港口航道與海岸工程專業年吞吐量70萬噸集裝箱碼頭設計畢業論文-wenkub.com

　 　

【正文】 p122p34q1q第 一 跨第 三 跨第 四 跨第 五 跨 第 二 跨圖 514 荷載計算工況 恒載橫向排架結構自重作為恒載按 加載，面板、軌道梁、普通縱梁、鋼3/25mKN??質軌、系船梁、前邊梁作為恒載加載，這樣作為工況一進行結構內力計算。圖 511由圖可得：??.....4.????前軌反力 =后軌反力 =1471KNV2 ⑶ 堆荷：按 傳遞到橫梁上，堆荷荷載傳遞到橫梁上同面板原理相/30mq同。圖 510求支座反力見圖 511。161。系纜力標準值 的橫向投影 ，縱向投影 ，豎向投影xyNz )(?????? 234KNNz④撞擊力 船舶靠岸時的有效撞擊能量： 20nMVE??式中：ρ= V n=滿載排水量： ????DWf )( )(?(.5..420 KJE?采用超拱型 SAD（低反力型） （變形為 55%）型橡膠護弦橡膠護舷的反力為： )(65KNR?⑵流動機械荷載本設計只考慮集裝箱裝卸橋（岸吊）對碼頭結構的作用，因為車輛荷載相比較小，在這可不予考慮。 ??B )(39。①作用于船舶上的風荷載作用在船舶上的計算風壓力： ????式中： ， —分別為船體水面以上橫向和縱向受風面積，3000 噸級集裝Axwy箱船半載或壓載時： =?x =?Ayw ， —分別為設計風速的橫向和縱向分量，根據風況資料，控制風速選Vxysm/20?船舶在水面以上的最大輪廓尺寸：B=，L=90m，查表 得：=； =?y?=105202=（KN）Fxw=105202=（KN）y②作用于船舶上的水流力Ⅰ、水流對船舶作用產生的水流力船首橫向分力和船尾橫向分力：39。圖 56 ???第二種面板：由于 ，因此此種面板按雙向板進行計算，計算圖示見圖 57。???圖 54⑸普通縱梁按簡支梁計算，其自重以集中荷載施加于橫梁上，計算圖示見圖 55。圖 51 作用 永久作用⑴結構自重，按 計算。第 5 章 結構內力計算為解決全直樁框架碼頭結構內力計算問題，本設計采用通用商業有限元分析軟件ABAQUS 對可能的荷載工況進行有限元計算。碼頭結構中縱梁以及前排樁基工程量大方案二 ；。 總圖及水工結構工程概算單價⑴ 人工工資單價：建筑工人工資： 元/工日；船員工資 元/工日；司機 元/工日。⑸廣西建委發布的地方材料預算價格。該方案中未設置靠船樁，這必然給施工帶來了方便，也同時在某種程度上也減少了工程的造價。該方案護岸結構采用直立式擋土墻結構，護岸總長 219m，護岸結構采用衡重式漿砌條石擋土墻，墻高約 18m,墻后碾壓回填塊石，墻前設塊石壓腳，墻基礎為中風化基巖。1600 鋼筋砼嵌巖挖孔灌注樁，每榀排架設 6 根樁，樁基和橫梁連接采用 248。碼頭前方平臺設有 450kN 系船柱；碼頭排架前沿豎向布置超拱型 SAD（低反力型）（變形為 55%）型橡膠護弦，每跨前邊梁和系靠船梁前沿橫向設置一個超拱型SAD（低反力型） （變形為 55%）型防撞橡膠護弦。樁基底部置于中風化巖層。1600 鋼筋砼嵌巖鉆孔灌注樁，碼頭排架后四排樁基采用 248。⑴方案一：引橋式全直樁框架碼頭（靠船構件下設置樁基）該方案碼頭平臺采用樁基梁板結構。?則： .???：根據水文觀測站做觀測到的每年各個月份的平均水位表，結合本河段水文條件在三峽水庫建設運營的情況記憶以后工程、建設計劃，寸灘一期工程的設計低水位采用。cq則： )()1( ????????cdyKBVbhqPTQN所以集裝箱大門所需的車道數為 4 車道。泊位通過能力的計算（根據《河規》） tPQN?其中：——集裝箱泊位數；N——一期工程設計年吞吐量（TEU） ；Q——一個泊位通過能力（TEU） 。空箱作業采用空箱堆高機 1 臺。 裝卸機械設備的選型集裝箱碼頭采用直立式碼頭型式，設 2 個泊位。 主要設計參數⑴ 貨種及運量流向：詳見第 1 章；⑵ 設計代表船型：見 ；⑶ 碼頭營運天數：330 天；⑷ 堆場營運天數：355 天；⑸ 作業班制： 2 班；⑹ 集裝箱比例：重箱 70%，空箱 30%；⑺ 拆箱比例：30%。 工作日程安排建議本次畢業設計時間共計 12 周（即第 5 周～第 16 周） ，根據上述內容，本次畢業設計工作日程安排建議如下表 5。⑵設計依據規范①《港口工程荷載規范》 （JTJ21598）②《高樁碼頭設計與施工規范》 （JTJ29198）③《港口工程混凝土結構設計規范》 （JTJ26798）④《港口工程地基規范》 （JTJ25098）⑤《河港工程設計規范》 （GB5019293）⑤《水運工程抗震設計規范》 （JTJ22598）⑥《港口工程嵌巖樁設計與施工規范》 （JTJ2852022）⑦《港口工程樁基規范》 （JTJ25498） 材料供應及施工條件 材料供應當地有豐富的建筑材料。⑸局布荷載碼頭均布標準值 30KN/m2。⑶水流力按碼頭前最大流速 。強風化帶巖芯呈砂狀二碎塊狀，層厚為 ～；中等風化帶巖體完整。強風化層巖石破碎，裂隙發育，層厚為 ～；中等風化層巖石較完整。④碎石土(Q 4co1)雜色，由砂、泥巖塊石組成，細砂土充填，硬質物粒徑為 20～500mm。 ③細砂土(Q 4a1)；褐黃色，顆粒級配良好，局部含少旱砂巖碎屑。②粉質粘土(Q 4el+dl)褐紅色，成份較均勻，底部含少量風化巖塊，頂部含有植物根系。地面高程為 ～，相對高差為。地面高程為 (水下)～，相對高差為 ；場地西部的河漫灘及一級階地范圍，地形相對平緩，地面坡度為 5176。場地整體地形呈北西高南東低斜坡狀，集裝箱堆場區中部發育一條沖溝，沖溝切割深度為 10～20m，沖溝的匯水面積約 ，常年流水。從淤積的橫段面形態看，起特點是兩岸邊灘淤高擴寬，深槽雖有淤積，但無論從淤積數量還是淤積速度均小得多，成為高灘深槽的河床形態。新河道的塑造過程，也是水庫淤積末端的發展過程。中洪水時，銅鑼峽因峽谷過水斷面積較上游寸灘河段小，致使峽谷河槽來水作用加強，形成卡口，對上游產生雍水作用，故寸灘河段在汛期大流量時，流速相對較緩，這對船舶靠離碼頭比較有利。礙航情況也很少發生。相比之下，港區附近一段水域條件較好，能適合碼頭、船舶正常作業。港區所處河段微彎平順，河道左岸為凹岸，港區處于凹岸中部，附近一帶區域岸坡較陡，深水傍岸；河道右岸為砂卵石灘，從上至下有草鞋磧、蠻子磧和母豬磧依次排列，中洪水磧體淹沒。該方案運行初期，汛期寸灘河段基本不受水庫雍水影響；水庫運行 30 年后，在寸灘 Q=30000m3/s 流量時，水位雍高值為 2～3 米，隨著水庫運行的時間推移，汛期水位雍高值還將會有所增加，水庫建成后，寸灘港區每年各月份的平均水位如下表 4 所示。港區設計水位的推算主要依據以寸灘水文站實測資料為主，并參考上游重慶水文站的水文資料。年內低水位常出現在 2 月中旬至 3 月下旬。表 2 港口不可作業天數分析計算表 序號 影響作業天數 不可作業天數 備注1 大風 10~12 天2 降水（雨、雪、雷暴） 20 天3 霧 7~8合計 35 天 考慮風雨霧出現 過程的重疊由表 2 可知，擬建工程作業天數可定為 330 天。 設計船型根據調查目前長江上集裝箱運輸船舶，并結合長遠發展，設計船型采用 190TEU集裝箱船，其設計基本尺度如下表 1。 當然，由于初次做這樣全面的設計，又沒有任何的實際工作經驗，只能憑借一點點的理論知識和自己對施工比較模糊、膚淺的理解來完成這份設計，其中的疏漏錯誤之處敬請各位老師和同學們指正和改進。在受力上，本結構體現的優點在于樁間距的合理布置以及靠船樁?，F修建好的國內第一座大水位差直立式集裝箱多用途碼頭是四川瀘洲國際集裝箱碼頭，該碼頭采用高樁絎架結構。隨著對結構計算軟件的不斷開發，一些大型結構計算已不斷高效化。第三就是所用的直樁都是大直徑鉆孔灌注樁，每根樁的造價都是很高的，達幾十萬，這就給樁基施工帶來了很大的挑戰。這是一個挑戰，一個嘗試，一個創舉。對于重慶直轄后的經濟飛速發展的需要，原先的碼頭已經不能適應當前的發展了；再加上三峽庫區蓄水后水位的大幅度升高，以后萬噸級油輪就可以直接從上海開到重慶，這必然給重慶帶來前所未有的發展機遇，因此修建可以適應這個變化的新的、容量大的而且裝卸效率很高的集裝箱碼頭就成為了燃眉之急。因為重慶通往四川以及周邊省區的道路大都是要穿山越嶺，這不但提高了施工難度，而且增加了工程造價。然而重慶的水運情況卻是良好的，它環抱兩江，水資源十分豐富。經過多方面的論證，將港址選擇了寸灘，這里的水深條件適宜，河流的沖淤情況也可滿足建港的要求，而且交通便利。建成后將會對傳統的《高樁碼頭設計規范》進行修改，可以說是具有很大的劃時代意義的。第四就是寸灘的地形非常復雜，這給結構的的計算帶來了很大的難題。但一些程序如用到高樁碼頭上，它的后處理及操縱的復雜性為設計人員無法接受。還有武漢港集裝箱碼頭也是采用高樁絎架結構。由于樁間距的合理布置就可使得上部結構的兩個軌道梁都恰好放在兩排樁上，這對整個碼頭結構的受力性能大大提高了；由于在靠船構件下設置靠船樁，這就大大減小了前排樁基的內力(根據寸灘研究報告)，從而可以防范前排樁基和前排立柱的偏壓破壞。第 1 章 設計資料 地理位置擬建寸灘港區位于長江北岸羊壩灘社、長江航道局重慶修造廠范圍，地理座標在X=74600～75050m，Y=65700～66650m。表 1 設計船型基本尺度 設 計 主 要 尺 度（ m）船 型型長 型寬 型深 滿載吃水備 注190TEU 集裝箱船 90 兼顧 220TEU集裝箱船 自然資料 氣象⑴風況根據重慶市陳家坪氣象站 1965 年～1985 年二十年間的氣象資料統計分析，以N、NNE 及 NE 風向較多，其頻率分別為 13。 水文（黃海高程系，下同）寸灘河段處于低山丘陵區，河道比較寬闊，水量充沛。天然狀況下每年各月份的平均水位如下表 3 所示。港區水位特征值及設計水位值如下（黃?；鶞拭妫１?4 三峽水庫建成后每年各月份的平均水位表（黃海高程，m）1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 結合本河段水文條件在三峽水庫建設營運的情況以及以后工程建設計劃，寸灘一期工程的設計低水位采用 ，設計高水位則按水庫運行 30 年后本河段的水位情況來考慮。天然情況下，本河段主流偏向港區一側，常年深水傍岸，寸灘石嘴有斜流。據不同年代測圖比較，寸灘河段河床基本穩定，岸坡亦無較大變化?？菟谠摵佣巫钚∷钜话銥?3m 左右，深槽平均 10～20m，洪水期都在 30m以上，有的窄深河段可達 50～60m。三峽工程建庫后，重慶寸灘港區基本處于變動回水區的中上段，按照水庫年內運的行方式，本河段既有天然河道又有水庫的兩種屬性，即汛期壩前防洪限制水位較低，本河段雖受一定的雍水影響，但仍處于暢泄狀態，基本上保持天然河道的特性；汛后蓄水期受水庫蓄水的影響，又呈現水庫的特點，致使成庫后的水位歷時過程與天然的情況發生明顯的變化，來水來沙條件也不同于天然情況。影響淤積末端的因素很多，來水量、來沙量、來沙組成及沿時程的變化，變動回水河谷形態、河床組成、水庫運行方式、壩前水位等，都將影響淤積末端的位置。同一水位下，淤積后的河寬小于天然狀態下的河面寬度，呈現高灘深槽的端面形態，總的趨勢是河道繼續向窄深、順直、微彎方向發展。為上游電鍍廠和紅星造紙廠排放的生活廢水?！?0176。⑵地質構造根據本碼頭工程巖土工程勘察報告，擬建工程區域地質構造位于龍王洞背斜南東翼傾末端，其間又發育一次級向斜，向斜軸部沿沖溝展布?？伤堋菜軤?，無搖震反應，干強度中等，柔性中等，稍光澤。該層呈松散，稍濕～濕狀。該層呈松散狀，飽和狀。該層分布于場地內絕大部份范圍，為場地的主要巖層。該層在場地內與泥巖呈互層狀產狀，分布范圍相對較窄。⑷裝卸工荷載①集裝箱裝卸橋②集裝箱岸邊起重機：32 個輪子，最大輪壓標準值 250KN，軌距 16m，基距。⑹人行荷載人行荷載標準值按 3KN/m2。主要材料價格如下：水泥： 280 元/噸； 340 元/噸； 380 元/噸；鋼材：螺紋鋼筋：4100 元/噸；圓鋼：3850 元/噸；型鋼：5250 元/噸；砂： 35 元/m 3 ；碎石：45 元/m 3 ；板材：1400 元/m 3 ；圓木：1050 元/m 3 ； 施工條件擬建碼頭處施工場地四通（水、電、路及通訊）一平（場地平整） ，條件良好，施工時有專業的施工隊伍，技術力量雄厚，施工機具設備齊全，性能先進，尤其對裝備式整體碼頭結構的施工經驗豐富。表 5 工作日程安排建議表項次工 作 內 容估 計時 間預計繪圖數 量完成期限 備注1 碼頭規模確定及總平面布置 周 2~3 張 4 月 14 日2 結構方案擬定及比選 2 周 2~3 張 4 月 28 日3 推薦方案結構及構件內力計算 周 5 月 15 日4 主要受力構件配筋算 周 6 月 3 日5 繪制主要受力構件配筋圖 2 周 2~3 張 6 月 16 日