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港口与航道工程码头概论.ppt

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    • n n码头分类和组成码头分类和组成n n码头结构上的作用和组合码头结构上的作用和组合n n码头地面使用荷载码头地面使用荷载n n船舶荷载船舶荷载n n其他荷载其他荷载第二章 码头概论1 Ⅰ、码头分类和组成一、码头的分类一、码头的分类n n1.1.1.1.按用途分类按用途分类按用途分类按用途分类n n 货运码头货运码头货运码头货运码头n n 客运码头客运码头客运码头客运码头n n 工作船用码头工作船用码头工作船用码头工作船用码头n n 渔码头渔码头渔码头渔码头n n 军用码头等军用码头等军用码头等军用码头等. . . . 2 2、按平面布置分类n n⑴⑴⑴⑴顺岸式:满堂式、引桥式顺岸式:满堂式、引桥式顺岸式:满堂式、引桥式顺岸式:满堂式、引桥式n n⑵⑵⑵⑵突堤式:窄突堤、宽突堤主要用于海突堤式:窄突堤、宽突堤主要用于海突堤式:窄突堤、宽突堤主要用于海突堤式:窄突堤、宽突堤主要用于海港)港)港)港)n n⑶⑶⑶⑶墩墩墩墩 式:常用于外海开敞式码头式:常用于外海开敞式码头式:常用于外海开敞式码头式:常用于外海开敞式码头n n⑷⑷⑷⑷岛岛岛岛 式:不设引桥的墩式码头,主要用于式:不设引桥的墩式码头,主要用于式:不设引桥的墩式码头,主要用于式:不设引桥的墩式码头,主要用于装卸液体货物。

      装卸液体货物装卸液体货物装卸液体货物 3 4 2020万吨级黄岛油码头万吨级黄岛油码头南京新生圩港区南京新生圩港区毛里塔尼亚友谊港毛里塔尼亚友谊港宁波北仑港矿石中转码头宁波北仑港矿石中转码头5 顺岸式重力码头顺岸式重力码头6 突堤式码头突堤式码头7 3 3、按断面形式分类、按断面形式分类n n⑴⑴⑴⑴直立式:多用于水位变幅不大的港口,直立式:多用于水位变幅不大的港口,直立式:多用于水位变幅不大的港口,直立式:多用于水位变幅不大的港口,如海岸港、河口港如海岸港、河口港如海岸港、河口港如海岸港、河口港n n⑵⑵⑵⑵斜坡式:多用于水位变幅较大的港口,斜坡式:多用于水位变幅较大的港口,斜坡式:多用于水位变幅较大的港口,斜坡式:多用于水位变幅较大的港口,如上、中游河港或水库港如上、中游河港或水库港如上、中游河港或水库港如上、中游河港或水库港n n⑶⑶⑶⑶半斜坡式:适用于枯水期较长而洪水半斜坡式:适用于枯水期较长而洪水半斜坡式:适用于枯水期较长而洪水半斜坡式:适用于枯水期较长而洪水期较短的山区河港期较短的山区河港期较短的山区河港期较短的山区河港n n⑷⑷⑷⑷半直立式:适用于高水位时间较长,半直立式:适用于高水位时间较长,半直立式:适用于高水位时间较长,半直立式:适用于高水位时间较长,而低水位时间较短的情况,水库港。

      而低水位时间较短的情况,水库港而低水位时间较短的情况,水库港而低水位时间较短的情况,水库港8 9 重庆长江滨江路码头重庆长江滨江路码头广西桂林旅游码头广西桂林旅游码头重庆泸州集装箱码头重庆泸州集装箱码头重庆九龙坡集装箱码头重庆九龙坡集装箱码头10 重庆江津分阶直立式码头重庆江津分阶直立式码头云南景洪港码头云南景洪港码头重庆彭水分阶直立式码头重庆彭水分阶直立式码头云南曼阁分阶直立式码头云南曼阁分阶直立式码头11 n n对水位差对水位差对水位差对水位差8m8m8m8m以下的货运的货运码头,宜建直立式;以下的货运的货运码头,宜建直立式;以下的货运的货运码头,宜建直立式;以下的货运的货运码头,宜建直立式;n n对水位差对水位差对水位差对水位差8 8 8 8~~~~17m17m17m17m的件杂货码头,主要采用直立式,对散货码头的件杂货码头,主要采用直立式,对散货码头的件杂货码头,主要采用直立式,对散货码头的件杂货码头,主要采用直立式,对散货码头主要采用斜坡式;主要采用斜坡式;主要采用斜坡式;主要采用斜坡式;n n对水位差对水位差对水位差对水位差17m17m17m17m以上,以建斜坡式为主,也可因地制宜建一些其以上,以建斜坡式为主,也可因地制宜建一些其以上,以建斜坡式为主,也可因地制宜建一些其以上,以建斜坡式为主,也可因地制宜建一些其它形式。

      它形式港口工程规范港口工程规范港口工程规范港口工程规范《《《《内河直立式码头建设关键技术研究内河直立式码头建设关键技术研究内河直立式码头建设关键技术研究内河直立式码头建设关键技术研究》》》》以寸滩集装箱码头为依以寸滩集装箱码头为依以寸滩集装箱码头为依以寸滩集装箱码头为依托,在水位差达托,在水位差达托,在水位差达托,在水位差达30303030m以上建成了内河架空直立式码头的示范工m以上建成了内河架空直立式码头的示范工m以上建成了内河架空直立式码头的示范工m以上建成了内河架空直立式码头的示范工程交通部西部交通建设科技项目交通部西部交通建设科技项目交通部西部交通建设科技项目交通部西部交通建设科技项目12 4 4、按结构型式分类、按结构型式分类 实体式(重力式,板桩式),透空式,混合式实体式(重力式,板桩式),透空式,混合式n n⑴⑴⑴⑴重力式重力式重力式重力式n n工作原理:是依靠结构本身及其上工作原理:是依靠结构本身及其上工作原理:是依靠结构本身及其上工作原理:是依靠结构本身及其上面填料的重量来维持稳定面填料的重量来维持稳定面填料的重量来维持稳定面填料的重量来维持稳定n n优点:耐久性好,能抵抗大船、漂优点:耐久性好,能抵抗大船、漂优点:耐久性好,能抵抗大船、漂优点:耐久性好,能抵抗大船、漂浮物的撞击,对超载、工艺变化适浮物的撞击,对超载、工艺变化适浮物的撞击,对超载、工艺变化适浮物的撞击,对超载、工艺变化适应能力最强。

      应能力最强应能力最强应能力最强n n缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,地基应力大,一般须作抛石基床地基应力大,一般须作抛石基床地基应力大,一般须作抛石基床地基应力大,一般须作抛石基床n n适用条件:地质条件较好的地基适用条件:地质条件较好的地基适用条件:地质条件较好的地基适用条件:地质条件较好的地基13 实体斜坡式实体斜坡式重庆九龙坡集装箱码头14 l l⑵⑵板桩式板桩式n n工作原理:依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩工作原理:依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩工作原理:依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩工作原理:依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩上部的锚碇结构来维持稳定上部的锚碇结构来维持稳定上部的锚碇结构来维持稳定上部的锚碇结构来维持稳定n n优点:耐久性好(相对),结构简单,材料用量少,便于优点:耐久性好(相对),结构简单,材料用量少,便于优点:耐久性好(相对),结构简单,材料用量少,便于优点:耐久性好(相对),结构简单,材料用量少,便于预制,可以先打桩,后开挖港池。

      预制,可以先打桩,后开挖港池预制,可以先打桩,后开挖港池预制,可以先打桩,后开挖港池n n缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,对钢板桩需采取防锈缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,对钢板桩需采取防锈缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,对钢板桩需采取防锈缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,对钢板桩需采取防锈措施,增加费用措施,增加费用措施,增加费用措施,增加费用n n适用条件:能打板桩的地基,万吨级以下的泊位,适用于适用条件:能打板桩的地基,万吨级以下的泊位,适用于适用条件:能打板桩的地基,万吨级以下的泊位,适用于适用条件:能打板桩的地基,万吨级以下的泊位,适用于有掩护的海港有掩护的海港有掩护的海港有掩护的海港15 16 ⑶⑶透空式透空式n n工作原理:通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地工作原理:通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地工作原理:通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地工作原理:通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基n n优点:波浪反射小,泊稳条件好,砂石用量少,对开挖超优点:波浪反射小,泊稳条件好,砂石用量少,对开挖超优点:波浪反射小,泊稳条件好,砂石用量少,对开挖超优点:波浪反射小,泊稳条件好,砂石用量少,对开挖超深适应能力强。

      深适应能力强深适应能力强深适应能力强n n缺点:对地面超载、工艺变化的适应能力差,水平承载能缺点:对地面超载、工艺变化的适应能力差,水平承载能缺点:对地面超载、工艺变化的适应能力差,水平承载能缺点:对地面超载、工艺变化的适应能力差,水平承载能力低,耐久性差,须设叉桩(大直径管柱例外)力低,耐久性差,须设叉桩(大直径管柱例外)力低,耐久性差,须设叉桩(大直径管柱例外)力低,耐久性差,须设叉桩(大直径管柱例外)n n适用条件:软土地基适用条件:软土地基适用条件:软土地基适用条件:软土地基17 寸滩集装箱码头结构图寸滩集装箱码头结构图寸滩集装箱码头结构图寸滩集装箱码头结构图18 架空斜坡式架空斜坡式长江万州红花地码头长江万州红花地码头19 ⑷⑷混合式混合式 根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求,也根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求,也根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求,也根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求,也可采用各种不同型式的混合结构如:前板桩高桩码头,后板桩高可采用各种不同型式的混合结构如:前板桩高桩码头,后板桩高可采用各种不同型式的混合结构。

      如:前板桩高桩码头,后板桩高可采用各种不同型式的混合结构如:前板桩高桩码头,后板桩高桩码头,透空重力式结构等桩码头,透空重力式结构等桩码头,透空重力式结构等桩码头,透空重力式结构等后板桩码头结构图后板桩码头结构图后板桩码头结构图后板桩码头结构图20 西江南宁陈东码头西江南宁陈东码头西江贵港桥吊码头西江贵港桥吊码头21 二、码头的组成部分二、码头的组成部分22 1、上部结构的作用1、上部结构的作用 ⑴ ⑴ ⑴ ⑴直接承受船舶荷载和地面使用荷直接承受船舶荷载和地面使用荷直接承受船舶荷载和地面使用荷直接承受船舶荷载和地面使用荷 载,并将这些荷载传给下部结构载,并将这些荷载传给下部结构载,并将这些荷载传给下部结构载,并将这些荷载传给下部结构 ⑵ ⑵ ⑵ ⑵将下部结构的构件连成整体将下部结构的构件连成整体将下部结构的构件连成整体将下部结构的构件连成整体 ⑶ ⑶ ⑶ ⑶设置码头设施,如防冲设施、系设置码头设施,如防冲设施、系设置码头设施,如防冲设施、系设置码头设施,如防冲设施、系 船设施等船设施等船设施等船设施等2、下部结构的作用2、下部结构的作用2、下部结构的作用2、下部结构的作用 ⑴ ⑴ ⑴ ⑴支承上部结构,形成直立岸壁。

      支承上部结构,形成直立岸壁支承上部结构,形成直立岸壁支承上部结构,形成直立岸壁 ⑵ ⑵ ⑵ ⑵将作用在上部结构和本身上的荷将作用在上部结构和本身上的荷将作用在上部结构和本身上的荷将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基载传给地基载传给地基载传给地基3、码头设备3、码头设备3、码头设备3、码头设备 用于船舶的系靠和装卸作业等用于船舶的系靠和装卸作业等用于船舶的系靠和装卸作业等用于船舶的系靠和装卸作业等23 Ⅱ、码头结构上的作用和组合n n结构上的作用结构上的作用结构上的作用结构上的作用 施加在结构上的集中力和分布力,以及引起结构外加变形施加在结构上的集中力和分布力,以及引起结构外加变形施加在结构上的集中力和分布力,以及引起结构外加变形施加在结构上的集中力和分布力,以及引起结构外加变形和约束变形的原因和约束变形的原因和约束变形的原因和约束变形的原因n n直接作用直接作用直接作用直接作用 集中力和分布力,工程上习惯称之荷载集中力和分布力,工程上习惯称之荷载集中力和分布力,工程上习惯称之荷载集中力和分布力,工程上习惯称之荷载n n间接作用间接作用间接作用间接作用 地基沉降、砼收缩变形、湿度变形等。

      地基沉降、砼收缩变形、湿度变形等地基沉降、砼收缩变形、湿度变形等地基沉降、砼收缩变形、湿度变形等24 一、作用的分类一、作用的分类n n规范规定结构上的作用可按以下几种方式进行分类规范规定结构上的作用可按以下几种方式进行分类规范规定结构上的作用可按以下几种方式进行分类规范规定结构上的作用可按以下几种方式进行分类n n1、按时间变异分类1、按时间变异分类1、按时间变异分类1、按时间变异分类n n ⑴⑴⑴⑴永久作用:永久作用:永久作用:永久作用:在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的作用,如自重力,预加应力,土重力,永值相比可忽略不计的作用,如自重力,预加应力,土重力,永值相比可忽略不计的作用,如自重力,预加应力,土重力,永值相比可忽略不计的作用,如自重力,预加应力,土重力,永久作用引起的土压力等久作用引起的土压力等久作用引起的土压力等久作用引起的土压力等n n ⑵⑵⑵⑵可变作用:可变作用:可变作用:可变作用:在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均在设计基准期内,其量值随时间的变化与平均值相比不可忽略不计的作用,如堆货,流动起重运输机械,可值相比不可忽略不计的作用,如堆货,流动起重运输机械,可值相比不可忽略不计的作用,如堆货,流动起重运输机械,可值相比不可忽略不计的作用,如堆货,流动起重运输机械,可变作用引起的土压力,船舶荷载,波浪力等。

      变作用引起的土压力,船舶荷载,波浪力等变作用引起的土压力,船舶荷载,波浪力等变作用引起的土压力,船舶荷载,波浪力等n n ⑶⑶⑶⑶偶然作用:偶然作用:偶然作用:偶然作用:在设计基准期内,不一定出现,但一旦出现其在设计基准期内,不一定出现,但一旦出现其在设计基准期内,不一定出现,但一旦出现其在设计基准期内,不一定出现,但一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用,如地震作用量值很大且持续时间很短的作用,如地震作用量值很大且持续时间很短的作用,如地震作用量值很大且持续时间很短的作用,如地震作用n n港口工程钢筋砼结构的设计基准期为港口工程钢筋砼结构的设计基准期为港口工程钢筋砼结构的设计基准期为港口工程钢筋砼结构的设计基准期为50505050年25 n n2 2 2 2、按空间位置的变化分类、按空间位置的变化分类、按空间位置的变化分类、按空间位置的变化分类n n ⑴ ⑴ ⑴ ⑴固定作用:固定作用:固定作用:固定作用:在结构上具有固定分布的作用,如自重力在结构上具有固定分布的作用,如自重力在结构上具有固定分布的作用,如自重力在结构上具有固定分布的作用,如自重力等。

      等n n ⑵ ⑵ ⑵ ⑵自由作用:自由作用:自由作用:自由作用:在结构的一定范围内可以任意分布的作用,在结构的一定范围内可以任意分布的作用,在结构的一定范围内可以任意分布的作用,在结构的一定范围内可以任意分布的作用,如堆货,流动机械如堆货,流动机械如堆货,流动机械如堆货,流动机械n n3、按结构的反应分类3、按结构的反应分类3、按结构的反应分类3、按结构的反应分类n n ⑴⑴⑴⑴静态作用:静态作用:静态作用:静态作用:加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作用,如自重力,土压力等用,如自重力,土压力等用,如自重力,土压力等用,如自重力,土压力等n n ⑵ ⑵ ⑵ ⑵动态作用:动态作用:动态作用:动态作用:加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作用,如船舶的撞击力,汽车荷载等用,如船舶的撞击力,汽车荷载等用,如船舶的撞击力,汽车荷载等。

      用,如船舶的撞击力,汽车荷载等26 二、二、 作用组合和作用代表值的取值作用组合和作用代表值的取值n n㈠、组合原则㈠、组合原则㈠、组合原则㈠、组合原则n n1111. . . . 对实际有可能同时出现的作用,应按其最不利情况进对实际有可能同时出现的作用,应按其最不利情况进对实际有可能同时出现的作用,应按其最不利情况进对实际有可能同时出现的作用,应按其最不利情况进行组合n n2222. . . . 对于不同的计算项目,应分别按各自的最不利情况进对于不同的计算项目,应分别按各自的最不利情况进对于不同的计算项目,应分别按各自的最不利情况进对于不同的计算项目,应分别按各自的最不利情况进行组合n n 3. 3. 3. 3. 受水位影响的建筑物,应把水位作为一个组合组合条受水位影响的建筑物,应把水位作为一个组合组合条受水位影响的建筑物,应把水位作为一个组合组合条受水位影响的建筑物,应把水位作为一个组合组合条件27 ㈡、作用效应组合和作用代表值的取值㈡、作用效应组合和作用代表值的取值n n1、港口工程技术规范规定1、港口工程技术规范规定1、港口工程技术规范规定1、港口工程技术规范规定n n 对实际有可能在港口工程结构上同时出现的作对实际有可能在港口工程结构上同时出现的作对实际有可能在港口工程结构上同时出现的作对实际有可能在港口工程结构上同时出现的作用应分别按用应分别按用应分别按用应分别按承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态和和和和正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态正常使用极限状态考虑作用效应的组合。

      当结构超过承载能力极限状考虑作用效应的组合当结构超过承载能力极限状考虑作用效应的组合当结构超过承载能力极限状考虑作用效应的组合当结构超过承载能力极限状态时,结构和构件丧失承载能力,超过正常使用极态时,结构和构件丧失承载能力,超过正常使用极态时,结构和构件丧失承载能力,超过正常使用极态时,结构和构件丧失承载能力,超过正常使用极限状态时,结构和构件就不能满足适用性和耐久性限状态时,结构和构件就不能满足适用性和耐久性限状态时,结构和构件就不能满足适用性和耐久性限状态时,结构和构件就不能满足适用性和耐久性的要求28 ㈡、作用效应组合和作用代表值的取值㈡、作用效应组合和作用代表值的取值n n对承载能力极限状态验算可分为:对承载能力极限状态验算可分为:对承载能力极限状态验算可分为:对承载能力极限状态验算可分为:n n ⑴⑴⑴⑴持久组合:持久组合:持久组合:持久组合:永久作用和持续时间较长的可变永久作用和持续时间较长的可变永久作用和持续时间较长的可变永久作用和持续时间较长的可变作用组成的作用效应组合作用组成的作用效应组合作用组成的作用效应组合作用组成的作用效应组合n n ⑵⑵⑵⑵短暂组合:短暂组合:短暂组合:短暂组合:包含持续时间较短的可变作用所包含持续时间较短的可变作用所包含持续时间较短的可变作用所包含持续时间较短的可变作用所组成的作用效应组合。

      组成的作用效应组合组成的作用效应组合组成的作用效应组合n n ⑶⑶⑶⑶偶然组合:偶然组合:偶然组合:偶然组合:包含偶然作用所组成的作用效应包含偶然作用所组成的作用效应包含偶然作用所组成的作用效应包含偶然作用所组成的作用效应组合29 n n对正常使用极限状态验算可分为:对正常使用极限状态验算可分为:对正常使用极限状态验算可分为:对正常使用极限状态验算可分为:n n持久状况持久状况持久状况持久状况和和和和短暂状况短暂状况短暂状况短暂状况,其中持久状况作用又可分为,其中持久状况作用又可分为,其中持久状况作用又可分为,其中持久状况作用又可分为短期效应(频遇)组合短期效应(频遇)组合短期效应(频遇)组合短期效应(频遇)组合和和和和长期效应(准永久)组合长期效应(准永久)组合长期效应(准永久)组合长期效应(准永久)组合两种30 n n2、作用代表值的取值2、作用代表值的取值2、作用代表值的取值2、作用代表值的取值n n在设计表达式中采用不同的作用代表值,分为:在设计表达式中采用不同的作用代表值,分为:在设计表达式中采用不同的作用代表值,分为:在设计表达式中采用不同的作用代表值,分为:n n标准值-作用的主要代表值。

      标准值-作用的主要代表值标准值-作用的主要代表值标准值-作用的主要代表值n n频遇值-作用在结构上时出现的较大值频遇值-作用在结构上时出现的较大值频遇值-作用在结构上时出现的较大值频遇值-作用在结构上时出现的较大值n n准永久值-作用在结构上经常出现的量值准永久值-作用在结构上经常出现的量值准永久值-作用在结构上经常出现的量值准永久值-作用在结构上经常出现的量值31 对承载能力极限状态,可变作用应分别按如下规定取值:对承载能力极限状态,可变作用应分别按如下规定取值:对承载能力极限状态,可变作用应分别按如下规定取值:对承载能力极限状态,可变作用应分别按如下规定取值:n n ①①①①持久组合:持久组合:持久组合:持久组合:主导可变作用取标准值,非主导可变作用主导可变作用取标准值,非主导可变作用主导可变作用取标准值,非主导可变作用主导可变作用取标准值,非主导可变作用取组合值组合值是将标准值乘以组合系数,取组合值组合值是将标准值乘以组合系数,取组合值组合值是将标准值乘以组合系数,取组合值组合值是将标准值乘以组合系数,ψ ψ====0.70.7))))n n ② ② ② ②短暂组合:短暂组合:短暂组合:短暂组合:对由环境条件引起的可变作用,按有关结对由环境条件引起的可变作用,按有关结对由环境条件引起的可变作用,按有关结对由环境条件引起的可变作用,按有关结构规范的规定确定,其它作用取可能出现的最大值为标准值。

      构规范的规定确定,其它作用取可能出现的最大值为标准值构规范的规定确定,其它作用取可能出现的最大值为标准值构规范的规定确定,其它作用取可能出现的最大值为标准值n n ③③③③偶然组合:偶然组合:偶然组合:偶然组合:按现行行业标准按现行行业标准按现行行业标准按现行行业标准《《《《水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范》》》》中的有关规定取值中的有关规定取值中的有关规定取值中的有关规定取值32 n n1 1 1 1、承载能力极限状态应符合如下设计表达式、承载能力极限状态应符合如下设计表达式、承载能力极限状态应符合如下设计表达式、承载能力极限状态应符合如下设计表达式n n 式中:式中:式中:式中: SdSdSdSd----作用效应设计值,其表达式与作用效应组合有关;作用效应设计值,其表达式与作用效应组合有关;作用效应设计值,其表达式与作用效应组合有关;作用效应设计值,其表达式与作用效应组合有关; RdRdRdRd----结构抗力设计值结构抗力设计值结构抗力设计值。

      结构抗力设计值三三. . 设计表达式设计表达式33 n n式中:式中:式中:式中: GkGkGkGk,,,,Q1kQ1kQ1kQ1k,,,,QikQikQikQik----分别为永久作用、主导可变作用和第分别为永久作用、主导可变作用和第分别为永久作用、主导可变作用和第分别为永久作用、主导可变作用和第i i i i个非个非个非个非主导可变作用的标准值主导可变作用的标准值主导可变作用的标准值主导可变作用的标准值 CGCGCGCG,,,,CQ1CQ1CQ1CQ1,,,,CqiCqiCqiCqi----分别为永久作用、主导可变作用和第分别为永久作用、主导可变作用和第分别为永久作用、主导可变作用和第分别为永久作用、主导可变作用和第i i i i个非个非个非个非主导可变作用的效应系数主导可变作用的效应系数主导可变作用的效应系数主导可变作用的效应系数 γGγGγGγG----永久作用的分项系数永久作用的分项系数永久作用的分项系数永久作用的分项系数 γQ1γQ1γQ1γQ1,,,,γQiγQiγQiγQi----分别为主导可变作用和第分别为主导可变作用和第分别为主导可变作用和第分别为主导可变作用和第i i i i个非主导可变作用个非主导可变作用个非主导可变作用个非主导可变作用的分项系数。

      的分项系数的分项系数的分项系数 ΨΨΨΨ----组合系数,组合系数,组合系数,组合系数,ψ=0.7ψ=0.7ψ=0.7ψ=0.7;;;; γ0γ0γ0γ0----结构重要性系数结构重要性系数结构重要性系数结构重要性系数⑴⑴持久组合持久组合34 n n式中:式中:式中:式中:n n γQiγQiγQiγQi-第-第-第-第i i i i个可变作用的分项系数个可变作用的分项系数个可变作用的分项系数个可变作用的分项系数⑶⑶⑶⑶偶然组合偶然组合偶然组合偶然组合n n 按按按按《《《《水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范水运工程抗震设计规范》》》》有关规定执行有关规定执行有关规定执行有关规定执行⑵⑵、短暂组合、短暂组合35 n n S S S S----作用效应设计值,如变形,裂缝宽度和沉降量等的作用效应设计值,如变形,裂缝宽度和沉降量等的作用效应设计值,如变形,裂缝宽度和沉降量等的作用效应设计值,如变形,裂缝宽度和沉降量等的设计值n n R R R R----限值,如规定的最大变形,裂缝宽度和沉降量等的限值,如规定的最大变形,裂缝宽度和沉降量等的限值,如规定的最大变形,裂缝宽度和沉降量等的限值,如规定的最大变形,裂缝宽度和沉降量等的设计值。

      对正常使用极限状态,应分别考虑以下可能的作设计值对正常使用极限状态,应分别考虑以下可能的作设计值对正常使用极限状态,应分别考虑以下可能的作设计值对正常使用极限状态,应分别考虑以下可能的作用效应组合用效应组合用效应组合用效应组合2、结构正常使用极限状态的作用效应组合应符合如下表达式2、结构正常使用极限状态的作用效应组合应符合如下表达式36 ⑶⑶⑶⑶短暂状况当需要考虑正常使用极限状态时短暂状况当需要考虑正常使用极限状态时短暂状况当需要考虑正常使用极限状态时短暂状况当需要考虑正常使用极限状态时式中:式中:式中:式中:n n SsSsSsSs,,,,S1S1S1S1----分别为作用的短期效应(频遇)和长期效应(准分别为作用的短期效应(频遇)和长期效应(准分别为作用的短期效应(频遇)和长期效应(准分别为作用的短期效应(频遇)和长期效应(准永久)组合;永久)组合;永久)组合;永久)组合;n n S S S S----短暂状况的效应组合;短暂状况的效应组合;短暂状况的效应组合;短暂状况的效应组合;n n ψ1ψ1ψ1ψ1,-频遇值系数,-频遇值系数,-频遇值系数,-频遇值系数ψ1=0.8ψ1=0.8ψ1=0.8ψ1=0.8,,,, n n ψ2,ψ2,ψ2,ψ2,准永久值系数准永久值系数准永久值系数准永久值系数ψ2 =0.6 ψ2 =0.6 ψ2 =0.6 ψ2 =0.6 。

      ⑵⑵⑵⑵持久状况的长期效应(准永久)组合持久状况的长期效应(准永久)组合持久状况的长期效应(准永久)组合持久状况的长期效应(准永久)组合⑴⑴⑴⑴持久状况的短期效应(频遇)组合持久状况的短期效应(频遇)组合持久状况的短期效应(频遇)组合持久状况的短期效应(频遇)组合37 四、说明四、说明n n1、正常条件下,结构使用过程中的状况为持久状况,按承载1、正常条件下,结构使用过程中的状况为持久状况,按承载1、正常条件下,结构使用过程中的状况为持久状况,按承载1、正常条件下,结构使用过程中的状况为持久状况,按承载能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的持久组合分别能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的持久组合分别能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的持久组合分别能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的持久组合分别进行设计进行设计进行设计进行设计如,基床和地基承载力应按承载能力极限状态的持如,基床和地基承载力应按承载能力极限状态的持如,基床和地基承载力应按承载能力极限状态的持如,基床和地基承载力应按承载能力极限状态的持久组合进行设计;构件裂缝宽度验算应按正常使用极限状态的久组合进行设计;构件裂缝宽度验算应按正常使用极限状态的久组合进行设计;构件裂缝宽度验算应按正常使用极限状态的久组合进行设计;构件裂缝宽度验算应按正常使用极限状态的长期效应组合进行设计。

      长期效应组合进行设计长期效应组合进行设计长期效应组合进行设计n n2、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况,宜按2、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况,宜按2、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况,宜按2、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况,宜按承载能力极限状态的短暂组合进行设计,必要是可同时对正常承载能力极限状态的短暂组合进行设计,必要是可同时对正常承载能力极限状态的短暂组合进行设计,必要是可同时对正常承载能力极限状态的短暂组合进行设计,必要是可同时对正常使用极限状态的短暂状况进行设计使用极限状态的短暂状况进行设计使用极限状态的短暂状况进行设计使用极限状态的短暂状况进行设计如码头施工期稳定性验算如码头施工期稳定性验算如码头施工期稳定性验算如码头施工期稳定性验算应按承载能力极限状态的短暂效应组合进行设计应按承载能力极限状态的短暂效应组合进行设计应按承载能力极限状态的短暂效应组合进行设计应按承载能力极限状态的短暂效应组合进行设计n n3、结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状况,应3、结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状况,应3、结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状况,应3、结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状况,应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。

      按承载能力极限状态的偶然组合进行设计按承载能力极限状态的偶然组合进行设计按承载能力极限状态的偶然组合进行设计38 n n4 4 4 4、在港口工程结构设计中,设计水位是一个相当重要,又、在港口工程结构设计中,设计水位是一个相当重要,又、在港口工程结构设计中,设计水位是一个相当重要,又、在港口工程结构设计中,设计水位是一个相当重要,又比较复杂的问题对于承载能力极限状态的持久组合,海港比较复杂的问题对于承载能力极限状态的持久组合,海港比较复杂的问题对于承载能力极限状态的持久组合,海港比较复杂的问题对于承载能力极限状态的持久组合,海港规定了五种水位,河港规定了三种水位对于承载能力极限规定了五种水位,河港规定了三种水位对于承载能力极限规定了五种水位,河港规定了三种水位对于承载能力极限规定了五种水位,河港规定了三种水位对于承载能力极限状态的短暂组合,海、河港都规定了两种水位;对正常使用状态的短暂组合,海、河港都规定了两种水位;对正常使用状态的短暂组合,海、河港都规定了两种水位;对正常使用状态的短暂组合,海、河港都规定了两种水位;对正常使用极限状态,则规定组合中不考虑极端高、低水位极限状态,则规定组合中不考虑极端高、低水位。

      极限状态,则规定组合中不考虑极端高、低水位极限状态,则规定组合中不考虑极端高、低水位39 Ⅲ、码头地面使用荷载n n码头使用荷载按作用方向不同可分为二类:码头使用荷载按作用方向不同可分为二类:码头使用荷载按作用方向不同可分为二类:码头使用荷载按作用方向不同可分为二类: n n1、地面使用荷载(竖直作用):1、地面使用荷载(竖直作用):1、地面使用荷载(竖直作用):1、地面使用荷载(竖直作用):堆货,人行,流动机械,堆货,人行,流动机械,堆货,人行,流动机械,堆货,人行,流动机械,铁路,汽车等铁路,汽车等铁路,汽车等铁路,汽车等n n2 2 2 2、船舶荷载(水平作用):、船舶荷载(水平作用):、船舶荷载(水平作用):、船舶荷载(水平作用):系缆力,挤靠力,撞击力系缆力,挤靠力,撞击力系缆力,挤靠力,撞击力系缆力,挤靠力,撞击力40 一、一、 堆货荷载与人群荷载堆货荷载与人群荷载n n㈠ 堆货荷载㈠ 堆货荷载㈠ 堆货荷载㈠ 堆货荷载n n1、确定堆货荷载时应考虑下列主要因素:1、确定堆货荷载时应考虑下列主要因素:1、确定堆货荷载时应考虑下列主要因素:1、确定堆货荷载时应考虑下列主要因素:n n ⑴⑴⑴⑴装卸及码头堆码工艺:不同货物,其堆存的极限高度不装卸及码头堆码工艺:不同货物,其堆存的极限高度不装卸及码头堆码工艺:不同货物,其堆存的极限高度不装卸及码头堆码工艺:不同货物,其堆存的极限高度不一样;即使是同一种货物,由于所用装卸工艺不同,其堆货荷一样;即使是同一种货物,由于所用装卸工艺不同,其堆货荷一样;即使是同一种货物,由于所用装卸工艺不同,其堆货荷一样;即使是同一种货物,由于所用装卸工艺不同,其堆货荷载值也不相同。

      载值也不相同载值也不相同载值也不相同n n ⑵⑵⑵⑵货种和包装方式:货种和包装方式:货种和包装方式:货种和包装方式:n n ⑶⑶⑶⑶货物批量和堆存期:小批、临时,小堆,利于货物的转货物批量和堆存期:小批、临时,小堆,利于货物的转货物批量和堆存期:小批、临时,小堆,利于货物的转货物批量和堆存期:小批、临时,小堆,利于货物的转运;大批、堆存期较长,大堆,提高库场利用率;运;大批、堆存期较长,大堆,提高库场利用率;运;大批、堆存期较长,大堆,提高库场利用率;运;大批、堆存期较长,大堆,提高库场利用率;n n ⑷⑷⑷⑷码头结构型式:不同结构型式的码头,对堆货荷载反应码头结构型式:不同结构型式的码头,对堆货荷载反应码头结构型式:不同结构型式的码头,对堆货荷载反应码头结构型式:不同结构型式的码头,对堆货荷载反应的敏感程度不同的敏感程度不同的敏感程度不同的敏感程度不同n n ⑸⑸⑸⑸管理水平:管理严格-堆存有序-库场利用率高,不会管理水平:管理严格-堆存有序-库场利用率高,不会管理水平:管理严格-堆存有序-库场利用率高,不会管理水平:管理严格-堆存有序-库场利用率高,不会出现超载。

      出现超载出现超载出现超载41 2、堆货荷载的分区与取值:2、堆货荷载的分区与取值:《《《《港口工程荷载规范港口工程荷载规范港口工程荷载规范港口工程荷载规范》》》》::::n n码头前沿地带,前方堆场和后方堆场,码头前沿地带,前方堆场和后方堆场,码头前沿地带,前方堆场和后方堆场,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不同的地带采用不同的堆不同的地带采用不同的堆不同的地带采用不同的堆货荷载值货荷载值货荷载值货荷载值42 n n⑴⑴⑴⑴、前沿地带:、前沿地带:、前沿地带:、前沿地带:n n ①①在多数情况下,码头前沿地在多数情况下,码头前沿地在多数情况下,码头前沿地在多数情况下,码头前沿地带不堆货,主要作为流动其中运带不堆货,主要作为流动其中运带不堆货,主要作为流动其中运带不堆货,主要作为流动其中运输机械的通道;输机械的通道;输机械的通道;输机械的通道;n n ②②少数情况,作为货物的临时少数情况,作为货物的临时少数情况,作为货物的临时少数情况,作为货物的临时堆放和倒载场地堆放和倒载场地堆放和倒载场地堆放和倒载场地n n ③③前沿地带考虑堆货值并不是前沿地带考虑堆货值并不是前沿地带考虑堆货值并不是前沿地带考虑堆货值并不是从堆货角度出发,而是从结构安从堆货角度出发,而是从结构安从堆货角度出发,而是从结构安从堆货角度出发,而是从结构安全角度出发。

      全角度出发全角度出发全角度出发n n 宽度:有门机情况,取宽度:有门机情况,取宽度:有门机情况,取宽度:有门机情况,取14m14m;;;;无无无无门机情况,取门机情况,取门机情况,取门机情况,取10m10m((((海港),海港),海港),海港),4~8m4~8m((((河港)河港)河港)河港)43 ⑵⑵、前方堆场:、前方堆场:n n使用最方便,货物水平运距最短,利用率最高的堆场,也是杂货使用最方便,货物水平运距最短,利用率最高的堆场,也是杂货使用最方便,货物水平运距最短,利用率最高的堆场,也是杂货使用最方便,货物水平运距最短,利用率最高的堆场,也是杂货泊位中实际堆存荷载最大的部位泊位中实际堆存荷载最大的部位泊位中实际堆存荷载最大的部位泊位中实际堆存荷载最大的部位n n宽度:宽度:宽度:宽度:n n有门机,有门机,有门机,有门机,1818((((2323))))mm,,,,对应门机最大吊幅:对应门机最大吊幅:对应门机最大吊幅:对应门机最大吊幅:2525((((3030))))mmn n无门机,取仓库同宽度(前方有仓库);无门机,取仓库同宽度(前方有仓库);无门机,取仓库同宽度(前方有仓库);无门机,取仓库同宽度(前方有仓库);n n荷载取值:设计时应根据计算项目不同考虑两种情况:荷载取值:设计时应根据计算项目不同考虑两种情况:荷载取值:设计时应根据计算项目不同考虑两种情况:荷载取值:设计时应根据计算项目不同考虑两种情况:n n对构件计算:小面积局部堆货;对构件计算:小面积局部堆货;对构件计算:小面积局部堆货;对构件计算:小面积局部堆货;n n对整体计算:大面积平均堆货。

      对整体计算:大面积平均堆货对整体计算:大面积平均堆货对整体计算:大面积平均堆货44 ⑶⑶、后方堆场:前方堆场以后的堆场、后方堆场:前方堆场以后的堆场n n堆存批量较大,堆存期较长的货物,或堆存较重的五金钢铁等堆存批量较大,堆存期较长的货物,或堆存较重的五金钢铁等堆存批量较大,堆存期较长的货物,或堆存较重的五金钢铁等堆存批量较大,堆存期较长的货物,或堆存较重的五金钢铁等n n宽度:主要决定于港口土建规划及港方要求宽度:主要决定于港口土建规划及港方要求宽度:主要决定于港口土建规划及港方要求宽度:主要决定于港口土建规划及港方要求n n取值:主要用于地坪设计,对码头结构无多大影响,具体取值取值:主要用于地坪设计,对码头结构无多大影响,具体取值取值:主要用于地坪设计,对码头结构无多大影响,具体取值取值:主要用于地坪设计,对码头结构无多大影响,具体取值随货种而异随货种而异随货种而异随货种而异n n㈡、人群荷载㈡、人群荷载㈡、人群荷载㈡、人群荷载45 46 n n起重运输机械:门机,轮胎式,汽车式,履带式起重机,集装起重运输机械:门机,轮胎式,汽车式,履带式起重机,集装起重运输机械:门机,轮胎式,汽车式,履带式起重机,集装起重运输机械:门机,轮胎式,汽车式,履带式起重机,集装箱装卸桥和缆车等。

      箱装卸桥和缆车等箱装卸桥和缆车等箱装卸桥和缆车等n n装卸搬运机械:叉式装卸车,电瓶搬运车,牵引车,单斗车等装卸搬运机械:叉式装卸车,电瓶搬运车,牵引车,单斗车等装卸搬运机械:叉式装卸车,电瓶搬运车,牵引车,单斗车等装卸搬运机械:叉式装卸车,电瓶搬运车,牵引车,单斗车等二、二、 流动起重运输机械流动起重运输机械47 ㈠、门机:㈠、门机:n n表示方法:表示方法:表示方法:表示方法:Mh-n-pMh-n-pMh-n-pMh-n-p((((如如如如M h-4-250M h-4-250M h-4-250M h-4-250))))n n1、1、1、1、单机作用主要考虑三种工作状态相应工作状态下的支腿竖单机作用主要考虑三种工作状态相应工作状态下的支腿竖单机作用主要考虑三种工作状态相应工作状态下的支腿竖单机作用主要考虑三种工作状态相应工作状态下的支腿竖向荷载n n2、两台门机共同作业,两台门机的最小距离为2、两台门机共同作业,两台门机的最小距离为2、两台门机共同作业,两台门机的最小距离为2、两台门机共同作业,两台门机的最小距离为1.5m1.5m1.5m1.5mn n3、3、3、3、不考虑门机荷载的冲击系数。

      不考虑门机荷载的冲击系数不考虑门机荷载的冲击系数不考虑门机荷载的冲击系数n n4、门机荷载作用下,计算土压力时,应将门机荷载换算成等4、门机荷载作用下,计算土压力时,应将门机荷载换算成等4、门机荷载作用下,计算土压力时,应将门机荷载换算成等4、门机荷载作用下,计算土压力时,应将门机荷载换算成等代线荷载代线荷载代线荷载代线荷载48 ㈡、㈡、轮胎式起重机和汽车式起重机轮胎式起重机和汽车式起重机n n轮胎式起重机主要用于中小码头,无门机情况轮胎式起重机主要用于中小码头,无门机情况轮胎式起重机主要用于中小码头,无门机情况轮胎式起重机主要用于中小码头,无门机情况n n轮胎式起重机的工作状态有空载行驶,不打支腿工作和打支轮胎式起重机的工作状态有空载行驶,不打支腿工作和打支轮胎式起重机的工作状态有空载行驶,不打支腿工作和打支轮胎式起重机的工作状态有空载行驶,不打支腿工作和打支腿工作n n1、码头设计时,对于轮胎吊只考虑两种情况:最大吊幅,1、码头设计时,对于轮胎吊只考虑两种情况:最大吊幅,1、码头设计时,对于轮胎吊只考虑两种情况:最大吊幅,1、码头设计时,对于轮胎吊只考虑两种情况:最大吊幅,最小吊重;最小吊幅,最大吊重;最小吊重;最小吊幅,最大吊重;最小吊重;最小吊幅,最大吊重;最小吊重;最小吊幅,最大吊重;n n2、当采用最大吊重时,一般不考虑冲击系数,否则应考虑2、当采用最大吊重时,一般不考虑冲击系数,否则应考虑2、当采用最大吊重时,一般不考虑冲击系数,否则应考虑2、当采用最大吊重时,一般不考虑冲击系数,否则应考虑1.1~1.31.1~1.31.1~1.31.1~1.3的冲击系数。

      的冲击系数的冲击系数的冲击系数49 ㈢、缆车荷载㈢、缆车荷载n n河港斜坡码头上、下坡的主要运载工具作用在轨道上的河港斜坡码头上、下坡的主要运载工具作用在轨道上的河港斜坡码头上、下坡的主要运载工具作用在轨道上的河港斜坡码头上、下坡的主要运载工具作用在轨道上的缆车荷载应根据缆车自重,缆车载重,轮数以及影响轮压缆车荷载应根据缆车自重,缆车载重,轮数以及影响轮压缆车荷载应根据缆车自重,缆车载重,轮数以及影响轮压缆车荷载应根据缆车自重,缆车载重,轮数以及影响轮压的各种因素确定的各种因素确定的各种因素确定的各种因素确定50 三、三、 铁路荷载铁路荷载n n㈠ 铁路荷载是指由铁路机车,车辆营运过程中施加于结㈠ 铁路荷载是指由铁路机车,车辆营运过程中施加于结㈠ 铁路荷载是指由铁路机车,车辆营运过程中施加于结㈠ 铁路荷载是指由铁路机车,车辆营运过程中施加于结构上的荷载影响铁路荷载的因素主要是:机车、车辆的构上的荷载影响铁路荷载的因素主要是:机车、车辆的构上的荷载影响铁路荷载的因素主要是:机车、车辆的构上的荷载影响铁路荷载的因素主要是:机车、车辆的类型及码头的结构型式类型及码头的结构型式类型及码头的结构型式。

      类型及码头的结构型式n n1、目前进港机车有:1、目前进港机车有:1、目前进港机车有:1、目前进港机车有:n n⑴⑴⑴⑴、按使用性质分:干线机车,机型较大,荷载值相应也、按使用性质分:干线机车,机型较大,荷载值相应也、按使用性质分:干线机车,机型较大,荷载值相应也、按使用性质分:干线机车,机型较大,荷载值相应也较大;调车机车,机型较小,荷载值相应也较小较大;调车机车,机型较小,荷载值相应也较小较大;调车机车,机型较小,荷载值相应也较小较大;调车机车,机型较小,荷载值相应也较小n n⑵⑵⑵⑵、按动力型式分:蒸汽机车,自重较大,荷载值较大;、按动力型式分:蒸汽机车,自重较大,荷载值较大;、按动力型式分:蒸汽机车,自重较大,荷载值较大;、按动力型式分:蒸汽机车,自重较大,荷载值较大;内燃机车,荷载值一般均小于同类型的蒸汽机车;电力机内燃机车,荷载值一般均小于同类型的蒸汽机车;电力机内燃机车,荷载值一般均小于同类型的蒸汽机车;电力机内燃机车,荷载值一般均小于同类型的蒸汽机车;电力机车,港内一般不适用车,港内一般不适用车,港内一般不适用车,港内一般不适用n n2、目前进港车辆有:2、目前进港车辆有:2、目前进港车辆有:2、目前进港车辆有:n n普通车辆:载重量在普通车辆:载重量在普通车辆:载重量在普通车辆:载重量在60t60t60t60t以下的各种货运车辆;以下的各种货运车辆;以下的各种货运车辆;以下的各种货运车辆;n n特种车辆:特种车辆:特种车辆:特种车辆:载重量在载重量在载重量在载重量在60t60t60t60t以上的货运车辆。

      以上的货运车辆以上的货运车辆以上的货运车辆51 ㈡、铁路荷载取值㈡、铁路荷载取值n n1、港内铁路荷载通常按1、港内铁路荷载通常按1、港内铁路荷载通常按1、港内铁路荷载通常按““““中华人民共和国铁路标准荷载中华人民共和国铁路标准荷载中华人民共和国铁路标准荷载中华人民共和国铁路标准荷载””””即即即即““““中-活载中-活载中-活载中-活载””””取代实际机车和车辆轮压进行设计,普通活载一取代实际机车和车辆轮压进行设计,普通活载一取代实际机车和车辆轮压进行设计,普通活载一取代实际机车和车辆轮压进行设计,普通活载一般对大跨度结构起控制作用,特种活载一般对小宽度(小于般对大跨度结构起控制作用,特种活载一般对小宽度(小于般对大跨度结构起控制作用,特种活载一般对小宽度(小于般对大跨度结构起控制作用,特种活载一般对小宽度(小于3~53~53~53~5m m m m))))结构起控制作用结构起控制作用结构起控制作用结构起控制作用n n2、2、2、2、““““中-活载中-活载中-活载中-活载””””是轴压,计算轮压要除是轴压,计算轮压要除是轴压,计算轮压要除是轴压,计算轮压要除2 2 2 2,铁路机车在码头,铁路机车在码头,铁路机车在码头,铁路机车在码头上行驶一般不考虑冲击力,离心力,制动力。

      上行驶一般不考虑冲击力,离心力,制动力上行驶一般不考虑冲击力,离心力,制动力上行驶一般不考虑冲击力,离心力,制动力n n3、对直接承受铁路荷载的结构和构件(如梁,单向板,轨枕)3、对直接承受铁路荷载的结构和构件(如梁,单向板,轨枕)3、对直接承受铁路荷载的结构和构件(如梁,单向板,轨枕)3、对直接承受铁路荷载的结构和构件(如梁,单向板,轨枕),港口铁路荷载的标准值应将,港口铁路荷载的标准值应将,港口铁路荷载的标准值应将,港口铁路荷载的标准值应将““““中-活载中-活载中-活载中-活载””””分别乘以荷载系数分别乘以荷载系数分别乘以荷载系数分别乘以荷载系数KtKtKtKtn n4、计算铁路荷载产生的土压力时,为方便计算,其竖向计算4、计算铁路荷载产生的土压力时,为方便计算,其竖向计算4、计算铁路荷载产生的土压力时,为方便计算,其竖向计算4、计算铁路荷载产生的土压力时,为方便计算,其竖向计算活载采用线荷载形式活载采用线荷载形式活载采用线荷载形式活载采用线荷载形式52 ㈢、关于用㈢、关于用““中-活载中-活载””加载影响线的有关规定加载影响线的有关规定n n1、分别用1、分别用1、分别用1、分别用““““普通活载普通活载普通活载普通活载””””和和和和““““特种活载特种活载特种活载特种活载””””图式加载,取其中不图式加载,取其中不图式加载,取其中不图式加载,取其中不利者,作为控制条件。

      加载时,两种荷载图式均可按最不利情利者,作为控制条件加载时,两种荷载图式均可按最不利情利者,作为控制条件加载时,两种荷载图式均可按最不利情利者,作为控制条件加载时,两种荷载图式均可按最不利情况任意截取其加载荷载的长度况任意截取其加载荷载的长度况任意截取其加载荷载的长度况任意截取其加载荷载的长度n n2、对同号不连续区加载,可截取两种荷载图式中任意数量的2、对同号不连续区加载,可截取两种荷载图式中任意数量的2、对同号不连续区加载,可截取两种荷载图式中任意数量的2、对同号不连续区加载,可截取两种荷载图式中任意数量的荷载加载荷载加载荷载加载荷载加载n n3、对同号连续区,则只能用一种荷载图式加载3、对同号连续区,则只能用一种荷载图式加载3、对同号连续区,则只能用一种荷载图式加载3、对同号连续区,则只能用一种荷载图式加载53 四、四、 汽车荷载汽车荷载n n1、分级,取值1、分级,取值1、分级,取值1、分级,取值n n2、荷载布置2、荷载布置2、荷载布置2、荷载布置n n3、冲击系数3、冲击系数3、冲击系数3、冲击系数54 Ⅳ、船舶荷载n n船舶荷载按其作用方式可分为:系缆力、挤靠力、撞击力。

      船舶荷载按其作用方式可分为:系缆力、挤靠力、撞击力船舶荷载按其作用方式可分为:系缆力、挤靠力、撞击力船舶荷载按其作用方式可分为:系缆力、挤靠力、撞击力n n影响船舶荷载的主要因素:影响船舶荷载的主要因素:影响船舶荷载的主要因素:影响船舶荷载的主要因素:n n1 1 1 1、自然因素:风、水流、冰、波浪力等;、自然因素:风、水流、冰、波浪力等;、自然因素:风、水流、冰、波浪力等;、自然因素:风、水流、冰、波浪力等;n n2 2 2 2、、、、 操作因素:靠离码头、移泊、调头、试车等操作因素:靠离码头、移泊、调头、试车等操作因素:靠离码头、移泊、调头、试车等操作因素:靠离码头、移泊、调头、试车等55 n n1 1 1 1、系缆力的成因:、系缆力的成因:、系缆力的成因:、系缆力的成因:n n有掩护的海港:系缆力主要有风引起有掩护的海港:系缆力主要有风引起有掩护的海港:系缆力主要有风引起有掩护的海港:系缆力主要有风引起n n无掩护的海港:系缆力主要由风、波浪引起无掩护的海港:系缆力主要由风、波浪引起无掩护的海港:系缆力主要由风、波浪引起无掩护的海港:系缆力主要由风、波浪引起n n河港:系缆力主要由风、水流、冰等引起。

      河港:系缆力主要由风、水流、冰等引起河港:系缆力主要由风、水流、冰等引起河港:系缆力主要由风、水流、冰等引起一、一、 船舶系缆力船舶系缆力56 n n2 2 2 2、风和水流产生的系缆力:、风和水流产生的系缆力:、风和水流产生的系缆力:、风和水流产生的系缆力:n n式中:式中:式中:式中:∑∑∑∑FxFxFxFx、、、、∑∑∑∑FyFyFyFy----分别为可能同时出现的风和水流对船分别为可能同时出现的风和水流对船分别为可能同时出现的风和水流对船分别为可能同时出现的风和水流对船舶产生的横向分力总和(舶产生的横向分力总和(舶产生的横向分力总和(舶产生的横向分力总和(KNKNKNKN))))与纵向分力总和(与纵向分力总和(与纵向分力总和(与纵向分力总和(KNKNKNKN)n nK K K K----系船柱受力不均匀系数系船柱受力不均匀系数系船柱受力不均匀系数系船柱受力不均匀系数57 n nn n n n----计算船舶同时受力的系船柱个数计算船舶同时受力的系船柱个数计算船舶同时受力的系船柱个数计算船舶同时受力的系船柱个数n nαβαβαβαβ----系船缆的倾角海船码头系船缆的倾角海船码头系船缆的倾角。

      海船码头系船缆的倾角海船码头α=30°α=30°α=30°α=30°,,,,β=15°β=15°β=15°β=15°;;;;河船码头,河船码头,河船码头,河船码头,α=30°β=0°α=30°β=0°α=30°β=0°α=30°β=0°;;;;孤立墩柱,孤立墩柱,孤立墩柱,孤立墩柱, α=30°α=30°α=30°α=30°,,,,β=30° β=30° β=30° β=30° n nK K K K----系船柱受力不均匀系数系船柱受力不均匀系数系船柱受力不均匀系数系船柱受力不均匀系数n n由图示可知:由图示可知:由图示可知:由图示可知:NxNxNxNx= = = =NSinNSinNSinNSinαCosβαCosβαCosβαCosβ,,,,NyNyNyNy= = = =NCosαCosβNCosαCosβNCosαCosβNCosαCosβ,,,,NzNzNzNz= = = =NsinβNsinβNsinβNsinβn n式中:式中:式中:式中:NxNxNxNx,,,,NyNyNyNy,,,,NzNzNzNz----分别为系缆力的垂直码头前沿线,分别为系缆力的垂直码头前沿线,分别为系缆力的垂直码头前沿线,分别为系缆力的垂直码头前沿线,平行码头前沿线和垂直码头面的分力。

      平行码头前沿线和垂直码头面的分力平行码头前沿线和垂直码头面的分力平行码头前沿线和垂直码头面的分力58 3 3、、系缆力的取值标准系缆力的取值标准n n⑴⑴⑴⑴、计算系缆力标准值不应大于缆绳的破断力;、计算系缆力标准值不应大于缆绳的破断力;、计算系缆力标准值不应大于缆绳的破断力;、计算系缆力标准值不应大于缆绳的破断力;n n⑵⑵⑵⑵、、、、 ∑ ∑ ∑ ∑FxFxFxFx、、、、∑∑∑∑FyFyFyFy----应根据可能同时出现的风和水流的情况,应根据可能同时出现的风和水流的情况,应根据可能同时出现的风和水流的情况,应根据可能同时出现的风和水流的情况,不应将两者最大值叠加,一般可按最大计算吹开风和可能同时不应将两者最大值叠加,一般可按最大计算吹开风和可能同时不应将两者最大值叠加,一般可按最大计算吹开风和可能同时不应将两者最大值叠加,一般可按最大计算吹开风和可能同时出现的水流来叠加出现的水流来叠加出现的水流来叠加出现的水流来叠加n n⑶⑶⑶⑶、计算系缆力的标准值不应低于规范规定的下限值,若低于、计算系缆力的标准值不应低于规范规定的下限值,若低于、计算系缆力的标准值不应低于规范规定的下限值,若低于、计算系缆力的标准值不应低于规范规定的下限值,若低于则取下限值。

      则取下限值则取下限值则取下限值59 二、二、 船舶挤靠力船舶挤靠力n n1 1 1 1 挤靠力的成因: 挤靠力的成因: 挤靠力的成因: 挤靠力的成因:n n⑴⑴⑴⑴、系泊于码头的船舶受到风、水流和波浪共同作用系泊于码头的船舶受到风、水流和波浪共同作用系泊于码头的船舶受到风、水流和波浪共同作用系泊于码头的船舶受到风、水流和波浪共同作用n n⑵⑵⑵⑵、船舶离开码头时,在甩尾过程中,船首对码头的挤压船舶离开码头时,在甩尾过程中,船首对码头的挤压船舶离开码头时,在甩尾过程中,船首对码头的挤压船舶离开码头时,在甩尾过程中,船首对码头的挤压n n2 2 2 2、计算、计算、计算、计算n n船舶挤靠力应考虑风和水流对计算船舶作用产生的横向分力总和船舶挤靠力应考虑风和水流对计算船舶作用产生的横向分力总和船舶挤靠力应考虑风和水流对计算船舶作用产生的横向分力总和船舶挤靠力应考虑风和水流对计算船舶作用产生的横向分力总和∑∑∑∑FxFxFxFxn n⑴⑴⑴⑴、、、、当橡胶护舷连续布置时,挤靠力标准值:当橡胶护舷连续布置时,挤靠力标准值:当橡胶护舷连续布置时,挤靠力标准值:当橡胶护舷连续布置时,挤靠力标准值:n n             FjFjFjFj= = = =KjKjKjKj×∑Fx/Ln×∑Fx/Ln×∑Fx/Ln×∑Fx/Ln (KN/m) (KN/m) (KN/m) (KN/m)n n⑵⑵⑵⑵、、、、当橡胶护舷间断布置时,挤靠力标准值:当橡胶护舷间断布置时,挤靠力标准值:当橡胶护舷间断布置时,挤靠力标准值:当橡胶护舷间断布置时,挤靠力标准值:n n             FjFjFjFj’’’’= = = =Kj’Kj’Kj’Kj’×∑Fx/n×∑Fx/n×∑Fx/n×∑Fx/n (KN) (KN) (KN) (KN)n n注意:注意:注意:注意:FxFxFxFx----应根据可能同时出现的风和水流的情况,不应将两者最应根据可能同时出现的风和水流的情况,不应将两者最应根据可能同时出现的风和水流的情况,不应将两者最应根据可能同时出现的风和水流的情况,不应将两者最大值叠加,一般可按最大计算吹拢风和可能同时出现的水流来叠加。

      大值叠加,一般可按最大计算吹拢风和可能同时出现的水流来叠加大值叠加,一般可按最大计算吹拢风和可能同时出现的水流来叠加大值叠加,一般可按最大计算吹拢风和可能同时出现的水流来叠加60 n n1 1 1 1 撞击力的成因: 撞击力的成因: 撞击力的成因: 撞击力的成因:n n⑴⑴⑴⑴、船舶以一定速度靠向码头此撞击力是一般高桩码头和墩柱、船舶以一定速度靠向码头此撞击力是一般高桩码头和墩柱、船舶以一定速度靠向码头此撞击力是一般高桩码头和墩柱、船舶以一定速度靠向码头此撞击力是一般高桩码头和墩柱码头的一项设计荷载码头的一项设计荷载码头的一项设计荷载码头的一项设计荷载n n⑵⑵⑵⑵、系泊中船舶受横向波浪作用此撞击力为外海开敞式码头的、系泊中船舶受横向波浪作用此撞击力为外海开敞式码头的、系泊中船舶受横向波浪作用此撞击力为外海开敞式码头的、系泊中船舶受横向波浪作用此撞击力为外海开敞式码头的主要设计荷载主要设计荷载主要设计荷载主要设计荷载n n2 2 2 2 船速引起的撞击力 船速引起的撞击力 船速引起的撞击力 船速引起的撞击力n n⑴⑴⑴⑴ 有效撞击能:被防冲设施,船体和码头结构变形所吸收的能 有效撞击能:被防冲设施,船体和码头结构变形所吸收的能 有效撞击能:被防冲设施,船体和码头结构变形所吸收的能 有效撞击能:被防冲设施,船体和码头结构变形所吸收的能量。

      量n n对于装有橡胶护舷的靠船建筑物,由于橡胶护舷所吸收的能量比对于装有橡胶护舷的靠船建筑物,由于橡胶护舷所吸收的能量比对于装有橡胶护舷的靠船建筑物,由于橡胶护舷所吸收的能量比对于装有橡胶护舷的靠船建筑物,由于橡胶护舷所吸收的能量比靠船建筑物吸收的能量大得多,此时可考虑船舶有效撞击能靠船建筑物吸收的能量大得多,此时可考虑船舶有效撞击能靠船建筑物吸收的能量大得多,此时可考虑船舶有效撞击能靠船建筑物吸收的能量大得多,此时可考虑船舶有效撞击能E0E0E0E0全全全全部由橡胶护舷吸收部由橡胶护舷吸收部由橡胶护舷吸收部由橡胶护舷吸收三、三、 船舶撞击力船舶撞击力61    E E E E0 0 0 0====U=U=U=U=ρMVρMVρMVρMVn n n n2 2 2 2/2(KN·m)/2(KN·m)/2(KN·m)/2(KN·m)n n式中:式中:式中:式中:ρρρρ----有效动能系数,采用有效动能系数,采用有效动能系数,采用有效动能系数,采用0.7~0.80.7~0.80.7~0.80.7~0.8,,,,M M M M----船舶质量,按船舶质量,按船舶质量,按船舶质量,按满载排水量计算,满载排水量计算,满载排水量计算,满载排水量计算,VnVnVnVn ---- 船舶靠岸时的法向速度船舶靠岸时的法向速度船舶靠岸时的法向速度船舶靠岸时的法向速度(m/s)(m/s)(m/s)(m/s),,,,可根可根可根可根据船舶满载排水量由据船舶满载排水量由据船舶满载排水量由据船舶满载排水量由《《《《荷载规范荷载规范荷载规范荷载规范》》》》确定。

      确定n n⑵⑵⑵⑵、船舶撞击力沿码头长度方向的分力、船舶撞击力沿码头长度方向的分力、船舶撞击力沿码头长度方向的分力、船舶撞击力沿码头长度方向的分力n n                  H= H= H= H= F F F Fx x x x ×μ ×μ ×μ ×μn n3333、、、、波浪引起的撞击力波浪引起的撞击力波浪引起的撞击力波浪引起的撞击力n n一般均应通过模型试验加以确定,缺乏资料时,可按一般均应通过模型试验加以确定,缺乏资料时,可按一般均应通过模型试验加以确定,缺乏资料时,可按一般均应通过模型试验加以确定,缺乏资料时,可按《《《《荷载荷载荷载荷载规范规范规范规范》》》》附录附录附录附录F F F F提供的经验公式提供的经验公式提供的经验公式提供的经验公式。

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