北仑港多用途码头工程.docx
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1、目录摘要IAbstractII第一章 前言1第二章 设计背景22.1工程概述22.2设计原则22.3设计依据22.4设计任务2第三章 设计资料33.1安全等级33.2地形条件33.3水文条件33.4气象条件43.6泥沙条件83.7地震条件83.8荷载条件83.9施工条件9第四章 设计成果104.1总体设计成果104.2结构方案成果104.3施工图设计成果104.4关键性技术要求104.1总平面设计104.2布置原则104.3设计船型114.4作业条件114.5装卸工艺114.6水域及码头尺度134.7陆域总平面布置15第五章 结构选型155.1结构型式165.2结构布置165.3构造尺度175
2、.4作用分析195.5结构稳定分析26第六章 结构设计266.1面板设计276.2门机梁计算42第七章 横梁计算637.1横梁结构形式637.2荷载647.3内力计算677.4靠船构件计算827.5验算及配筋83第八章 桩的承载力计算948.1设计条件948.2桩的垂直承载力计算948.3锤击沉桩拉应力958.4配筋及验算96第九章 整体稳定性验算99结论102致谢105参考文献106外文107外文翻译113摘要北仑港区广阔的深水锚地和优越的地理位置是开展国际集装箱、海上原油过驳、散杂货运输、化肥灌包中转的理想区域。根据历史资料和地形、水深、地质地貌、水文气象测验资料分析,北仑港建港条件良好,
3、全年不冻,平均风速不大,常风向和暴风向为西北和东北,波浪以风浪为主,只在台风时涌浪较大。目前,已建成投产16个深水泊位,其中有10万吨级、20万吨级矿砂中转泊位(可靠泊30万吨级世界特大型货轮)、25万吨级原油码头、5万吨级国际集装箱泊位和煤炭专用泊位及通用泊位。900米国际集装箱专用泊位,前沿水深13.5米,可停靠第四、五代大型集装箱船舶。本次毕业设计的题目是北仑港多用途码头工程。本工程位于浙江宁波北仑港,拟建一个5000吨级多用途杂货泊位。预计年吞吐量为矿建材料80万吨,泊位利用率60%。 本设计的主要任务为:码头平面初步布置,包括:码头结构,陆域、水域的布置,码头前沿线,码头面标高,长度
4、,宽度,排架间距等的确定。码头结构初步设计、方案比较等。面板设计,面板强度计算及配筋,验算,绘配筋图。纵向、横向排架的内力计算;作用效应分析;作用效应组合;施工图绘制等。该码头为整体装配梁板式高桩码头。面板采用预制板,搭接在纵梁和横梁上,按双向板进行计算。纵梁采用钢筋混泥土叠合梁,分为三条轨道梁和一条普通纵梁,纵梁直接搭在桩帽上,按弹性支撑连续梁计算。横向排架间距为7米,横梁采用钢筋混凝土叠合梁,横梁断面为花篮形。桩采用的是预制预应力空心方桩。最后是对结构设计进行优化,后通过设计说明书、设计计算书、平面图、结构图、施工图、配筋图完成本次的毕业设计。关键字:髙桩码头 平面布置;面板排架弹性支承连
5、续梁。AbstractBeilun harbor broad deep-water anchorage and advantageous geographical position is the development of international container, offshore oil barge, bulk cargo transport, fertilizer and irrigation region of packet transfer. According to the analysis of historical data and topography, water
6、depth, geological, hydrological and meteorological data of tests, Beilun port port construction condition good, the annual average wind speed is small, not frozen, constant wind direction and the storm to the northwest and northeast, wave to wave, only during the typhoon surge larger.At present, hav
7、e been completed and put into production 16 deep-water berths, of which 100000 tons, 200000 tons of Ore Transshipment berths (reliable berth of 300000 tons of class world oversize cargo), 250000 tons of crude oil terminal, 50000 tons of international container berths and special coal berth and berth
8、. 900 meters of international container berths, water depth of 13.5 meters, can accommodate fourth, five generation of large container ship.The graduation design topic is Beilun port multi-purpose wharf engineering. The project is located in Zhejiang Ningbo Beilun Hong Kong, plans to build a 5000 to
9、n multi-purpose cargo berth. Expected annual throughput of 800000 tons of mine construction materials, berth utilization rate 60%.The design of the main tasks: including pier plane of preliminary arrangement,: wharf structure, land, waters of the layout, terminal line, surface elevation, length, wid
10、th, row spacing is determined by. The preliminary design scheme comparison, the wharf structure. Panel panel design, strength calculation and reinforcement, checking, drawing reinforcement plan. Internal force calculation of longitudinal, lateral row frame; effect analysis; effect of combination; co
11、nstruction drawing etc.The pier assembly as a whole high-piling wharf. Panel with precast slab, overlapping in longitudinal and cross beam, calculated on a two-way slab. Longitudinal beam adopts reinforced concrete composite beam, divided into three rail beam and a common rail, rail direct resting o
12、n pile cap, according to the elastic support continuous beam calculation. Lateral row frame spacing of 7 meters, beam of reinforced concrete composite beam, the beam section for basket type. Pile with the precast prestressed hollow square pile.The last is to optimize the structure design, the design
13、 specification, design calculation, layout, structure, construction drawing, reinforcement plans to complete the graduation design.Keywords: high pile wharf layout; panel bent elastically supported continuous beam.第一章 前言本设计是按照大连海洋大学土木工程学院2013年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“北仑港多用途码头工程”。内容包括:码头平面布置及码头结构设计、根据资料初步设计
14、码头结构断面尺度、结构计算、设计说明书、计算书,施工图、配筋图等图纸的绘制。计算书中多运用规范规定的两种极限状态、三种设计状况和相应的作用组合,计算内容比完整的工程设计计算书有所节略,设计内容主要包括水文资料分析、总平面设计、码头断面设计、码头结构计算、各构件的配筋及整体的稳定性验算。根据所给资料,计算设计水位,确定码头前沿高程,绘制码头断面图。根距所给船舶资料进行船舶荷载的计算,确定护舷类型。面板的设计包括面板的单双向确定,施工期和使用期分别按简支板、连续板计算,板的吊运计算。纵梁按五跨连续梁计算,主要荷载来自门机,利用影响线的方法,将门机荷载的作用情况组合在一起,确定最不利的情况,进行配筋
15、及验算。横梁的计算是设计的重点及难点,利用五弯矩方程对不同工况下的荷载作用情况做计算,用最不利情况下的荷载值进行配筋计算。桩的计算主要包括预应力配筋及验算,。整体稳定性的验算,最终计算各项都符合结构的安全性要求。此次设计是在老师悉心指导下完成的,在此向您表示衷心的感谢!结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正,鉴于学生水平有限,计算书中还存在不少缺点甚至错误,敬请老师批评和指正。第二章 设计背景2.1工程概述 工程名称:北仑港多用途码头工程 工程地址:本工程位于浙江宁波北仑港 工程规模:拟建一个5000吨级多用途杂货泊位。预计年吞吐量为矿建材料80万吨,泊位利用
16、率60%。2.2设计原则 总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体部署,遵循国家和行业有关工程建设法规、政策和规定。 结合国情,采用成熟的技术、设备和材料,使工程设计安全可靠、使用方便、工程量少、总造价低、施工进度快,获得较好的经济效益和社会效益。 注重工程区域生态环境保护,不占用土地,方便管理,节省投资。2.3设计依据 设计任务书、相关规范标准、现有港区形势图、港口与航道工程规范汇编、港口规划与平面布置、港工建筑物、港口工程钢筋混凝土结构设计等。2.4设计任务 主要计算平面布置的基本尺寸、结构的基本尺寸和主要构件的内力计算。1) 码头平面布置及码头结构设计;2) 根据资料初步设计码头结构断面
17、尺度;3) 结构计算;4) 完成设计说明书,计算书;5)完成施工图6) 完成配筋图等图纸的绘制。 第三章 设计资料3.1安全等级 码头机构安全等级为级。3.2地形条件 北仑区位处浙江省陆地最东端,地理坐标介于北纬2944至3000,东经1213845至1211023之间。区廓呈长方形,由西北向东南倾斜,东西长52公里(两端最长处),南北宽29公里(两端最宽处),海岸线全长约171.2公里(含大榭岛环岛海岸线21公里)。3.3水文条件设计水位表2-1 设计水位设计高水位(m)3.50设计低水位(m)0.67极端高水位(m)4.95极端低水位(m)-0.08波浪要素表2-2 码头前沿(五十年一遇)
18、波浪要素表设计水位(m)波 要 素(m)(m)(s)极端高水位2.41.64.8设计高水位2.41.64.8设计低水位2.31.64.8极端低水位2.31.64.8潮流条件设计流速,流向与码头岸线平行(即=0),落潮时流向主要集中出现在120130左右,涨潮时流向主要集中出现在300310左右。3.4气象条件3.4.1气温表3-3 气温年平均气温()17.2极端最高气温()40.5极端最低气温()-5.73.4.2降水 多年平均降水量为1341.3mm;多年平均大于等于50mm的降雨日数2.7天;多年平均大于等于25mm的降雨日数12.5天;多年平均大于等于10mm的降雨日数 37.8天。3.
19、4.3雾况 每年冬春季节早晨多发雾,一般上午10点前消散。年平均雾日38.1天,年最少雾日20天,年最多雾日49天。3.4.4风况查港口工程荷载规范(JTJ215-98)。表3-4 各向风速(平均风速、最大风速)及各向风频率统计列表风向NNNENEENEEESESESSEC最大风速 (m/s)2415191420201613平均风速 (m/s)6.25.34.64.24.74.44.54.1频率()84536796风向SSSWSWWSWWWNWNWNNW最大风速(m/s)12109919192219平均风速(m/s)3.33.13.32.74.27.386.9频率()974136874根据 (
20、2-1)式中,表示港口附近的空旷平坦地面,离地10m高,30年一遇的10min平均最大风速。为基本风压,查表得,m/s。3.5地质条件根据钻孔揭露地基土层的成因时代、岩性特征、物理力学性质及埋藏深度等,将勘探深度内的岩土体划分为8个工程地质层组,13个工程地质层。2层:淤泥质粉质粘土(mQ43)褐灰、灰色,流塑,厚层状构造,土质不均一,顶部土质稀软,干强度中等,韧性中等,切面稍有光泽,无摇震反应。本层物理力学性质差,具高压缩性,场地内均有分布,顶板标高-20.65-0.92m,厚度5.007.70m。层:淤泥质粉质粘土(mQ42)灰色,流塑,薄层状或鳞片状,土质不均一,在10号孔局部粉粒含量较
21、高,相变为粘质粉土,干强度中等,韧性中等,切面稍有光泽,无摇震反应。本层物理力学性质差,具高压缩性,场地内均有分布,顶板标高-26.15-6.87m,厚度4.5019.90m。1层:粉质粘土(mQ41)灰色,软塑,局部流塑,鳞片状,土质较均一,干强度中等,韧性中等,切面稍有光泽,无摇振反应。本层物理力学性质差,具高压缩性,分布较广,但厚度变化大,顶板标高-35.19-24.29m,厚度1.5014.00m。2层:粘土(mQ41)灰色,软塑,局部流塑,鳞片状,土质较均一,干强度高,韧性高,切面稍有光泽,无摇振反应,该层局部为粉质粘土。本层物理力学性质差,具高压缩性,场地内大部有分布,顶板标高-3
22、9.41-21.50m,厚度2.8016.20m。1层:粉质粘土(al-lQ32)黄绿色,可塑,厚层状,土质不均一,含少量砾砂,干强度中等,韧性中等,切面有光泽,无摇振反应。本层物理力学性质较好,具中等压缩性,场地中部3、8、10号孔有分布,顶板标高-42.07-36.57m,厚度1.102.40m。2层:粉质粘土(mQ32)灰色,软塑,薄层状,沿层面含少量粉砂薄层,土质较均一,干强度中等,韧性中等,切面有光泽,无摇振反应。本层物理力学性质较差,具中等偏高压缩性,场地内均有分布,顶板标高-50.65-32.80m,厚度7.5018.90m。层:含粘性土砾砂、中砂(alQ32)褐灰、黄褐色,中密
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