计低水位为98%历时保证率水位0.52m，故：码头前沿泥面高程＝设计低水位-Dm＝0.52-2.55＝-2.03m。4.3.3码头前沿设计高程本设计码头前沿设计高程为设计高水位与超高之和，结合本设计的设计水位、代表船型尺度及现有的地面高程，确定本设计码头顶面高程为3.87m；即：2.37+1.5=3.87(m)表4-7码头高程汇总表高程类别设计高水位设计低水位码头前沿泥面设计高程码头面标高高程(m)2.370.52-2.033.874.4码头前沿停泊水域和船舶回旋水域布置此节内容参照《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006.3.2节相关内容确定。4.4.1码头前沿停泊水域根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006第3.2.1条，码头前沿停泊水域不应占用主航道，码头前沿停泊水域宽度应取2倍设计船型宽度，码头前沿停泊水域（图3-2所示），则码头前停泊水域的宽度为：2B=2×10.8=21.6（m）(4-11)图4.3码头前沿停泊水域宽度示意图4.4.2回旋水域根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006第3.2.3条，船舶回旋水域沿水流方向的长度不宜小于单船长度2.5倍，流过速大于1.5m/s时，回旋水域长度加大但不应大于单船长度4倍：67.5×2.6=175.5m,取178m；回旋水域沿垂直水流方向宽度不宜小于单船长度的1.5倍，当船舶为单舵时，回旋水域不应小于单船长度的2.5倍。即67.5×1.5=101.05m，取102m。即回旋水域设置在港池内，由于港池长度为120m<178m,则回旋水域会占用一部分主航道,然而占用的主航道比较小,所以影响不到正常航。而对于西侧的泊位则船舶凭借拖轮协助进行转头，旋转内接圆直径一般为最大船舶总长度，即为67.8m，以此满足设计要求。4.5系泊方式及锚位面积4.5.1系泊方式此码头位于内河平原河流所以采用抛锚系泊。4.5.2锚地面积根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006附录A第A.1.1条，抛锚系泊每锚位面积可按下式计算：Am=S×a（4-12）式中：Am——锚位面积（m2）；S——锚位沿水流方向长度（m）；a——锚位宽度（m）。锚位的长度和宽度，可按《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006附录A表A.1.1选用。根据余杭港实际资料，拟建码头处于受风浪影响较小的河段，当大型驳船船首抛锚双驳并排停泊时,S可取1.6~2.0L,a可取4.0~4.5B，当锚地水深、流速较大时取大值，反之取小值。因拟设余杭港锚地流速较小，所以拟取S=1.8L，a=4.0B。综上得：S=1.8L=1.867.5=121.3ma=4B=410.8=43.2mAm=121.543.2=5248.8m2即抛锚系泊每个锚位面积为：5248.8m2由此港池的特点，锚地设计在靠在港池口门处，既不占用主航道，也方便停靠船舶。图4.4抛锚系泊锚位面积计算示意图4.6进港航道航道有效宽度由航迹带宽度、船舶间、富裕宽度和传播与航道底边间的富裕宽度组成如（图4-2）双向航道宽度可按下式计算：（4-13）（4-14）（4-15）式中：B2——直线段双线航道有效宽度（m）；BFd——下行船舶或船队航迹带宽度（m）；BFu——上行船舶或船队航迹带宽度（m）；d1——下行船舶或船队外至航道边缘的安全距离（m）；d2——上行船舶或船队外至航道边缘的安全距离（m）；风流压偏角；C——船舶或船队会船时的安全距离（m）；Bsd——下行船舶或船队宽度(m)；Ld——下行顶推船队长度或货船长度（m）；——船舶或船队航行漂角（），根据内河通航标准相关规范可知此值取为3º，则=0.0523；Bsu——上行船舶或船队宽度(m)；Lu——上行顶推船队长度或货船长度（m）；d1+d2+C——各项安全距离之和（m）；船队可取0.50-0.60倍上行和下行航迹带宽度，货船可取0.67-0.80倍上行和下行航迹宽度。图4.5航道有效宽度示意图则代入数据得：=10.8+67.5×0.0523+10.8+67.5×0.0523+0.7×2×（10.8+67.5×0.0523）=48.723(m)=49m4.7港口陆域布置此节内容参照《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006.第.节相关内容确定。4.7.1集装箱码头堆场所需容量及地面箱位数计算:库场是指港口为装卸和存储货物的仓库、堆场等建筑物的总称。根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006第4.11条规定集装箱码头堆场所需容量和地面箱位数可按下列公式计算：（4-16）（4-17）式中：y——集装箱堆场容量TEU）；——集装箱码头货运量（TEU），据设计资料得集装箱年吞吐量为200000TEU；但此处需要考虑港区存在的“水转水”，既不通过后方堆场直接将货物转载至另一船上，拟设计10%的“水转水”；同时还有从船舶直接运到港外，假设占5%；因此，通过后方堆场的码头货运量为200000TEU×85%,即可确定为170000TEU。——堆场集装箱不平衡系数，可取1.2～1.5，集装箱为1.30；——集装箱平均堆存期（d），可取3～10d，拟取7d；——堆场集装箱年作业天数，取350～365d，当不通航时间长影响作业天数较多时，应予扣除，取360d；——集装箱堆场所需地面箱位数；——堆场设备堆箱层数，可按《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006）表4.11.7选取，即如下表4.6所示，采用轨道式龙门吊的堆箱层数为5～3层，取4层；——堆场容量利用率（%），可《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006）按表4.11.7选取，即如下表4.6，采用轨道式龙门吊的容量利用率为60～70%，取60%。表4-8集装箱堆场堆箱层数和容量利用率项目堆场作业设备轮胎龙门吊跨运车轨道龙门吊正面吊空箱堆箱机堆箱层数5～33～25～34～37～5容量利用率55～7070～8060～7060～7070～80综上所述，得：并查得标准箱的尺寸为5.69×2.13×2.18（长×宽×高），单位为m，即标准箱的底面面积为12.12m2，则集装箱码头的库场底面积为21534.2m2，即设计为21600m2。4.7.2拆装箱库容量计算：（4-18）式中：Ew——拆装箱库所需容量(TEU)——集装箱码头货运量(TEU),由上面计算可知在此集装箱年吞吐量为200000×85%=170000TEU；——拆装箱比例(%)，不宜大于30%,取25%；——标准箱平均货物重量（t/TEU）,取标准箱平均货物重量为10t/TEU；——拆装箱库货物不平衡系数，如无资料可取1.1～1.3，这里取1.2；——货物在库平均堆存期，可取3～5d,这里取4d；——拆装箱库年工作天数，取350～365d，应扣除影响作业天数较多的不通航时间。取360d。综上所述，得：每个集装箱拆装箱所需要的平面面积为24m2，因此，集装箱拆装箱库的面积为567×24=13608m2，在此取14112m2。4.7.3大门车道数计算（4-19）式中：N——集装箱码头大门所需车道数；——集装箱码头货运量﹙﹚；——水运，铁路中转及港内拆装箱的集装箱之和占码头年运量的百分比；通过前面的设计内容，可以知道，水运部分占货运总量的10%，铁路运输为50万吨，另外拆装箱剩下货运量的25%，它们的总和占总货运量的60.0%；——集装箱车辆到港不平衡系数，一般为1.5～3，取3.0；Kkc——空车率，一般为1.2～1.5取1.5；Tyk——堆场年工作天数，取350～365d，在此取360天；——大门日工作时间（h），一般为12～24h，取16h；——单车道小时通过车辆数（辆/h），一般可取20～40辆/h，取30辆/h；——车辆平均载箱量（TEU/辆），取1.5。 故取6车道。4.8道路港内道路分为以下三种：（1）主干道：港内连接主要出入口的全港性道路，本设计取18m；（2）次干道：港内码头、库场流动机械库间的道路，本设计取15m；（3）支道：车辆、行人均较少的道路，取5m。4.9附属建筑物港口陆域的布置按生产区、辅助区、生活区等使用功能分区布置，生产性建筑物及主要辅助生产建筑物宜布置在陆域前方的生产区，其他辅助生产建筑物及港区内的辅助生活建筑物宜布置在陆域后方的辅助区，使用功能相近的辅助生产建筑物和辅助生活建筑物宜集中组合布置。具体布置如下表：表4-9附属建筑物序号名称单位规模数量总面积1集装箱泊位个1000吨级32集装箱堆场㎡361006216003拆装箱库㎡2141124预留堆场㎡267685码头水手间m20×1012006办公大楼㎡14×7019807职工宿舍区㎡30×1529008变电房㎡20×3016009球场㎡20×30160010停车场㎡40301120011加油站㎡10×30130012门卫㎡10×5210013材料库㎡15×20130014维修间㎡15×27145015活动中心㎡15×20130016食堂㎡15×20130017消防站㎡15×36154018侯工室㎡10×15115019医务室㎡15×12118020公共厕所㎡5×1015021小卖部㎡10×101100装卸工艺设计装卸工艺是港口码头的基本生产工艺，是港口生产活动的基础。合理的装卸工艺，是港口码头增大通过能力，提高装卸效率，降低装卸成本，加速车船周转，缩短货运期限，提高货运质量，减轻劳动强度和改善劳动条件的重要物质基础和技术条件。因此，设计出技术先进、经济合理、安全可靠的装卸工艺流程,来完成港口一定的货物吞吐任务，是提高港口经济效益和社会效益的重要途径。5.1设计原则（1）装卸工艺设计方案应根据年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定；（2）装卸工艺设计应简化工艺流程和减少操作环节；应合理选择机型和工属具，优先选用国内定型产品，减少机械类型和规格；应结合国情确定机械化、自动化水平；（3）装卸工艺设计应保证作业安全，减少环境污染，减轻劳动强度，改善。劳动条件，保护人体健康；（4）货种单一、流向稳定且运量较大时，宜设专业化码头；（5）货运码头设计水位差在8m以下，宜采用直立式。5.2主要技术参数（1）吞吐量预测吞吐量为200万吨。（2）船型设计船型为1000吨级集装箱船，尺寸为：67.5m×10.8m×2.0m。（3）台时效率根据规范和市场的要求，在选择具体的装卸机械类型后，再确定各自的台时效率。（4）泊位年营运天数综合考虑港口自然条件、现状、运量、船型及设备维修等因素，泊位的年营运天数为330天。（5）作业班次各码头的作业班次均拟取3班。（6）其他技术参数其他技术参数如货物堆存期、日作业小时数、辅助作业及非生产时间、直取百分比、货物入库百分比、港口生产不平衡系数、库场单位面积堆存量、库场面积利用率等，可在具体设计各专业化码头的装卸工艺时确定取值。5.3装卸机械选型与配置5.3.1装卸机械5.3.1.1装卸船机械根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006中第4.4.1.1条,集装箱码头装卸船机械的选型应根据货运量、船型、水位差、地形地质、码头型式等因素确定。拟选用集装箱装卸桥，吊具下起重能力不应小于30.5t，拟取40.5t。5.3.1.2库、场装卸机械（1）拆装箱库作业机械根据拆装箱作业机械宜采用集装箱内叉车，拟选用电池叉式装卸车，起重量选用2t。（2）堆场装卸机械根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006中第4.4.1.3条，集装箱码头堆场作业及装卸车作业机械，应根据货运量、集疏运方式、堆场布置、码头型式和不同的工艺布置形式，经技术经济论证，可选用轨道式集装箱龙门起重机、轮胎式集装箱龙门起重机、集装箱叉车及其它机械。拟选用轨道式集装箱龙门起重机，起重量选用40t。5.3.1.3水平运输机械根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006中第4.4.4条，集装箱码头的水平运输机械，宜采用集装箱拖挂车、集装箱跨运车或其它运输机械。5.3.1.4装卸车辆机械根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006中第4.4.1.3条，拟选用轨道式龙门起重机，起重量选用40t。5.4装卸工艺流程根据本港区的具体情况，结合上一章的平面设计，本阶段设计两个方案。方案一：岸边集装箱装卸桥→跨运车→跨运车方案码头前方装卸船作业采用岸边集装箱起重机，水平运输和堆场作业采用集装箱跨运车；而拆装箱可以直接由拖挂车从码头前方作业地带运送到拆装箱库门口，通过正面吊将集装箱放入拆装箱库，再利用叉车将拆分后的货物转向港外车辆。方案二：岸边集装箱装卸桥→轨道式龙门起重机→拖挂车方案码头前方装卸船作业采用岸边集装箱起重机，集装箱可由拖挂车或者叉车送到堆场再由轨道式龙门起重机装卸，或者由正面吊与拖挂车直接送到港外车辆；而拆装箱可以直接用拖挂车或者正面吊从码头前方作业地带运送到拆装箱库门口，拆装箱库内采用叉车。装卸工艺流程图如下：方案一：图5.1方案二：图5.25.5装卸机械数量5.5.1机械台时效率岸边集装箱起重机30TEU/h轨道式龙门起重机20TEU/h集装箱拖挂车13TEU/h跨运车20TEU/h叉车10TEU/h正面吊10TEU/h5.5.2装卸机械数量的确定根据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006中4.11.15条，装卸机械数量，应根据货种、运量、和台时效率按下式计算：（5-1）式中：——某种装卸机械数量（台）；——某种装卸机械分货种的年起重运输吨（t）；——机械利用率，应按各港统计资料确定，新建港区也可按下值选用：一班制取0.05～0.20；两班制取0.30～0.35；三班制取0.40～0.50,电动机械取大值，内燃机械取小值,在此按三班制取为0.40；对于装卸桥、电池叉车以及龙门起重机等按电动机械取为0.50；j——各种装卸机械按不同操作过程装卸或搬运不同货种的台时效率(吨/台时)。表5-2集装箱码头装卸机械设备台套数计算表（方案一）机械类型（TEU）（TEU/台时）实际取用（台）集装箱装卸桥2×1050.50301．5223跨运车1.755×1050.40202.4274拖挂车4.5×1040.50130.7902叉车1.3725×1050.50103.1345表5-3集装箱码头装卸机械设备台套数计算表（方案二）机械类型（TEU）（TEU/台时）实际取用（台）集装箱装卸桥2.0×1050.50301.5223轨道式龙门起重机8.775×1040.50201.0012拖挂车1.575×1050.50132.7664叉车8.8875×1040.50102.0294正面吊1.586×1050.50103.62255.5.3机械选型（1）岸边集装箱装卸桥表5-4岸边集装箱装卸桥主要参数技术参数单位南京港机起重量（吊架下）t40.5额定起重量（吊具下）t30.5轨距m16外伸距m15内伸距m8.5起升高度轨面上m10轨面下m14升降速度满载m/min24空载m/min12小车行走速度m/min60大车行走速度m/min27前大梁俯仰循环时间min10电压v380行走轮数个/腿8最大轮压t/轮35（350kN）（2）轨道式龙门起重机表5-5轨道式龙门起重机参数主要参数单位南京港机额定起重量t30.5跨距m33起升高度m12.22起升速度满载m/min20空载40臂架伸距Ⅰm7.5Ⅱ7.5堆箱层数—4小车行走速度m/min35大车行走速度m/min90小车回转角度度190行走轮数个16最大轮压t/轮35（350kN）电源V380（3）集装箱牵引车及半挂车表5-6集装箱牵引车主要参数厂家北汽福田自重（kg）5795拖载总重（kg）33210车组总重（kg）39000轴距（mm）3960最大车速(km/h)80最大爬坡度（%）13.5最大牵引力（kg）5781最小转弯半径（mm）5600(4)集装箱跨运车表5-7集装箱跨运车主要参数主要参数日本三菱型号CCD400额定起重量40堆载集装箱层数3最大起升高度9行走速度km/s空载27满载25起升速度mm/s空载260满载250下降速度mm/s空载250满载250最小转弯半径m9.7自重T55轮压T11.9轮胎数量8规格6×16—25—28PR(5)正面吊表5-8正面吊主要参数主要参数三一重工型号RSC45-5额定起重量45堆载集装箱层数5最大起升高度15.1最小转弯半径m8.0轮距2.75转向角+70.5，-58轮压值2505.5.4各操作环节的效率在确定装卸机械设备的台时效率和台套数后，即可确定各操作环节的效率。各操作环节的效率必须满足码头装卸工艺流程的要求，即后续操作环节的效率要稍大于装卸船的效率，以保证装卸工艺流程能顺利开展，从而提高码头的泊位通过能力，进一步提高港口的竞争力。表5-9各操作环节的的效率（方案一）机械类型台时效率（t/台时）台数（台）操作效率（t/时）集装箱装卸桥3003900跨运车2003600拖挂车1302260叉车503150表5-10各操作环节的的效率（方案二）机械类型台时效率（t/台时）台数（台）操作效率（t/时）集装箱装卸桥3003900轨道式龙门起重机2002400拖挂车1304520叉车1004400正面吊1005500从以上两个表可以看出，后续操作环节的效率均大于前一操作环节，保证了装卸工艺流程的顺利进行。5.6装卸工人数和司机人数5.6.1装卸工人数据《河港工程总体设计规范》JTJ21—2006第4.11.16条相关内容，装卸工人总数包括装卸工人和辅助工人数之和。装卸工作数应根据泊位作业线数、班次和每条作业的配工人数等确定。辅助工人数可按装卸工人数的5%-10%计算确定，装卸工人数在装卸工艺方案设计时，可按下式计算：(5-2)式中：——装卸工人数（人）；——作业线数，每个泊位1条作业线，此设计为3个泊位，故共有3条作业线；——昼夜作业班次数，均按三班制取为3；——每条作业线的配工人数，参照其它相关港口，集装箱码头作业线每班定员为5～6人，在此取5人；——装卸工人轮休率，可取2/7；——装卸工人出勤率，可取90%～95%,综合考虑此码头取为95%。即集装箱装卸工人数为：人辅助工人数=×（5%～10%），按装卸工人数的8%取用，即：辅助工人数=67×8%=5.36=6人综上所述，得：港口装卸工全部定员=67+6=73（人），取73人。5.6.2司机人数表5-11司机人数计算表（方案一）机械类型机械数量（台）三班制定员（人/台）计算司机人数（人）考虑出勤率所增加司机人数（人）配备司机人数（人）集装箱装卸桥3721223跨运车31339241牵引车414115叉车311112∑——85691表5-12司机人数计算表（方案二）机械类型机械数量（台）三班制定员（人/台）计算司机人数（人）考虑出勤率增加司机人数（人）司机人数（人）集装箱装卸桥3721222轨道式龙门起重机2718牵引车414115叉车414115正面吊518220∑——747815.7装卸一般设计船型的时间此节根据《河港工程设计规范》（GB50192-93）第3.8.1.6条。装卸一艘设计船型时间可按下式计算：（5-3）式中：——装卸一艘设计船型时间（昼夜/艘次）；——装卸一艘该类型船舶所需的纯装、卸时间，根据前面计算，为4.0h；——该类型船舶装卸辅助与技术作业时间之和（h），内河船舶可取0.75～2.5h，本设计取2.0h；——昼夜法定工作小时数（h），根据工作班次确定,三班制取24h；——昼夜泊位非生产时间之和（h），三班制取4.5～6h，本设计取5h；故：（昼夜/艘次）5.8劳动生产率依据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006，第4.12条内容计算。依据表4.12.1条相关内容,劳动生产率按下式计算:(5-4)式中:——劳动生产率(操作吨/人·年)；——操作吨(t/年)；——装卸工人数(人)；——装卸司机人数(人)。集装箱劳动生产率：方案一：吨/人·年方案二：吨/人·年5.9装卸工艺方案比选依据《河港工程总体设计规范》JTJ212-2006，第4.12.1条内容：装卸工艺设计应进行定性分析和定量分析，并从各方案的工艺流程、技术装备、维修难易、装卸质量、作业安全、能源和环境影响等方面论证其优缺点。主要技术经济指标根据前面计算。详细计算见表5-13表5-13装卸工艺技术经济比较序号指标名称单位方案一方案二1码头年吞吐量万吨2002002码头年通过能力TEU67379.10467379.1043泊位数个334泊位利用率%59.459.45装卸一艘设计船型的时间昼夜/艘次0.3160.3166堆场面积21600216007拆装箱库面卸工人和司机人数人1641549劳动生产率吨/人·年12195.12212987.013方案一：优点：这种装卸工艺方式由于跨运车最高可以将集装箱堆放三层高故较底盘车方式可节省部分场地。由于跨运车是一种多用途机械，既可装卸又可短距离运输，省掉了半挂拖运作业环节，机械设备也减少一种，调配灵活，管理也较方便。缺点：堆场面积大，作业效率低，跨运车本身价格昂贵；又采用液压驱动，链条传动故障率较高，修费用较大，以及对路面和司机操作水平要求很高，易造成集装箱损坏的等安全事故。方案二：优点：具有一定的灵活性，可以横移，能由一个堆场区转移到其他各个堆场区，在作业过程中，操作简单，动作简捷，实现装卸作业的自动化管理比较容易。堆场面积小，作业效率高缺点：装卸组织作业复杂，提箱，倒箱困难，因为是柴油机驱动，污染环境。综上所述，根据本码头的具体情况，采用第二种方案。第六章荷载的确定6.1码头结构型式的选择原则（1）码头结构型式的选择要贯彻经济、实用、耐久的指导思想，并应进行综合分析比较；（2）全面规划、远近结合。应结合港口的规划要求，对码头负荷能力及浚深的预留等；（3）因地制宜，根据具体使用要求、自然条件、施工条件等选择码头结构型式；（4）积极采用科学技术新成果；（5）就地取材，因材设计，充分利用当地材料资源。6.2设计条件6.2.1设计船型表6-1集装箱船型资料吨级（吨）长（米）宽（米）满载吃水（米）100067.510.52.06.2.2结构安全等级结构安全等级为二级6.2.3建筑物的主要尺度1000DWT集装箱码头岸线长为323m。6.3荷载的计算6.3.1恒载钢筋混凝土：γ=25块石混凝土：γ=23其他指标如下表：表6-2材料指标材料名称重度（KN/m3）内摩擦角（o）水上水下饱路面混凝土C302313块石混凝土C302313钢筋混凝土胸墙C302515墙后回填10-100抛石棱体181121456.3.2堆货荷载根据《港口工程荷载规范》第5.1.1条和表5.1.1-2，确定河港直立式集装箱码头的堆货荷载布置图式及标准值如下：图6.1堆货荷载布置图式表6-3河港件杂货码头堆货荷载标准值前沿（kPa）前方临时堆场（kPa）分布范围（m）构件计算整体计算3060601910码头前沿堆货引起的竖向作用（可变）：kN.m/m码头前沿堆货产生的作用效果，计算长度L1=10m：作用力：G1=×=30×10=300（kN/m）产生的力矩：M1=300×=836.7（KN/m.m）6.3.3运输机械荷载运输机械荷载标准值应根据装卸工艺选用的机型及实际使用的起重量、幅度等进行确定。6.3.3.1集装箱装卸桥最大起重量40.5t，轨距16m，外伸距为21m,内伸距为8m。基距：17.5m,轮数：8个/腿，轮压：350，最大装载量为45T。1m1m1m1m1m17.5m1m1m1m1m1m1m1m1m1m1m图6.2装卸桥计算图示6.3.3.2轨道式龙门起重机最大起重量40t，轨距为33m，货物在堆场的堆存高度为6m，台时效率为200t/台时，堆场作业方式采用堆拆垛，轮压：350。6.3.3.3牵引车荷载拖头：前轴（A轴）70kN，后轴（B轴）150kN。挂车：后轴（C轴）330kN单轮接地面积：0.26m×0.25m；双轮接地面积：0.52m×0.25m。图6.3牵引车作用力示意图6.3.4船舶荷载对于墙后有填土的重力式码头，验算其稳定性时一般不考虑船舶撞击力和挤靠力。因为这些力是向岸的，码头不会向着岸一侧滑动和倾倒。6.3.5.1一般规定作用在固定式系船靠船结构上的船舶荷载可包括如下内容：①由风和水流产生的系缆力；②由风和水流产生的挤靠力；③船舶靠岸时产生的撞击力；④系泊船舶在波浪作用下产生的撞击力。6.3.5.2作用于船舶上的风荷载根据《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)中第10.2.1作用在条规定，船舶上的计算风压力的垂直于码头前沿线的横向分力和平行于码头前沿线的纵向分力宜按下列公式计算：（6-1）（6-2）式中：，——分别为作用在船舶上的计算风压力的横向和纵向分力（kN）；，——分别为船体水面以上横向和纵向受风面积（）；，——分别为设计风速的横向和纵向分量（m/s），船舶在超过九级风（最大风速m/s，年平均风速2.3m/s）时离码头到锚地避风。本设计根据资料m/s；——风压不均匀折减系数。如表取值表6-4风压不均匀折减系数船舶水面以上的最大轮廓尺寸aR（m）≤50100200≥2501.00.90.70.6注：表中aR为船舶水面以上横向或纵向轮廓的最大水平尺寸。集装箱船在水面以上的最大轮廓尺寸：B=10.8m，L=67.5m，查表5-1得：，用直线内插法，算得船舶水面以上受风面积A可根据设计船型和船舶的装载情况确定，货船的受风面积按下列公式计算：则：满载时：（6-3）（m2）（6-4）（m2）半载或压载时：（6-5）（6-6）式中：，——分别为相应装载情况下船体水面以上横向和纵向受风面积（）；——船舶载重量（t），为1000t。综上得：半载或压载时：，取300；，取80；由于半载或压载时的值较大，采用半载或压载时的、值作为风荷载的标准值所以，；（kN）（kN）即：（kN）（kN）6.3.5.3作用于船舶上的水流力根据《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)中附表E中：对于河港透空式系船、靠船结构，水流方向与船舶纵轴平行或流向角和时，水流对船舶作用产生的水流力的船首横向分力、船尾横向分力及纵向分力可分别按下列公式计算：（6-7）（6-8）（6-9）式中：，——分别为水流对船首横向分力和船尾横向分力（kN）；——水流对船舶作用产生的水流力纵向分力（kN）；，——分别为水流力船首横向分力系数和船尾横向分力系数；——水流力纵向力分力系数；——水的密度（t/m3），对河水=1.0t/m3；——水流速度（m/s），取m/s；——船舶吃水线以下的横向投影面积（m2）；——船舶吃水线以下的表面积（m2）。水流力船首横向分力系数和船尾横向分力系数按《港口工程荷载规范》JTJ215-98附录E表E.0.16-1确定。系靠船结构前沿水深m,与船舶计算装载度相对应的平均吃水m,则；1000DWT集装箱设计船型的船长与船宽之比为，则查表E.0.16-1并采用直线内差法得：；。船舶吃水线以下的横向投影面积按下式计算：（6-10）式中各符号意义均同前。则：=208.93水流力纵向分力系数可按下式确定：（6-11）式中：——水流对船舶作用的雷诺数；——系数。水流对船舶作用的雷诺数可按下式计算：（6-12）式中：——船舶吃水线长度（m），近似取为船长，即m；——水的运动粘性系数（m2/s），按表E.0.8选用。即如下表6.4所示：表6-5水的运动粘性系数水温（度）05101520253040运动粘性系数（10-4m2/s）1.791.521.311.141.000.890.800.66本次设计时水温拟取16.6ºC，故查表用内差法得m2/s。系数按JTJ215-98表E.0.16-2选用，即如下表6.5所示：表6-6系数船型d/D=1.2d/D=1.6d/D=2.0客船0.0080.0040.003驳船L/B=4.00.0330.0310.016驳船L/B=6.10.0120.0120.012因为前面已经算得和，则查表并采用直线内差法得：。船舶吃水线以下的表面积可按下式确定：（6-13）式中：——船长（m），为67.5m；——船舶吃水（m），为2.0m；——船宽（m），为10.8m；——船舶方形系数，集装箱船取0.625。综上得：（m2）（m2）（kN）（kN）故水流对船舶作用产生的水流力的船首横向分力kN，船尾横向分力，纵向分力kN。6.3.5.4系缆力根据《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)中第10.4中的规定，当码头前沿水流较大时，系缆力应该考虑风与水流对计算船舶共同作用所产生的横向分力总和和纵向分力总和。系缆力标准值及其垂直于码头前沿线的横向分力，平行于码头前沿线的纵向分力和垂直于码头面的竖向分力可按下列公式计算：（6-14）（6-15）（6-16）（6-17）式中：，，，——分别为系缆力标准值及其横向、纵向和竖向分力（kN）；，——分别为可能同时出现的风和水流对船舶产生的横向分力总和及纵向分力总和（kN）；——系船柱受力分布不均匀系数，当实际受力的系船柱数目时，取1.2，时，取1.3，在此取，K=1.2；——计算船舶同时受力的系船柱数目，根据表6.6，当船舶总长m时，取2，间距为20m；——系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角（），根据表6.7，对于河船码头，；——系船缆与水平面之间的夹角（），根据表6.7，对于河船码头，。表6-7不同船长受力系船柱数目及间距船舶总长L（m）≤100120～150150～200200～250250～300受力系船柱数目n2345～67～8系船柱间距a（m）2025303030表6-8系船缆夹角、结构类型海船码头3015河船码头300孤立系船柱3030综上所述：根据JTJ215-98第10.4.4条，系缆力标准值不应大于缆绳的破断力。对于聚丙烯尼龙缆绳，其破断力可按下式计算：（6-18）式中：——聚丙烯尼龙缆绳的破断力（kN）；——缆绳直径（mm），拟取40mm。综上得：（kN）因为（kN），所以系缆力未大于缆绳的破断力。根据《港口工程荷载规范》JTJ215-98第10.4.5条和表10.4.5-2，对于载重量为1000WT的内河船舶，作用于系船柱上的计算系缆力标准值不少于100kN，小于100kN时，按100kN选用。综上，系缆力标准值取用kN。则系缆力标准值的横向、纵向和竖向分力分别为：（kN）（kN）6.3.5.5挤靠力根据《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)中第10.5.3中的规定，本次设计橡胶护舷采用间断布置的形式。船舶挤靠力应考虑风和水流对计算船舶作用产生的横向分力总和。当橡胶护舷间断布置时，挤靠力标准值可按下式计算：（6-19）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标准值（kN）；——挤靠力不均匀系数，取1.3；——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，间距拟取5m，船舶直线段长度为m，则。综上得：（kN）6.3.5.6撞击力a.船舶靠岸时引起的撞击力根据《港口工程荷载规范》JTJ215-98第10.6节有：船舶靠岸时的撞击力标准值应根据船舶有效撞击能量和橡胶护舷性能曲线及靠船结构的刚度确定。船舶靠岸时的有效撞击能量可按下式计算：（6-20）式中：——船舶靠岸时的有效撞击能量（kJ）；——有效动能系数,取0.7～0.8，拟取0.75；——船舶质量（t），按满载排水量计算；——船舶靠岸法向速度（m/s）。1000DWT集装箱船的满载排水量（t），按下列公式计算，即：（6-21）则：（t）河船法向靠岸速度可按《港口工程荷载规范》JTJ215-98表10.6.4-2选用。但因为船舶满载排水量，则可按表10.6.4-2中开敞式的较大值采用。查表得m/s，取较大值，即：m/s。则：（kJ）选用漂浮型橡胶护舷,变形60%,吸能kJ，反力kN。b.波浪引起的撞击力因码头前沿波浪作用较小，一般情况下小于船舶靠岸时的撞击能量，所以波浪引起的船舶撞击力可不进行计算。6.3.5.6偶然作用作用于余杭港码头结构上的偶然作用主要为地震力，本区属于嘉兴——常山地震带杭湖地区4.75～5.25级地震危险区。建筑设防烈度为6度。由于本次设计时间有限，所以未进行地震力的计算。第七章方块码头结构尺度的确定7.1方块结构设计方案拟定方块高度：护轮坎高为0.25m，胸墙的高为1m。浆砌石墙身高度为4.9m，基床采用抛石块体填充。方块宽度：对于混凝土实心方块码头的平面尺寸应符合规定要求：长边尺寸与高度之比应不大于3；短边尺寸与高度之比不小于1，同时短边尺寸不小于0.8m。胸墙宽2.0m。墙后回填材料：用块石材料来填充。其中基底抛石回填施工之前，在港池进口处修筑围堰，其中围堰采用分层蹍压。如图6.5示意图实心码头断面图详图见CAD实心码头图7.1实心码头断面示意图7.2结构受力分析7.2.1结构自重力计算（永久作用）7.2.1.1极端高水位时结构自重力表7-1自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si2.0634.4277.9974.431Gi35.70957.551103.96166.465本层以上35.70993.26197.221263.6862.力臂：计算见下表表7-2极端高水位力臂di计算（m）d1d2d3d4第一层1.515第二层1.5151.767第三层1.5151.7672.238第四层1.5151.7672.2382.278注：di为重心距计算面前趾的距离。3.稳定力矩：MGi=Gidi，计算结果见下表表7-3稳定力矩MGi计算（）MG1MG2MG3MG4第一层53.4953.49第二层53.49101.693155.183第三层53.49101.693232.665387.843第四层53.49101.693232.665151.407539.2557.2.1.2极端高水位时结构填土自重力表7-4自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si00.52.9071.96Gi06.23533.53822.1482.力臂：计算见下表表7-5极端高水位填土力臂di计算（m）d1d2d3d4第一层0第二层02.25第三层02.253.562第四层02.253.5624.3注：di为重心距计算面前趾的距离。3.稳定力矩：MGi=Gidi，计算结果见下表:表7-6极端高水位填土产生稳定力矩MGi计算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一层00第二层014.02914.029第三层014.029119.462133.491第四层014.029119.46295.236228.727综上所述:极端高水位时,结构的自重及填土自重所产生的作用效果如下表所示:表7-7极端高水位个方块重力与稳定弯矩总和层号第一层第二层第三层第四层Gi35.70963.786137.49988.613本层以上35.70999.495236.994325.607MGi53.49115.721352.127246.644本层以上53.49169.211521.338767.9827.2.1.3设计高水位时结构自重力表7-8自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si2.0634.4277.9974.431Gi51.57557.538103.96166.465本层以上51.575109.113213.074279.5392.力臂：计算见下表：表7-9设计高水位力臂di计算（m）d1d2d3d4第一层1.515第二层1.5151.767第三层1.5151.7672.238第四层1.5151.7672.2382.278注：di为重心距计算面前趾的距离。3.稳定力矩：MGi=Gidi，计算结果见下表：表7-10设计高水位稳定力矩MGi计算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一层78.13678.136第二层78.136124.072202.208第三层78.136124.072232.665434.873第四层78.136124.072232.665151.407586.2807.2.1.4设计高水位时结构填土自重力表7-11自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si00.52.9071.96Gi09.0045.7528.482.力臂：计算见下表表7-12设计高水位填土力臂di计算（m）D1d2d3d4第一层0第二层02.25第三层02.253.562第四层02.253.5624.3注：di为重心距计算面前趾的距离。3.稳定力矩：MGi=Gidi，计算结果见下表:表7-13设计高水位填土产生稳定力矩MGi计算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一层00第二层020.25020.250第三层020.250162.962183.212第四层020.250162.962122.464305.676综上所述:设计高水位时,结构的自重及填土自重所产生的作用效果如下表所示:表7-14设计高水位个方块重力与稳定弯矩总和层号第一层第二层第三层第四层Gi51.57566.538149.71194.945本层以上51.575118.113267.824362.769Mgi78.136144.322395.626273.871本层以上78.136222.458618.084891.9557.2.1.5设计低水位时结构自重力表7-15自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si2.0634.4277.9974.431Gi51.575101.821126.29357.603本层以上51.575153.396279.689337.2922.力臂：计算见下表：表7-16设计低水位力臂di计算（m）d1d2d3d4第一层1.515第二层1.5151.767第三层1.5151.7672.238第四层1.5151.7672.2382.278注：di为重心距计算面前趾的距离。3.稳定力矩：MGi=Gidi，计算结果见下表：表7-17设计低水位稳定力矩MGi计算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一层78.13678.136第二层78.136179.918258.054第三层78.136179.918284.453542.507第四层78.136179.918284.453131.220673.7277.2.1.6设计低水位时结构填土自重力表7-18自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si00.52.9071.96Gi09.0052.32630.942.力臂：计算见下表表7-19设计低水位填土力臂di计算（m）D1d2d3d4第一层0第二层02.789第三层02.7893.570第四层02.7893.5704.3注：di为重心距计算面前趾的距离。3.稳定力矩：MGi=Gidi，计算结果见下表:表7-20设计低水位填土产生稳定力矩MGi计算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一层00第二层025.10125.101第三层025.101186.804211.905第四层025.101186.804133.042344.947综上所述:设计低水位时,结构的自重及填土自重所产生的作用效果如下表所示:表7-21设计低水位个方块重力与稳定弯矩总和层号第一层第二层第三层第四层Gi51.575110.821178.61988.543本层以上51.575162.396341.015429.558MGi78.136205.019471.257264.262本层以上78.136283.155754.4121018.6737.2.1.7极端低水位时结构自重力表7-22自重力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层Si2.0634.4277.9974.431Gi51.575101.821126.29357.603本层以上51.575