沉箱码头计算书
18页1、任务要求:码头设计高水位 12米,低水位 7.4米,设计船型 20000吨,波高小于 1米,地面堆货 20kpa,Mh16 30门座式起重机,地基承载力不足,须抛石基床。一拟定码头结构型式和尺寸1 拟定沉箱尺寸:船舶吨级为 20000 吨,查规范得相应的船型参数:设计船型总长(m)型宽(m)满载吃水(m)183 27.6 10.5即吃水为 10.5 米。其自然资料不足,故此码头的前沿水深近似估算为:,1.50.21DkTm设计低水位 7.4 米,则底高程: ,因此定底高程 -5.1m 处。由于沉箱7.427定高程即为胸墙的底高程,此处胸墙为现浇钢筋混凝土结构,要求满足施工水位高于设计低水位,因此沉箱高度要高于码头前沿水深 12.1m。综上,选择沉箱尺寸为: 。130.214lbhm下图为沉箱的尺寸图:2拟定胸墙尺寸:如图,胸墙的顶宽由构造确定,一般不小于 0.8m,对于停靠小型内河船舶的码头不小于0.5m。此处设计胸墙的顶宽为 1.0m。设其底宽为 5.5m,检验其滑动和倾覆稳定性要求是否满足要求:(由于此处现浇胸墙部分钢筋直接由沉箱顶部插入,可认为其抗滑稳定性满足要求,只需验算其抗倾
2、稳定性)设计高水位时胸墙有效重力小于设计低水位时,对于胸墙的整体抗倾不利,故考虑设计高水位时的抗倾稳定。沉箱为现浇钢筋混凝土,其重度在水上为 ,水下为 ,则在设计32.5/kNm31.5/kNm高水位时沉箱的自重为: .1.5 1.5123.5155.3.52464 62G ( )则 。7.8GkN自重 G 对 O 点求矩:。7.1053.49675.10492/35.1/=73.56M kNmg( ) ( )考虑到有门机在前沿工作平台工作时,胸墙的水平土压力最大,此处门机荷载折算为线性荷载为: 。250178.54qkPa(此处近似用朗肯土压力进行验算)朗肯主动土压力系数:。22530.()7)(=2Katntnoo则其土压力分布如上图:如上图,其各点的土压力强度为: 012=0.718.54.21;75.;.93178.63.4.abPKhqkPakkPa则其土压力为:。0.5148.5.0.15.642.E KN作用点至墙底的距离为: 22148.26.379.7.930.5791.3.( ()=.0ym 。则土压力对墙前 O 点的弯矩值为:。26.1756.7MKNmg综上:
3、,即说明在高水位时胸墙能保持抗倾稳定。G=73.56kNg即胸墙的尺寸为:顶宽为 1.0m,底宽为 5.5m,高为 4.6m。则码头的结构形式及尺寸如图:二、计算高低水位时抗滑、抗倾稳定性及地基应力1、荷载作用分类及计算:(1)结构自重力(永久作用):a、设计高水位情况:设计高水位自重作用计算表项目 计算式 Gi( KN) Xi(m) Gi*Xi(KN*m)沉箱前、后面板、纵隔墙 (13.05*0.3*+13.05*2)*13*15 2035.80 5.50 11196.90 沉箱侧板、横隔墙(13.05*4.25*0.3*4+13.05*4.25*0.2*4)*15 1663.90 5.50 9151.45 沉箱底板 (9.3*0.25*13)*15 816.10 5.50 4488.55 沉箱前趾 (0.45+0.85)*0.9*0.5*13*15 114.10 0.50 56.60 沉箱内填土 4.25*4*13.05*9.5*6 12645.45 5.50 69549.98 胸墙 (1+2.5)*1.5*0.5*23.5+(2.5+5.5)*3.1*0.5*13.5*13297
4、9.00 0.40 1191.60 胸墙后填土 (4.8+7.8)*3.1*0.5*9.5+(7.8+9.3)*1.5*0.5*18*135414.00 4.12 22305.68 总计 25668.35 117940.76 每延米自重作用 25668.35/13 1974.49 9072.37 b 、设计低水位情况:设计低水位自重作用计算表项目 计算式 Gi(kN) Xi(m) GiXi(kN*m)沉箱前面板、后面板、纵隔墙2*(0.3*12.5*13*15+0.3*1.05*13*25)+0.2*12.5*13*15+0.2*1.05*13*252223.00 5.55 12337.65 沉箱侧板,横隔板2*(0.3*12.4*12.5*15+0.3*12.4*1.05*25)+0.2*12.4*12.5*15+0.2*12.4*1.05*252120.40 5.55 11768.22 沉箱底板 10.2*0.45*13*15 895.05 5.55 4967.53 沉箱前趾 0.85*0.9*13*15 149.18 0.45 67.13 沉箱内填石6*(3.4*3.65*12.
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