2011沉箱重力式码头课程设计.ppt

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1、沉箱重力式码头课程设计课程设计的目的：综合运用《港口水工建筑物》、《港口规划》等课程的知识，培养分析和解决工程实际问题的能力。第一节设计资料（数据见设计任务书）1、潮位：极端高水位——重现期为50年的年极值高水位。极端低水位——重现期为50年的年极值低水位。设计高水位——高潮累积频率10%的潮位或多年历时累积频率1%潮位。设计低水位——低潮90%或多年历时累积频率98%潮位。施工水位：平均水位2、波浪3、气象九级风v＝22m/s，垂直于码头前沿线。4、地震（本次课程设计不考虑）5、地形地质见设计任务书自然条件部分。6、设计船型第二节、设计内容一、码头各部分尺寸的初

2、步确定1、码头顶标高（即胸墙顶标高）原则：①大潮时不淹没②便于作业和码头前后方高程的衔接。有掩护码头—计算水位＋超高值按以下标准校核并取大值：基本标准——设计高水位＋超高值（1～1.5m）复核标准——极端高水位＋超高值（0～0.5m）2、沉箱顶标高：与施工水位有关＝施工水位+(0.3～0.5m)3、胸墙底标高为保证稳定，一般使胸墙嵌入沉箱顶0.3～0.5m＝沉箱顶标高-(0.3～0.5m)码头前沿设计水深D——设计低水位条件下，保证设计船型在满载吃水情况下安全停靠的水深。D=T+Z1+Z2+Z3+Z4T——设计船型荷载吃水Z1——龙骨下最小富裕深度（与海床底质有关

3、）Z2——波浪富裕深度Z3——配载不均匀增加的尾吃水Z4——备淤深度4、码头底标高（抛石基床顶标高，或沉箱底标高）＝设计低水位－码头前沿水深5、基床底标高当基床顶面应力大于地基承载力时，由地基承载力确定，厚度≮1m；当基床顶面应力不大于地基承载力时，厚度≮0.5m；6、基床底宽不宜小于码头墙底宽度与2倍基床厚度之和。7、抛石棱体顶标高（和宽度）抛石棱体坡度1:1抛石棱体顶面和坡面的表层应有0.5～0.8m厚二片石。其上再设倒滤层。棱体顶面高出预制安装墙身（沉箱顶）不应小于0.3m(考虑沉降)。(土体主动破裂面与水平面夹角)在62°～65°之间8、倒滤层顶标高（防

4、止墙后回填材料流失）坡度1:1.5碎石倒滤层（分层或不分层两种）：分层——碎石层和瓜米石（5-20mm）或粗砂或砾沙层，每层厚度≮0.3m，总厚≮0.6m不分层——级配较好的混合石料，如石渣、砂卵石等，厚度≮0.8m；或粒径5mm～100mm碎石，厚度≮0.6m（由泊位尺度、预制能力等综合确定）1、泊位长度泊位长度，按中间泊位：Lb＝L+2d(设计船长＋富裕长度)L—设计船长。d－富裕长度，按《海港总平面设计规范》中表4.3.6选取，当L＝151～200m时，d＝18～20m。二、沉箱尺度确定2、沉箱长度长度根据沉箱预制厂能力（尽量利用，减少沉箱个数）和泊位长度综

5、合确定。沉箱安装缝宜采用沉箱高度的4‰，一般采用50mm。3、沉箱高度（由码头高程等确定）＝沉箱顶标高－沉箱底标高4、沉箱宽度由码头稳定性确定，应通过试算确定。（包括前趾后趾）经验上取（0.6～0.7）倍码头高度（胸墙顶到沉箱底）三、沉箱细部尺寸1、外形尺寸（长、宽、高）如前定由于背后有抛石棱体，所以本设计沉箱用平接方式。（沉箱前后壁厚度一致，对称，便于计算）2、外壁和底板厚度——由计算（水压力、波浪力、填料侧压力等）确定外壁厚≮250mm（有抗冻要求≮300mm）（本设计0.3，0.35，0.4m三级）底板厚度（基床反力，底板自重，填料垂直压力，浮托力）不小于壁

6、厚（一般比壁厚大50～100mm）（0.4，0.45，0.5，0.55m）3、箱内隔墙布置——宜对称布置，间距3～5m，内隔墙上部挖洞时，孔洞下边缘至箱底的距离不宜小于隔墙间距的1.5倍4、隔墙厚度——隔墙间距的1/25～1/20，厚度≮200mm。加强角宽度150-200mm，以减少应力集中。5、沉箱重量（是否大于预制场预制能力），干舷、浮游稳定性计算（列表计算、汇总）四、上部结构设计（一）胸墙断面设计（现浇砼）1、胸墙顶宽：胸墙常见L型、梯形等几种形式。顶宽≮0.8m（应可以放下系船柱，门机前轨、管沟，可设置系船柱块体）2、胸墙底宽：由胸墙稳定性要求确定。根据

7、经验＞1/2沉箱顶宽度。3、胸墙高度＝胸墙顶标高－胸墙底标高（二）系船柱选择一般系船柱中心距离码头前沿0.5～1.0m，一般20～30m等间距布置。1、风压力垂直于码头前沿的横向分力Fxw=73.6×10-5Axwvx2ζ1ζ2vx—设计风速（九级风，v＝22m/s）ζ1—风压不均匀折减系数（0.6～1.0），与轮廓尺寸有关;ζ2—风压高度变化修正系数（1.0～1.54），与船舶水面以上高度有关。（《荷载规范》附录E）2、船体受风面积（Axw）查《荷载规范》附录H，根据船型、吨位，按75%保证率选取。3、水流力（有掩护码头，本设计可忽略）4、系缆力标准值Nx=Fx

8、wK/nn