港口与水工建筑物课程设计-方块码头设计计算书

'港口与水工建筑物课程设计方块码头设计计算书班级：A13姓名：学号：055 目录第一篇设计任务书31设计资料31.1码头设计用途及等级31.1.1潮位31.1.2地形地质条件31.1.3波浪41.1.4气象条件41.1.5地震资料41.2材料指标41.3使用荷载41.3.1堆货荷载41.3.2门机、铁路荷载41.3.3船舶系缆力41.3.4汽车荷载及其它起重设备机械51.4船型5第二篇设计计算书61尺寸的确定71.1泊位长度71.2泊位宽度71.3码头顶高程71.4码头前沿水底高程71.5码头立面方块宽度71.6尺缝宽度71.7系船柱间隔71.8变形缝间距72作用的分类及计算82.1结构自重力82.1.1极端高水位情况92.1.2设计高水位情况112.1.3设计低水位情况132.2土压力标准值计算152.2.1墙后块石棱体产生的土压力标准值(永久作用)192.2.2码头面堆货荷载212.2.3门机和铁路荷载产生的土压力232.3船舶荷载(可变作用)242.3.1系缆力252.3.2撞击力、挤靠力263.0波浪力.................................................................................................................................273.1码头稳定性验算343.1持久状况363.1.1作用效应组合37055 3.1.2承载能力极限状态设计表达式423.2短暂状况463.3偶然状况484基床和地基承载力验算494.1基床顶面应力计算504.1.1持久状况504.1.2短暂状况504.1.3偶然状况504.1.4结果504.2地基承载力验算504.2.1计算数据504.2.2承载力计算505卸荷块体承载力计算525.1作用的标准值计算（以单宽m计）535.2作用效应545.3参考文献55055 港口水工建筑物课程设计任务书——方块式码头一、设计条件在某海岸拟建一座万吨级的商品汽车滚装码头，有关设计条件和资料如下：（一）设计船型设计船型的船舶资料见表1。表1船舶资料船型船长(m)船宽(m)型深(m)B144.019.411.2（二）结构安全等级结构安全等级为二级。（三）自然条件1．设计水位设计高水位：4.13m设计低水位：0.36m极端高水位：5.23m极端低水位：-1.34m施工水位：2.0m2．波浪要素50年一遇，H1%波浪高值为：设计高水位：H1%=1.665m，T=6.3s设计低水位：H1%=1.665m，T=6.3s极端高水位：H1%=1.665m，T=6.3s3．地质资料土层分布及物理力学指标见表2和表3。表2地质指标名称分布标高（m）重度标准值（kN/m3）固块备注Φ(°)C(kPa)淤泥质粘土原泥面-2.6~-4.818.0154中粗砂-4.8~-9.018.0340粘土-9.0~-14.618.92745粉质粘土1-14.6~-18.219.031736粉质粘土2-18.2以下18.82238表3e-p曲线表055 p(kPa)050100200400600e粘土0.8240.8190.8100.8010.7900.778粉质粘土10.7450.7390.7280.7200.7120.700粉质粘土20.8740.8630.8500.8420.8320.8204．地震基本烈度为7度（四）码头面荷载堆存荷载：当用于构件计算时：q=40kPa当用于整体计算时：q=30kPa门机荷载、铁路荷载按《港口工程荷载规范》JTJ215—98附录C的Mh—4—25设计。（以等代均布荷载代替，取q=30kpa按干线机车计算。船舶系缆力ω=0.55KN/m2按普通系缆力计算汽车荷载、其它起重设备机械。汽车荷载及其它起重设备机械不计。（五）材料指标材料指标见表4表4材料指标材料名称重度（kN/m3）内摩擦角Φ(°)γ水上γ水下γ饱路面混凝土C302313钢筋混凝土卸荷块体C3024.514.5混凝土方块C252313混凝土胸墙C302313墙后回填10~100kg块石棱体18112145（六）现已进行码头结构断面初步设计，码头面顶高程拟为5.5m，码头前沿水深为-9.00m。初步拟定方案参见如图所示（其中设计水位均已改变，G1、G2、G3、G4、G5高度依次改为3000、2500、3000、3000、3000，其余尺寸可参见下图，若有不妥之处可适当改动）。055 （七）课程设计目的、内容和要求：1．目的：训练用所学有关知识及有规范进行港口水工建筑物设计验算或计算的能力。2．内容：对初步拟定的码头结构断面方案进行计验算或计算，内容包括：（1）作用的分类及计算；（2）码头稳定性验算；（3）基床和地基承载力验算；（4）整体稳定性验算；（5）卸荷块体承载力验算；（6）地基沉降计算。3．要求：（1）格式按所发算例；（2）所有计算给出计算公式、算式。注：该组的五位组员的卸荷板的外伸臂长度依次为2500与1250.前墙趾宽度1500055 第二篇设计计算书1.码头主要尺寸确定1.1泊位长度按单泊位计算当Lt+Lj>d时，其泊位长度按下式计算：Lb=L+Lt+Lj+d式中：Lt—船跳板在顺岸码头方向上的投影长度（m）；Lj—接岸设施长度（m），根据港址水位差、接岸设施的类型和车辆的转弯半径等确定。当Lt+Lj≦d时即泊位长度（Lb）=船长（L）+2×富余长度（d）。设计采用艉斜跳板式布置泊位，如图一，且满足Lt+Lj≦d根据船长L=144.0m，按规范富余长度d取15m,所以L=144.0+2×15=174m。富余长度d设计船长（m）<4041~8586~150151~200201~230>230富余值d（m）58~1012~1518~2022~2530图一：艉斜跳板式1.2泊位宽度码头前沿停泊水位宽度B不小于2倍船宽，取B=40m。1.3码头前沿高程按《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）基本标准:码头前沿标高=设计高水位+超高即：H=4.13+1.0~1.5=5.13~5.63m，本码头有掩护，考虑预留沉降量，并充分考虑后方已形成的陆地、铁路、道路的高程，可取为H=5.5m。1.4码头前沿底高程根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）码头前沿水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4码头前沿底高程=设计低水位—D表2-1-1码头前沿水深计算船型10000吨商品汽车滚装船055 设计船型满载吃水T8.7龙骨下最小富裕水深Z10.2波浪富裕深度Z20配载不均匀增加值Z30.15备淤富裕深度Z40.4码头前沿水深计算值D9.45设计低水位0.45码头前沿底高程设计值-9.001.3码头立面方块宽度取宽度为5000mm。1.6尺缝宽度尺缝宽度取20mm。1.7系船柱间隔系船柱间隔取25m。1.8变形缝间隔变形缝间距取25m，设在两个系船柱中央线上。2.作用的分类及计算2.1结构自重力（永久作用）自重力的的计算图式见码头断面图，如图二：表4材料指标055 材料名称重度（kN/m3）内摩擦角Φ(°)γ水上γ水下γ饱路面混凝土C302313钢筋混凝土卸荷块体C3024.514.5混凝土方块C252313混凝土胸墙C302313墙后回填10~100kg块石棱体181121452.1.1极端高水位情况自重力：计算见表2-2-1（以单宽m计）力臂：计算见表2-2-2稳定力矩：MGi=Gi×di，计算结果见表2-2-3.表2-2-1自重力计算结果（KN）层号第一层第二层第三层第四层第五层Gi121.7418.1161.2171.6205.725本层以上ΣGi121.7539.8701872.61078.325第一层G1自重力计算：0.27*1*23+0.03*1*13+1.7*1*11+1*1*13+2*2.73*13+2*0.27*23=121.7KN第二层G2自重力计算：G2=14.5*（2.5*7.5-0.5*0.5/2-（4+3）*1.25/2）+（（4+3）*1.25/2+（3-0.3）*4.5）*11+4.5*0.03*13+4.5*0.27*23=418.1KN055 第三层G3自重力计算：G3=(4.5*3-2.2*0.1/2)*13=161.2KN第四层G4自重力计算：G4=3*4.4*13=171.6KN第五层G5自重力计算：G5=（5.9*3-1.5*2.5*0.5）*13=205.725KN表2-2-2力臂di计算（m）GiG1G2G3G4G5第一层1.47第二层0.973.792第三层0.973.7922.23第四层0.973.7922.232.2第五层2.475.2923.733.73.24第一层G1力臂d1计算：055 d1=（（0.27*1*23+0.03*1*13+1.7*1*11+1*1*13）*2.5+（2*2.73*13+2*0.27*23）*1）/121.7=1.47m第二层G2力臂d2计算：（0.5*2/3*0.125+0.25*1）/（0.125+1）=0.259m（（1/3+3.5）*0.625+2*3.75）/（0.625+3.75）=2.262m7/2+0.5=4m钢筋混凝土卸荷块体力臂d21=（4*8.75+2.262*4.375+0.259*1.125）/（1.125+4.375+8.75）=3.171mA21=（8.75+4.375+1.125）*14.5=206.6252.7*1.5=4.053+0.75=3.75m3*（1.25+2.7）=11.854.5+1.5=6m0.5*1*1.25=0.6253.5+2/3=4.167m墙后回填10~100kg块石棱体力臂d22=（4.05*3.75+11.85*6+0.625*4.167）/（4.05+11.85+0.625）=5.379mA22=（4.05+11.85+0.625）*11=186.725路面混凝土力臂d23=3+4.5/2=5.25mA23=0.27*4.5*23+0.03*4.5*13=29.7d2=（d21*A21+d22*A22+d33*A23）/（A21+A22+A23）-0.5=3.792m第三层G3力臂计算：4.4*3=13.24.4/2=2.2055 0.1*0.8=0.084.4+0.1/2=4.450.1*2.2/2=0.114.4+1/3*0.1=4.433d3=（13.2*2.2+0.08*4.45+0.11*4.433）/（13.2+0.08+0.11）=2.23m第四层G4力臂计算d4=4.4/2=2.2m第五层G5力臂计算：0.5*1.5=0.751.5/2=0.751.5*2.5/2=1.8752/3*1.5=14.4*3=13.21.5+4.4/2=3.7d5=（0.75*0.75+1.875*1+13.2*3.7）/（0.75+1.875+13.2）=3.24m表2-2-3力矩MGi计算结果（KN•m）GiG1G2G3G4G5G每层第一层178.899178.899第二层118.0491585.43521703.4842第三层118.0491585.4352359.4762062.9602第四层118.0491585.4352359.476377.522440.4802第五层300.5992212.5852601.276634.92666.5494415.92922.1.2设计高水位情况自重力：计算见表2.2.4。力臂：计算见表2.2.5.稳定力矩：MGi=Gi×di,计算结果见表2.2.6.表2.2.4自重力计算结果（KN）层号第一层第二层第三层第四层第五层Gi151.49452.855161.2171.6205.725055 本层以上ΣGi151.49604.345765.545937.1451142.87第一层在与极端高水位状态下相比自重力增加：1.1*2*（23-13）+0.03*1*（23-13）+1.07*（18-11）=29.79KN所以G1=151.49KN第二层在与极端高水位状态下相比自重力增加：0.03*3.5*（23-13）+1.07*4.5*（18-11）=34.755KN所以G2=452.855KN表2.2.5力臂di计算结果（m）GiG1G2G3G4G5第一层1.456第二层0.9563.854第三层0.9563.8542.23第四层0.9563.8542.232.2第五层2.4565.3543.733.73.24第一层G1力臂d1计算：d1=（（0.3*23+1.07*18+0.63*11+13）*1*2.5+（2*1.63*13+2*1.37*23）*1）/151.49=1.456m第二层G2力臂d2计算：（0.5*2/3*0.125+0.25*1）/（0.125+1）=0.259m（（1/3+3.5）*0.625+2*3.75）/（0.625+3.75）=2.262m7/2+0.5=4m钢筋混凝土卸荷块体力臂d21=（4*8.75+2.262*4.375+0.259*1.125）/（1.125+4.375+8.75）=3.171mA21=（8.75+4.375+1.125）*14.5=206.6251.07*4.5=4.8153+4.5/2=5.25m1.63*4.5=7.3353+4.5/2=5.25m055 3*1.25=3.754.5+3/2=6m0.5*1*1.25=0.6253.5+2/3=4.167m墙后回填10~100kg块石棱体力臂d22=（4.815*5.25*18/11+7.335*5.25+3.75*6+0.625*4.167）/（4.815*18/11+7.335+3.75+0.625）=5.359mA22=（4.815*18/11+7.335+3.75+0.625）*11=215.48路面混凝土力臂d23=3+4.5/2=5.25mA23=0.3*4.5*23=31.05d2=（d21*A21+d22*A22+d23*A23）/（A21+A22+A23）-0.5=3.854m其余层不变表2.2.6力矩MGi计算结果（KN·m）GiG1G2G3G4G5G每层第一层220.569220.569第二层144.8241745.3031890.127第三层144.8241745.303359.4762249.603第四层144.8241745.303359.476377.522627.123第五层372.0592424.586601.276634.92666.5494699.392.1.3设计低水位情况（1）自重力：计算见表2-2-7（以单宽m计）（2）力臂：计算见表2-2-8（3）稳定力矩：MGi=Gi×di，计算结果见表2-2-9.表2-2-7自重力计算结果（KN）层号第一层第二层第三层第四层第五层Gi198.5651.777161.2171.6205.725本层以上ΣGi198.5850.2771011.4771183.0771388.802第一层G1自重力及力臂d1计算：G1=0.3*23+1.7*18+1*23+2*3*23=198.5KNd1=（（0.3*23+1.7*18+1*23）*2.5+2*3*23*1）/198.5=1.457m第一层G2自重力及力臂d2计算：055 G2=24.5*（2.14*7.5-0.14*0.14/2-（4+3）*1.25/2）+14.5*（7*0.36+0.36*0.36/2）+（（4+3）*1.25/2+（3-0.3）*4.5）*18+4.5*0.3*23=651.777KN3.5*1.25*24.5=107.183.5/2=1.751.25*1*0.5*24.5=15.31253.5+1*1/3=3.8330.75*7.5*24.5=137.81257.5/2=3.75(7.5-0.14)*0.14*24.5=25.2448(7.5-0.14)/2+0.14=3.82(7.5-0.5)*0.36*14.5=36.547/2+0.5=40.14*0.14*0.5*24.5=0.24012/3*0.14=0.0930.36*0.36*0.5*14.5=0.93960.14+0.36/2=0.32钢筋混凝土卸荷块体力臂d21=（107.18*1.75+15.3125*3.833+137.8125*3.75+25.2448*3.82+36.54*4+0.2401*0.093+0.9396*0.32）/323.277=3.112mA21=107.1875+15.3125+137.8125+25.2448+36.54+0.2401+0.9396=323.2772.7*1.5=4.053+0.75=3.75m3*（1.25+2.7）=11.854.5+1.5=6m0.5*1*1.25=0.6253.5+2/3=4.167m墙后回填10~100kg块石棱体力臂d22=（4.05*3.75+11.85*6+0.625*4.167）/（4.05+11.85+0.625）=5.379mA22=（4.05+11.85+0.625）*18=297.45路面混凝土力臂d23=3+4.5/2=5.25mA23=0.3*4.5*23=31.05d2=（d21*A21+d22*A22+d33*A23）/（A21+A22+A23）-0.5=3.748m其余层不变表2-2-8力臂di计算(m)GiG1G2G3G4G5第一层1.457第二层0.9573.748第三层0.9573.7482.23第四层0.9573.7482.232.2第五层2.4575.2483.733.73.24055 表2-2-9力矩MGi计算结果(kN﹒m)GiG1G2G3G4G5G每层第一层289.215289.215第二层189.9652442.8602632.825第三层189.9652442.860359.4762992.301第四层189.9652442.860359.476377.523369.821第五层487.7153420.526601.276634.92666.5495810.9862.2土压力标准值计算主动土压力系数计算卸荷块体与胸墙组成的墙背近似L型，墙后填料为块石，Φ=45°按《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）3.5.1.2条规定，可近似按公式（3.5.1-10）计算：Ka=tg2(45°-Φ/2)=tg2(45°-45°/2)=0.172卸荷块体以下墙背按3.5.2条规定取：δ=Φ/3=45°/3=15°查土力学表8-2得Ka=0.16水平土压力系数Kax=Ka﹒cosδ=Kacos15°=0.16×cos15°=0.155垂直土压力系数Kay=Ka﹒sinδ=Kasin15°=0.16×sin15°=0.041土压力标准值按（JTJ290－98）3.5条计算。式中：cosα＝12.2.1墙后块石棱体产生的土压力标准值(永久作用)：(1)极端高水位情况：055 A：地面B：水位线C：卸荷板下底面D：过C点做与卸荷板下底面成Φ角的直线，交墙背于D点E：过C点做与卸荷板下底面成45°+Φ角的直线，交墙背于点EF：基床上底面与A、B、C、D、E、F对应的主动土压力分别为e0、e1、（e2、e2′）、e3、e4、e5土压力强度计算值，按规范《JTJ290-98》规范3.5.1条计算。①土压力强度计算：当计算卸荷板底面以上的主动土压力时，为简化计算可从卸荷板底面作一竖直面CA，假定该面为一竖直光滑的面，按朗肯公式计算作用于CA面上的土压力。光滑情况下土压力的竖直分力为0。接下来的计算都按照第一层、第二层的竖直分力为零进行计算。下式计算中的h都是两点之间的高程差。e0=0e1=hAB*r1*ka=0.27×18×0.172=0.84(Kpa)e2=（hAB*r1+hBC*r2）*ka=（0.27*18+5.23*11）*0.172=10.73(Kpa)e2′=0e3=hCD*r2*ka=2.476×11×0.16=4.36(Kpa)e4=（hAB*r1+hBC*r2+hCE*r2）*ka=(0.27*18+5.23*11+6.28*11)×0.16=21.04(Kpa)e5=21.04+（9-6.28）*11*0.16=25.83（Kpa）①合力计算：土压力合力Ei的计算结果见表2-2-10（以单宽m计算）。②水平力EHi作用的力臂di，计算结果见表2-2-11。③水平力EHi作用产生的倾覆力矩MEHi=EHi×di，计算结果见表2-2-12。④垂直力EVi作用的力臂Li，计算结果见表2-2-13。⑤垂直力EVi作用产生的倾覆力矩MEVi=EVi×Li,计算结果见表2-2-14.表2－2－10土压力计算结果(KN)层号第一层第二层第三层第四层第五层Ei9.4520.91258.28439.70269.462EHi=Eicosδ9.4520.91258.0038.34967.095EVi=Eisinδ002.14410.01717.978本层以上∑EHi9.4530.362538.362576.7115143.8065055 本层以上∑EVi002.14412.16130.139主动土压力分布图见下图，右侧为土压力分布图，左侧为每层方块与土压力分布图相交处土压力表2－2－11力臂di计算结果（m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5第一层1.043第二层3.5431.132第三层6.5434.1320.964第四层9.5437.1323.9641.252第五层12.54310.1326.9644.2521.441表2－2－12倾覆力矩MEhu计算结果（kN﹒m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5∑第一层9.8569.856第二层33.48123.67357.154第三层61.83186.4107.712155.953第四层90.181149.14831.71248.013319.054第五层118.531211.88555.712163.06096.684645.872表2－2－13力臂Li计算结果（m）EviEv1Ev2Ev3Ev4Ev5第一层--第二层--第三层--4.45第四层--4.44.4第五层-5.95.95.9055 表2－2－14稳定力矩MEvi计算结果（kN﹒m）EViEV1EV2EV3EV4EV5∑第一层-第二层--第三层--9.5419.541第四层--9.43444.07553.509第五层--12.65059.100106.070177.82（2）设计高水位情况：①土压力强度计算：e0=0e1=1.37×18×0.172=4.242(Kpa)e2=(1.37×18+4.13×11)×0.172=12.055(Kpa)e2′=0e3=2.476×11×0.16=4.358(Kpa)e4=(1.37×18+4.13×11+6.28×11)×0.16=22.267(Kpa)e5=22.267+(9-6.277)×11×0.16=27.060(Kpa)主动土压力分布图见下图2-2-2b。②合力计算：土压力合力Ei的计算结果见表2.2.15.。③水平力EHi作用的力臂di，计算结果见表2.2.16。④水平力EHi作用产生的倾覆力矩MEhi=EHi×di,计算结果见表2.2.17。⑤垂直力Evi作用的力臂Li，计算结果见表2.2.13。⑥垂直力Evi作用产生的稳定力矩MEvi=Evi×Li,计算结果见表2.2.18。表2－2－15土压力计算结果(KN)层号第一层第二层第三层第四层第五层055 Ei12.32924.2198.32941.66473.136EHi=Eicosδ12.32924.2198.04540.24470.644EVi=Eisinδ002.15610.78318.929本层以上∑EHi12.32936.54844.59384.837155.481本层以上∑EVi002.15612.93931.868表2－2－16力臂di计算结果（m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5第一层1.059第二层3.5591.148第三层6.5594.1480.960第四层9.5597.1483.9601.246第五层12.55910.1486.9604.2461.444表2－2－17倾覆力矩MEhu计算结果（kN﹒m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5∑第一层13.05613.056第二层43.87927.80371.682第三层80.866100.4607.723189.049第四层117.853173.11731.85850.144372.972第五层154.840245.77455.993170.876102.010729.493表2－2－18力臂Li计算结果（m）EviEv1Ev2Ev3Ev4Ev5第一层--第二层--第三层--4.45第四层--4.44.4第五层-5.95.95.9表2－2－19稳定力矩MEvi计算结果（kN﹒m）EViEV1EV2EV3EV4EV5∑第一层00第二层000第三层009.5949.594第四层009.48647.44556.931055 第五层0012.72063.620111.681188.021(3)设计低水位情况：①土压力强度计算：e0=0e1=5.14×18×0.172=15.913(Kpa)e2=（5.14*18+0.36*11）*0.172=16.595(Kpa)e2′=0e3=4.358(Kpa)e4=(5.14*18+0.36*11+6.28*11)×0.16=26.490(Kpa)e5=26.490+2.723×11×0.16=31.282(Kpa)②合力计算：土压力合力Ei的计算结果见表2－2－19。③水平力EHi作用的力臂di，计算结果见表2－2－20。④水平力EHi作用产生的倾覆力矩MEhi=EHi×di,计算结果见表2－2－21。⑤垂直力EVi作用的力臂Li,计算结果见表2－2－13。⑥垂直力EVi产生的稳定力矩MEVi=EVi×Li，计算结果见表2－2－22。表2－2－19土压力计算结果(KN)层号第一层第二层第三层第四层第五层Ei13.23632.328.47348.35485.759EHi=Eicosδ13.23632.328.18446.70682.837EVi=Eisinδ002.19312.51522.196本层以上∑EHi13.23645.55653.74100.446183.283本层以上∑EVi002.19314.70836.904表2－2－20水平力臂di计算结果（m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5第一层1.000第二层3.5001.120第三层6.5004.1200.947第四层9.5007.1203.9471.229055 第五层12.50010.1206.9474.2291.451表2－2－21倾覆力矩MEhu计算结果（kN﹒m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5∑第一层13.23613.236第二层46.32636.19882.524第三层86.034133.1587.75226.942第四层125.742230.11832.30257.402445.564第五层165.45327.07856.854197.520120.196867.098表2－2－22垂直力臂Li计算结果(m)EhiEH1EH2EH3EH4EH5第一层－第二层－－第三层－－4.45第四层－－4.44.4第五层－－5.95.95.9表2－2－23稳定力矩MEvi计算结果（kN﹒m）EViEV1EV2EV3EV4EV5∑第一层－第二层－－第三层－－9.7599.759第四层－－9.64955.06664.715第五层－－12.93973.839130.956217.7342.2.2码头面堆货荷载q=30Kpa产生的土压力标准值（可变作用）主动土压力系数同前。（1）土压力强度计算，按《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290—98）3.5.1条计算。e=qKqKa,其中kq=Kq=所以e=qka.e0=30×0.172=5.16(kpa)e1=30×0.16=4.8(Kpa)055 土压力分布图见下图：（2）合力计算（以单宽m计算）：土压力合力Eq1的计算结果见表2-2-23。（3）水平力Eq1Hi作用的力臂di，计算结果见表2-2-24。（4）水平力作用产生的倾覆力矩MEq1Hi=Eq1Hi×di，计算结果见表2-2-25。（5）垂直力Eq1vi作用的力臂Li，计算结果见表2-2-13.。（6）垂直力Eq1vi作用产生的稳定力矩MEq1vi=Eq1vi×Li,计算结果见表2-2-26.表2－2－23土压力计算结果(KN)层号第一层第二层第三层第四层第五层Eq1i15.4812.90.1737.66214.35Eq1Hi=Eqiicosδ14.95212.4600.1677.40113.861Eq1Vi=Eq1isinδ000.0451.9833.714本层以上∑Eq1Hi14.95224.41227.57934.9848.841本层以上∑Eq1Vi000.0452.0285.742表2－2－24力臂di计算结果（m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5第一层1.5第二层4.01.25第三层7.04.250.175第四层10.07.253.1751.129第五层13.010.256.1754.1291.495055 表2－2－25倾覆力矩MEhu计算结果（kN﹒m）EhiEH1EH2EH3EH4EH5∑第一层22.42822.428第二层59.80815.57575.383第三层104.66452.9550.029157.648第四层149.5290.3350.5308.356248.741第五层194.376127.7151.03130.55920.722374.403表2－2－26力臂Li计算结果（m）EviEv1Ev2Ev3Ev4Ev5第一层--第二层--第三层--4.45第四层--4.44.4第五层-5.95.95.9表2－2－27稳定力矩MEvi计算结果（kN﹒m）EViEV1EV2EV3EV4EV5∑第一层--第二层---第三层--0.2000.200第四层--0.1988.7258.923第五层--0.26611.70021.91333.8792.2.3门机铁路荷载在实际工程中采用等代均布荷载的方式处理：沿钢轨长度方向将轮压力化为线荷载，再将这些线荷载通过轨枕道渣等沿码头横向传布，达一定深度后成均布荷载，并移至地面。取等代均布荷载为30kPa。(1)土压力强度计算，按（JTJ290-98）规范3.5.1条计算eo=30×0.172=5.16(kPa)e1=30×0.16=4.8(kPa)土压力分布同码头面堆货荷载分布055 (1)合力计算（以单宽m计）：土压力合力的计算结果见表2.2.27。(2)水平力Eq2Hi作用的力臂di，计算结果见表2.2.28。(3)水平力Eq2Hi作用产生的倾覆力矩MEq2Hi=Eq2Hi×di，计算结果见表2.2.29。(4)垂直力Eq2Vi作用的力臂Li，计算结果见表2.2.13。(5)垂直力Eq2Vi作用产生的稳定力矩MEq2Vi=Eq2Vi×Li，计算结果见表2.2.30。表2.2.27土压力计算结果（KN）层号第一层第二层第三层第四层第五层Eq2i15.4812.90.1737.66214.35Eq2Hi=Eq2icosδ14.95212.4600.1677.40113.861Eq2Vi=Eq2isinδ000.0451.9833.714本层以上∑Eq2Hi14.95224.41227.57934.9848.841本层以上∑Eq2Vi000.0452.0285.742表2.2.28力臂di计算结果（m）Eq2Hi层号Eq2H1Eq2H2Eq2H3Eq2H4Eq2H5第一层1.5第二层4.01.25第三层7.04.250.175第四层10.07.253.1751.129第五层13.010.256.1754.1291.495表2.2.29倾覆力矩MEhi计算结果（KN·m）Eq2Hi层号Eq2H1Eq2H2Eq2H3Eq2H4Eq2H5∑第一层22.42822.428第二层59.80815.57575.383第三层104.66452.9550.029157.648第四层149.5290.3350.5308.356248.741第五层194.376127.7151.03130.55920.722374.403表2.2.30稳定力矩MEvi计算结果（KN·m）Eq2Hi层号Eq2H1Eq2H2Eq2H3Eq2H4Eq2H5∑第一层--第二层---第三层--0.2000.200第四层--0.1988.7258.923055 第五层--0.26611.70021.91333.8792.3船舶荷载(可变作用)2.3.1系缆力(1)船舶受力面积:由于条件不足，船舶的受力面积无法计算求出，查（JTS144-1-2010）附录H可得按10000t滚装船，取75%保证率考虑，受风面积AXW在满载时为2560m2在压载时受风面积为2760m2，受风面积AyW在满载时为632m2在压载时为690m2只考虑风向垂直船舶纵轴时,在无特殊要求时风速可按九级风速20.8~24.4m/s考虑，此时取V=22m/s(2)作用在船舶上的计算风压力，按（JTJ144-1-2010）规范(E.0.1-1)式计算。FXW=73.6×10-5AXWV2ζ1ζ2，式中V=22m/s;ζ1―――风压不均匀折减系数，根据船长L=144.0m，查（JTJ144-1-2010）规范表（E.0.3），取0.812。ζ2―――风压高度变化修正系数，根据型深=11.2m，查（JTJ144-1-2010）规范表（E.0.4）取1.21。满载时：FXW=73.6×10-5×2560×222×0.812×1.21=895.993(kN)压载时：FXW=73.6×10-5×2760×222×0.882×1.21=965.992(kN)(3)系缆力：按（JTJ144-1-2010）规范10.2.1-1计算①系缆力标准值计算：式中：N、NX、NY、NZ－分别为系缆力标准值及其横向、纵向和竖向分力（kN）。∑FX、∑FY－分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和及纵向分力总和（kN）。n－计算船舶同时受力的系船柱数目，由表10.2.2查得n=3。K－系船柱受力分布不均匀系数，当实际受力的系船柱数目n=2时，K取1.2，n>2时，取1.3。对于海船码头α－系缆力的水平投影与码头前沿线所成的夹角（30°）。β－系船缆与水平面之间的夹角（15°）。α、β按表10.2.3取值：α=30β=15∑FX=FXW，∑FY=0（水流速度很小，因此产生的系缆力忽略不计）按照（JTJ215－98）规范10.2.5-1条规定，DW=10000t的船舶系缆力标准值应不小于400Kn,取N=866.726kN。横向分力：NX=Nsinαcosβ=866.726×sin30cos15=418.597(kN)055 竖向分力：NY=Nsinβ=866.726×sin15=224.325(kN)①系缆力的横向分力NX沿码头高度的分布及其产生的倾覆力矩,计算结果见表2.2.32。②系缆力的垂直分力NZ沿码头高度的分布，见表2.2.32。系缆力产生的总倾覆力矩：,计算结果见表2.2.33。方块如图分布，可得系缆力在第一层的分布宽度为6m，第一层的分布宽度为11m，第一层的分布宽度为17m，第一层的分布宽度为23m，第一层的分布宽度为29m表2.2.31NX的分布层号分布宽度B(m)水平力PRHi=力臂di(m)倾覆力矩第一层669.7660.5+3.0=3.5244.181第二层1138.0540.5+5.5=6.0228.324第三层1724.6230.5+8.5=9.0221.607第四层2318.2000.5+11.5=12.0218.4第五层2914.4340.5+14.5=15.0216.51表2.2.31NZ的分布层号分布宽度B(m)垂直力PRVi=力臂di(m)稳定力矩第一层637.3881.037.388第二层1120.3930.510.197第三层1713.1960.56.598第四层239.7530.54.877第五层297.73523.8675表2.2.33MPRi计算结果层号第一层第二层第三层第四层第五层206.793218.127215.009213.523212.6425055 2.3.2撞击力、挤靠力对该码头的结构稳定性计算不起控制作用，略。2.4波浪力（可变作用）计算码头墙前波谷时的波浪压力及计算层底面的波浪浮托力标准值。1.极端高水位（5.23m）H1%=1.665m，T=6.3s1）确定波态:按《海港水文规范》（JTJ213-98）表8.1.1确定。基床采取暗基床形式，2H=2*1.665=3.33