设计说明书(曹真)

上海海事大学本科生毕业设计1摘要根据仪征化纤公司十一五发展规划，公司原煤用量发展需求量的增加，需要对仪征化纤现有设计能力为120万吨的长江港区码头卸煤泊位及输媒廊道进行扩容改造，以满足仪征化纤生产安置安全、稳定运行及发展的需要。本设计根据发展要求的需要，进行码头平面布置，并确定横梁、纵梁、面板等构件的截面形状、尺寸。分析码头荷载，利用GDL轨道梁计算系统、PJJS横向排架计算系统，计算梁、排架在最不利载荷作用下的弯矩、剪力。进行轨道梁配筋，作出配筋图。并对轨道粱进行验算。关键词：高桩码头，荷载，船舶，轨道梁，起重机轨道，面板，桩AbstractAccordingtofifteendevelopmentplanoftheYizhengchemicalfibercompany,rawcoalamountofdevelopmentdemandofthecompanywasincreasing.ItneedstobeonepointsecondmilliontonYangtzeRiverportareawharfwhichunloadsthecoalberthtotheYizhengchemicalfiberexistingdesignedcapacityandlosestheintermediarycorridortocarryonexpandsallowstotransformbysatisfiestheYizhengchemicalfiberproductionplacementsecurity,thestablemovementandtheneedtodevelop.Thisdesign,accordingtodevelopstherequestneed,carriesonthewharfplanearrangement,andcomponentandsoondeterminationcrossbeam,carline,kneadingboardsectionshape,size.Analyzesthewharfload,usesGDLthecranegirdercomputingsystem,thePJJScrosswiseshelvingcomputingsystem,calculatesLiang,theshelvingunderthemostdisadvantageousloadfunctionbendingmoment,theshearingforce.makesmatchesthemuscletocranegirder,makesmatchesthemusclechart.Andcarriesonthecheckingcalculationtocranegirde.Keywords:stangingpilewharf,load,vessel,cranegirder,craetrack,deck,pile上海海事大学本科生毕业设计2一、设计基本条件和依据第一节设计基础资料整理分析1.1地形、地质交通部第三航务工程局设计院勘探队1980年6月“江苏石油化纤总厂码头技术设计阶段工程地质报告”对勘探区各层土工程地质特点描述如下：地层分布表表1-1层数土层性质标高(m)厚度(m)1灰色淤泥质亚粘土及亚粘土-10~6.00—2灰色亚砂土-10.00～-12.003～133灰绿色亚粘土6.00～-20.000.6～8.004褐黄色亚粘土-14.00～-21.001.50～9.005褐黄色砂土-19.5～-23.500.50～1.506含泥卵砾石层-20.00～-25.001.30～8.007残积红土层-22.00～-27.001.00～2.008基岩—粉砂岩-27.00以下—1.2气象（1）气温绝对最高气温40.7C0绝对最低气温-15.1C0最热月（7月）平均气温28.1C0最冷月（1月）平均气温1.8C0年平均气温15.1C0（2）风10分钟内最大风速25.2m/s最大瞬时风速40m/s夏季平均风速3.1m/s冬季平均风速3.5m/s上海海事大学本科生毕业设计3夏季主导风向SE冬季主导风向NE基本风压值（离地面10米）高度在30米以下的建（构）筑物0.35KPa高度在30米以上的建（构）筑物0.40KPa（3）降水年平均降雨量1028mm24小时最大降雨量260mm1小时最大降雨量70mm最大积雪深度140mm基本雪载0.4KPa1.3水文潮位（1）潮型仪征水道位于长江下游感潮河段，受中等潮汐影响，潮位程非正规半日型，即为日两涨两落，涨潮历时3小时多，落潮历时9小时多；水平比降潮时小，落潮时大，枯水期尤为显著。（2）潮位特征值参考南京及镇江两站长时段实测潮位特征，沙漫州潮位特征值（黄海零点，单位m）见表1-2。潮位特征值汇总表表1-2项目特征值发生日期潮位最高（m）7.051954.8.17最低（m）-0.521956.1.17潮差最大（m）2.01插补最小（m）01954.8.17多年平均潮位（m）3.09插补（3）设计水位设计高水位6.83m（黄海零点）设计低水位0.33m（黄海零点）校核高水位7.02m（黄海零点）上海海事大学本科生毕业设计4校核低水位-0.52m（黄海零点）（4）河床演变码头项目位于仪征水道左岸，胥浦河口向上游至港监码头。长江水利委员会长江下游水文水资源勘测局对该河段的河势进行的分析结果。1）横断面变化：该河段深槽左岸，河床变化主要在深槽右侧。-15m线以上1985年以后基本稳定。2）岸坡：本河段-15m线以上河床岸坡较陡，多在1：1.5，下游河床的临界值-15～-20m的边坡比较缓，一般在1：2.4～1：3.2。本工程仅局部加桩及码头面凿小孔，对河床稳定性不起影响。目前，原码头段河床稳定，能满足改造后的传播使用要求。工程地貌与泥沙港区位于长江下游冲积平原的河漫滩上，地区性防洪大堤外侧。滩地平均标高在4.5m左右。1.4船型、营运条件（1）货运2003年，仪征化纤原煤采购量约为118万吨，码头卸煤量118.95万吨。原煤主要来自于徐州矿务集团、淮南矿业集团、国投新集煤矿、安徽皖北煤矿和中国石化一级资源市场，通过1000-3000吨的煤驳船运输到仪征化纤长江港区码头。徐州矿务集团原煤供应量约为35万吨，通常采用1500吨煤驳经运河运输。淮南矿业集团原煤供应量约为24万吨，国投新集煤矿原煤供应量约为15万吨，安徽皖北煤矿原煤供应量约为15万吨，其余原煤由中国石化一级资源市场统一采购供应，上述原煤通过铁路就近运送到南京、芜湖等地的港口码头，然后装卸倒驳至1000-3000吨的煤驳船，再运送到仪征化纤的长江港区码头。（2）船型船型参数汇总表表1-3长江煤驳1000t1500t3000t型长（m）707590型宽（m）1213.514型深（m）3.23.53.8满载吃水（m）2.22.53.2所以，考虑港口日后的发展，取设计船型为3000t。上海海事大学本科生毕业设计51.5码头作用施加在结构上的集中力和均布力以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为结构上的作用，分为直接作用和间接作用两种。按时间的变异可将作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三种。按结构预期使用寿命规定的时间参数为设计基准期，《港口工程结构可靠度设计统一标准》规定港口工程钢筋混凝土结构的设计基准期为50年。（1）永久作用在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的作用称为永久作用，如自重力、预加应力、土重力及由永久作用引起的土压力等。本规划着重考虑码头结构自重力：钢筋混凝土：3m/25kN；混凝土：3m/24kN。（2）可变作用在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比不可忽略的作用称为可变作用，如堆货荷载、流动起重运输机械荷载、可变作用引起的土压力、船舶荷载、波浪力等。本规划设计考虑的可变作用有：⑴堆货荷载堆货荷载是码头建筑物上的主要使用荷载。根据港口码头实际的运行情况和多年使用经验，《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）将码头划分为三个地带：码头前沿地带、前方堆场和后方堆场。不同的地带采用不同的堆货荷载值。结合实际，本码头前沿地带宽14m，不设前方堆场。查《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）可知，码头前沿地带（0～14m）：1q=20kPa后方堆场（56～156m）：2q=50kPa⑵8t卸煤机轨距：10.5m；基距：9m；每只腿5个轮子。轮压：海侧轮260kN/轮，陆侧轮260kN/轮。作用图式见图1-1。上海海事大学本科生毕业设计6图1-1卸煤机荷载作用图式⑶船舶荷载1）船舶系缆力凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力称为系缆力，分为纵、横向系缆力两种，由风和流等作用产生。查相关规范，计算得到：①风对船舶作用的荷载作用在船舶上的计算风压力的垂直于码头前沿线的横向分力和平行于码头前沿线的纵向分力：；NVAFxxwxwk39.2869.05.2589.664106.73106.73255。NVAFyywywk15.540.15.2594.169100.49100.49255②水流对船舶作用的荷载水流对船舶作用产生的水流力船首横向分力和船尾横向分力：。；NBVCFNBVCFxmcxmcxscxsck02k79.3426.40912117.02222水流对船舶作用产生的水流力纵向分力：。14.91kN1529.11210195.0222SVCFycyc③系缆力考虑情况一（xV=25.5m/s，yV=0m/s）和情况二（xV=0m/s，yV=25.5m/s），上海海事大学本科生毕业设计7计算得到：xFkN18.321079.3439.286；kN91.14yF；则系缆力标准值；kN75.3950cos30cos91.140cos30sin18.32122.1coscoscossin0000yxFFnKN系缆力标准值N的横向投影xN，纵向投影yN和竖向投影zN：cossinNNxkN88.1970cos30sin75.39500；coscosNNykN73.3420cos30cos75.39500；sinNNzNk0。作用图式见计算书图4-1。2）船舶挤靠力船舶停靠码头时，由于风和水流的作用，使船舶直接作用在码头建筑物上的力称为挤靠力。船舶挤靠力应考虑风与水流对计算船舶共同作用所产生的横向分力总和xF和纵向分力总和yF。查相关规范，当橡胶护舷间断布置，挤靠力标准值：。kN20.60718.3213.11102l/318.3213.1nFKFxjj作用图式见计算书图4-2。3）船舶撞击力船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力称为撞击力。根据产生的原因不同，分为船舶靠岸时对码头产生的撞击力和在系泊中船舶受横向波浪作用对码头产生的撞击力。查相关规范，计算得到：①船舶靠岸时的撞击力满载排水量：DWflog956.0294.0log可得M=f=4151t；船舶靠岸时的有效撞击能量：kJMVn02.8320.04151212E220。选用V型（L800mmH400mm）橡胶护舷，查橡胶护舷的力学性能曲线：86kJE反力678kNR。上海海事大学本科生毕业设计8②波浪引起的船舶撞击力因本码头为河港，码头前波浪较小，经实测资料，可忽略该部分能量。作用图式见计算书图4-3。（4）偶然作用在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大且持续时间很短的作业称为偶然作用，如地震作用。本规划考虑的偶然作用：地震基本烈度为7度，地震设计烈度取基本烈度。第二节设计依据1.《河港工程设计与规范》（GB50192-93）北京人民交通出版社2.《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)，北京：人民交通出版社3.《港口工程荷载规范》(JTJ215-98)，北京：人民交通出版社4.《港口工程地基