第四章高桩码头第五节

1、第四章 高桩码头,本章要点 1.高桩码头的结构形式及其特点 2.高桩码头的一般构造 3. 高桩码头的结构布置 4.板梁式高桩码头的计算 面板的内力计算 纵梁的内力计算 横向排架的内力计算 靠船构件的内力计算 5.高桩码头的构件强度和整体稳定验算,第四节 高桩码头的计算 高桩码头设计与施工规范JTS167-1-2010,一、面板内力计算 几个重要概念：关于“板的类型” 1.简支板、连续板、悬臂板 （板之间的连接形式不同）,按照“简支板”和“连续板”来区分板的计算跨度l0： 剪,2. 单向板、双向板（受力情况不同） 单向板： 两边支承两边自由； 四边支承板： 长边计算跨度/短边计算跨度2； 双向板

2、：四边支承板： 长边计算跨度/短边计算跨度2；,单向板,双向板,平面内扭转15,（一）均布荷载作用下的内力计算 q1m,单向板,双向板q1m,qm,单向板：注意“跨度方向”与“宽度方向”,（二） 集中荷载作用下的内力计算 需要区分：接触宽度、传递宽度、计算宽度,集中荷载接触宽度：a0、b0集中荷载传递宽度：a1、b1 传递后的荷载强度q0：,集中荷载P,均布荷载q0,hs,（二）集中荷载作用下的内力计算： 1. 双向板：求得“传递宽度”后即可求解内力（ 弯矩、剪力） 传递后的荷载强度q0： ao a1 q01m,b,bo,q01m,2.单向板：还需进一步计算“计算宽度”,集中荷载弯距计算宽度：

3、ac、bc、bc 集中荷载剪力计算宽度：acs、bcs、bcs 单个集中荷载：a1=a0+2hs b1=b0+2hs,ac,单向板：注意“跨度方向”与“宽度方向”,ao a1=ac,多个集中荷载：,ac+S q01m,b,bo,bc,bc+S,ac,总结一下： 概念：针对集中荷载情况 1）a0、b0：集中荷载接触宽度（面层、垫层） 2） a1、b1 ：集中荷载传递宽度（面板） 3） ac、bc、 bc：集中荷载作用下弯矩计算宽度（面板） a. 单向板：查表4-4-2，注意区分“跨度方向”与“宽度方向” b.双向板：等于传递宽度 4） acs、bcs、 bcs：集中荷载作用下剪力计算宽度（面板）

4、 a. 单向板：查表4-4-2，注意区分“跨度方向”与“宽度方向” b. 双向板：等于传递宽度,（三）一种特殊情况：与梁整体连接的连续板,二、纵梁内力计算 （一）计算图式和计算跨度 支座处断开的纵梁：简支梁,弹性支承连续梁,支座处整体连接： 连续梁 刚性支承连续梁 1. 反映支座弹性性质的系数 弹性支承连续梁 刚性支承连续梁,刚性支承连续梁 弹性支承连续梁 K：支座压缩系数（支座反力系数），m/kN,B2,（二）计算荷载 纵梁的计算荷载包括： 纵梁自重； 直接作用在纵梁上的使用荷载 （门机荷载、铁路荷载轨道梁）； 由面板自重及面板上使用荷载产生的面板支座反力。 关键：如何考虑第项？ 单向板：向

5、受力的两边均分 双向板：将面板上的均布荷载按一定的分配方法向纵、横梁分配,平面内扭转15,均布荷载线荷载集中力,一定要注意：l0:短跨方向的计算跨度,双向板,（三）内力计算方法 等跨等刚度刚性支承连续梁：查表法； 请参阅结构力学、力学手册 不等跨不等刚度的刚性支承连续梁：三弯矩 方程； 不等跨不等刚度的弹性支承连续梁：五弯矩 方程。,三、横向排架内力计算 （一）计算图式的确定 1.计算段长 简化为平面问题，一榀横向排架为一个计算单元，计算段长等于横向排架的间距。,平面内扭转15,排架间距,2.桩台刚度 刚性桩台：EI，桩台只有位移没有变形，承台式和桁架式柔性桩台：EIc，位移变形，梁板式和无梁

6、板式,3.桩端固定性质 （1）桩与地基的连接： a、端承桩：入土浅，底端铰接；b、摩擦桩：入土深，弹性嵌固， 需考虑桩的受弯计算长度； （2）桩与桩台的连接： a、排架内有叉桩：水平位移小，铰接；b、全部采用直桩：水平位移大，固接；,c、：铰接,：固接,4.横梁计算跨度,5.桩的受弯计算长度 计算长度自由长度嵌固点深度,受弯嵌固点位置,（二）计算荷载及其效应组合 1. 作用 （1）永久作用 上部结构自重力、固定设备自重力 （2）可变作用 堆货荷载、起重运输机械荷载、铁路荷载、船舶荷 载、施工荷载、波浪力 2.效应组合 （1）针对计算内容，最不利情况； （2）不可能同时出现的荷载不应组合（计算软

7、件中冲突荷载的设置） ； （3）可变作用应分清主导作用和非主导作用。,3.荷载的传递形式 （1）面板直接搁置在横梁上： 两边支承两边自由,面板 均布荷载,横梁 线荷载,（2）面板四边支承： 单向板：长边大于短边的2倍,面板纵梁横梁,均布荷载线荷载集中力,（2）面板四边支承： 双向板： 面板,纵梁,横梁,均布荷载线荷载集中力,面板横梁,均布荷载线荷载,（2）支座的竖向压缩系数Kn A、单直桩：Kn=K B、双直桩：Kn=K/2,C、叉桩： n,考虑系缆力的作用位置：码头面以上0.30.5m 系缆力,撞击力作用位置 悬臂梁式靠船构件：,计算要点： （1）取撞击力为设计荷载； （2）最不利情况： A

8、、全部撞击力由一个构件承受； B、撞击力作用点取在设计低水位以上第一排防冲 设施上；,（三）柔性桩台横向排架的计算理论计算方法,1.由直桩和叉桩支承的横梁内力计算,A、受力条件：垂直力、水平力对横梁中和轴产生的力矩 B、计算模型：弹性支承连续梁，支座的竖向压缩系数Kn （桩的轴向反力系数K）,K1K2K3K4K5K6,C、计算方法：五弯距方程 D、基本未知量：中间支座处横梁截面弯距,M2M3 M4 M5,F1F2F3F4F5F6F7,M1 M2 M3 M4 M5 M6,思路:令k=6，则n=2、3、4、5，联立并求解方程组 中间支座弯距 横梁任意截面的弯距、剪力和各支座反力 桩身轴力,k=6，

9、n=2、3、4、5 ，四个方程求解四个未知量: n=2, M1+M2+M3+M4=0 n=3, M1+M2+M3+M4+M5=0 n=4, M2+M3+M4+M5+M6=0 n=5, M3+M4+M5+M6=0,（三）柔性桩台横向排架的计算数值计算方法 丰海软件 易工软件 计算内容：轨道梁内力计算； 一般纵梁的内力计算； 横向排架内力计算。,考虑桩帽对内力的影响 对由不考虑桩帽作用得到的横梁弯距乘以折减系数n高桩码头设计与施工规范 内力图削峰,第五节、高桩码头构件强度和整体稳定验算 一、构件强度和抗裂计算 1. 混凝土强度等级,2. 钢筋混凝土构件的配筋与抗裂验算 对某些预制安装构件（桩），施工应力起控制作用，需按施工期产生的内力进行强度配筋和抗裂验算。桩的配筋和抗裂验算。 （1）吊桩应力（用于配筋） A、吊桩：桩由水平变成垂直吊入打桩设备龙口 B、影响因素：吊点位置、下吊索长度、桩轴与水平面