天津港东突堤改建集装箱码头工程计算书

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标准类别:交通标准
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天津港**堤改建集装箱码头工程计算书

《天津港**堤改建集装箱码头工程计算书》是为推进天津港老港区功能优化与集约化升级而编制的关键技术文件。本计算书依据《海港总体设计规范》(JTS1652013)、《港口工程荷载规范》(JTS14412010)及《水运工程混凝土结构设计规范》(JTS1532015)等现行标准,系统开展结构、地基、装卸工艺及安全验算。主要内容包括:对既有**堤岸线进行结构安全性复核与承载力评估;针对改建后7万吨级集装箱船靠泊需求,完成高桩梁板式码头结构(含横梁、纵梁、面板及PHC管桩)的内力分析与配筋计算;结合天津软土地基特点,开展桩基沉降、水平位移及整体稳定性验算;核算码头前沿停泊水域尺度、系缆力分布及防撞设施冲击响应;并完成装卸设备(如岸桥、场桥)荷载作用下的基础局部应力与疲劳分析。计算结果表明,经加固改造后的码头结构满足设计使用年限50年、抗震设防烈度7度及25年一遇风暴潮工况要求,可安全高效承接中近洋航线集装箱船舶作业,为天津港“老港区焕新”提供坚实技术支撑。(约398字)

A=0.08L(L+30)=0.08×318(318+30)=88531.2㎡

码头面标高为+5.85m,设计高水位为3.75m,考虑码头对风的屏障作用,船舶受风面积为:

A=88531.2-(5.85-3.75)×160=88195.2㎡

本地区不受台风影响城市轨道交通规划编制和评审要点,计算风压用:q=0.4kN/㎡。

风载体型系数K=1.2。作用于船体上的风压力(对于船长大于50m的船,计算风压应乘以折减系数0.64,R==1.2×0.4×0.64×88195.2=27093.6kN。

码头前方系船柱计算系缆力:

式中:K—不均匀系数,取K=1.3;

n—风向垂直船舶纵轴时,实际受力的最少系船柱数目,取n=4;

—系船缆的水平投影与码头前沿形成的夹角,取=;

—系船缆的水平面夹角,取=。

=17610.8kN

垂直于码头岸线的水平分力:

P=Psin=17610.8×sin30°×cos15°=7924.9kN

垂直于码头岸线的垂直分力:

= Pcos=17610.8×sin15°=5283.2kN

P=0.311 P=0.311×7924.9kN=2464.6kN

船舶空载受风面积A=88531.2㎡,计算风压q=0.4kN/㎡,则

R=KqA=1.2×0.4×0.64×88195.2=27093.6kN/㎡

护舷间距10.5m与船舶接触的数目:

各接触点挤靠力分布不均匀系数K=1.3,按港工规范规定一个排架上的挤靠力:

1)施工期:预制面板安装在横梁上,按简支板计算。

跨度计算,如图2.1和2.2:

排架间距7m,板的搁置长度0.18m

短边方向:B=0.6m>0.1l=0.52m

长边方向:B=1.02m>0.1l=0.7m

2.3.1 永久作用:

预制面板:

2.3.2 可变作用:

1)短暂状况可变作用:

预制板为四点吊,吊点位置见图2.3

图2.3

预制板吊运时取动力系数

2)持久状况可变作用:

①均部荷载 q=30kPa。

荷载标准值作用下的内力计算:

弯矩计算:

=

=59.29(kNm/m)

可变作用: 施工荷载:

弯矩计算:

预制板吊运:

①板自重:同短暂状况 M=59.29kNm/m

②面层荷载: q=0.15×24=3.6kPa

由于均部荷载,集装箱箱角荷载,正面吊荷载只有一种可能作用在同一面板上,经分析比较,正面吊起控制作用。

正面叼经面层扩散后的传递宽度。

作用如图2.5:

图2.5(a)

图2.5(b)

连续板在正面吊荷载作用下产生的跨中弯矩及支座弯矩:

承载力极限状态的作用效应组合:

持久状况作用效应的持久组合:

短暂状况作用效应的短暂组合:

2.5.2 正常使用极限状态的作用效应组合:

(1)持久状况作用的短期效应组合:

(2) 状况作用的长期效应组合:

2.6受冲切承载力计算

混凝土C40,fc=19.1MPa;Ec=3.15×104MPa;钢筋采用HRB400,强度设计值f=360 Mpa,=0.518,

在短跨跨中所受最大正弯矩是102.66KN·m,支座最大负弯矩为—146.66 KN·m。

(一)长跨方向中部正弯矩:

查表可得ζ=0.008<=0.518,

∴=0.009×4460×465×19.1/360=990.3mm

0.048%,符合要求。

长跨方向布置钢筋间距为226mm。

(二)长跨方向支座负弯矩:

查表可得ζ=0.00589<=0.518,

==648.1mm

0.034%,符合要求。

为防止支座处所产生的负弯矩,

长跨方向顶部布置受力钢筋14Ф8,布置钢筋间距为330mm。

(三)短跨方向中部正弯矩:

查表可得ζ=0.0042<=0.518,

0.023%,符合要求,

短跨方向布置钢筋间距为281 mm。

(四)短跨方向支座负弯矩:

因在板底有受压钢筋,按双筋截面计算:

0.051%,符合要求。

为防止支座处所产生的负弯矩,

短跨方向顶部布置受力钢筋29Ф8,布置钢筋间距为220mm。

2.8面板弯矩作用的裂缝验算

2.8.1 长跨方向正弯矩作用的裂缝验算:

=<0.01 根据规范

2.8.2 短跨方向正弯矩作用的裂缝验算:

=<0.01 根据规范

海侧装卸桥轨道梁的断面形式及计算参数:

预制截面:尺 寸:1000×1400mm2 如图3.1

面 积: 1.851m2

面积矩:1.72m

轴心位置:y=0.929m(距梁底边)

惯性矩:I=0.539m

C35混凝土弹性模量 E=3.15×10(kPa)

①施工期:预制纵梁安装在桩帽上,按简支梁计算,作用在梁上的荷载为预制梁自重及现浇接头砼自重,此时梁的有效断面为预制断面。

②使用期:纵梁按弹性支承连续梁计算,做用在梁上的荷载为码头面层自重及使用期可变作用,此时梁的有效断面为叠合断面。连续梁的内力计算采用弹性支承计算。

但不大于1.05=5.775m

(2)连续梁(如图3.2):

3.2作用形式及效应分析

3.2.1 永久作用:

①.预制纵梁及现浇接头自重:

②.面层自重:

3.2.2 可变作用:

①.26m跨装卸桥单机作业,每台装卸桥4组轮,每组12个,P=350kN/轮。

②.26m跨装卸桥双机作业,两机外侧轮最小间距3m。

③.30m跨装卸桥单机作业,每台装卸桥4组轮,每组10个,P=600kN/轮。

④.30m跨装卸桥双机作业,两机外侧轮最小间距3m。

⑤.26m跨与30m跨装卸桥同时作业,两机外侧轮最小间距3m。

⑥.前方堆货荷载,,其范围从码头前沿开始到37.5m。

⑦.集装箱正面吊:满载时,前轴轴压880kN,后轴轴压110kN,轮胎接地面积前轮(个数×长×宽):4×0.555m×0.44m,后轮2×0.14m×0.44m。

⑧.集装箱拖挂车:前轴70kN,中轴150kN,后轴330kN,单轮接地面积0.26m×0.25m,双轮接地面积0.52m×0.25m。

⑨.集装箱堆载:距装卸桥支腿2m以外临时堆放集装箱2层,集装箱尺寸:长×宽=6.096m×2.438m,箱角荷载P=120kN;集装箱尺寸:长×宽=12.192m×2.438m,箱角荷载P=152.5kN;该堆荷可以与装卸桥同时存在。

3.3.1永久作用标准值产生的作用效应

①.施工期只考虑预制梁的自重及现浇面板接缝砼(即纵梁叠合部分)的重量,而面板自重由横梁承担。考虑施工时接缝砼未达到设计强度,故按简支梁计算。

预制部分及现浇接头自重:

施工期承载力极限状态设计值

施工期正常使用极限状态设计值:

②.使用期按五跨连续梁计算

此码头变形缝间距60m那齐双线大桥临近324国道施工方案,为八跨连续梁;计算时按五跨计算面层荷载分配:(q=3.6kPa)

按双向板分配得:连续梁上承受荷载如图3.3:

用结构力学求解器求得剪力和弯矩如图3.4:

图3.4(a)

图3.4(b)

3.3.2可变作用标准值产生得作用效应:

重庆市xx水库除险加固施工方案当两台30m跨装卸桥共同作业时产生得内力标准值最大。

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