重庆交通大学第三章重力式码头

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1、第三章第三章 重力式码头重力式码头、重力式码头的结构型式及其特点、重力式码头的结构型式及其特点 工作原理工作原理 优点优点 缺点缺点 适用条件适用条件 、胸墙和墙身胸墙和墙身：是重：是重力式码头的主体力式码头的主体结构，构，挡土、承受并传递外力、挡土、承受并传递外力、构成整体、便于安装码构成整体、便于安装码头设备。头设备。 、基础基础：扩散、减扩散、减小地基应力，降低码头小地基应力，降低码头沉降；沉降；有利于保护地有利于保护地基不受冲刷；基不受冲刷；便于整便于整平地基，安装墙身。平地基，安装墙身。、墙后回填墙后回填：（主：（主要指抛石棱体，倒滤要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减层）减小土压力

2、，减小水土流失。小水土流失。、码头设施码头设施：供船：供船舶系靠，装卸作业。舶系靠，装卸作业。 重力式码头的结构型式主要取决重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构于墙身结构 、按墙身结构型式分：方块码、按墙身结构型式分：方块码头，沉箱码头，护壁码头，大直头，沉箱码头，护壁码头，大直径圆筒码头，格形钢板桩码头，径圆筒码头，格形钢板桩码头，干地施工的现浇砼和浆砌石码头干地施工的现浇砼和浆砌石码头等。等。干地现浇或砌筑的结构干地现浇或砌筑的结构 水下安装预制结构水下安装预制结构、重力式码头的构造、重力式码头的构造 =k=kd d 、墙后回填的形式、墙后回填的形式 、断面形式、断面形式 、位置：、位置

3、： 、回填土、回填土 、重力式码头的一般计算、重力式码头的一般计算 一一. . 重力式码头的设计状态重力式码头的设计状态 重力式码头的设计应考虑三种设计状况。重力式码头的设计应考虑三种设计状况。 、建筑物的自重：、建筑物的自重：G=G=VV 、墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，、墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，可不考虑剩可不考虑剩余水压力。余水压力。 、墙后为中砂或细于中砂的填料、墙后为中砂或细于中砂的填料（包括粘性土）时：（包括粘性土）时： 、潮汐港：剩余水头取、潮汐港：剩余水头取1/51/31/51/3的平均潮差；的平均潮差； 、河港：取决于排水措施和墙前、后地下水位情况。、河港：取决于排水

4、措施和墙前、后地下水位情况。 、门机和火车、门机和火车 、门机和火车分开考虑、门机和火车分开考虑 门机：门机： a a 沿码头长度方向将轮压力转化成线荷载，沿码头长度方向将轮压力转化成线荷载， Pm=Pm=Pi/(2l1+2l0)Pi/(2l1+2l0) b b 将线荷载将线荷载PmPm分布到门机轨道基础宽度上，并以局分布到门机轨道基础宽度上，并以局部均布荷载形式作用在码头面上。部均布荷载形式作用在码头面上。 火车：火车：a a 查表的火车荷载的等代线荷载查表的火车荷载的等代线荷载PtPt 。 b b 将将PtPt分布到轨枕长度上，以局部均布荷载分布到轨枕长度上，以局部均布荷载形式作用在码头面

5、上。形式作用在码头面上。、地面使用荷载、地面使用荷载 a a、计算、计算PmPm ， PtPt 。 b b、将、将PmPm ， PtPt通过轨枕、道渣等沿码头横向传布，通过轨枕、道渣等沿码头横向传布，达到一定深度成均布荷载，并移至地面上。达到一定深度成均布荷载，并移至地面上。 q=(Pm+Pt+Pt+Pm)/Bq=(Pm+Pt+Pt+Pm)/B，B=B=B0+b1+b0B0+b1+b0 式中：式中： B0 B0 门机轨距，门机轨距，10.5m10.5m； b1 b1 门机轨枕宽度门机轨枕宽度1.25m1.25m； b2 b2 火车轨枕宽度火车轨枕宽度2.5m2.5m； b0 b0 两线火车轨道

6、净距两线火车轨道净距2m2m。、门机和火车一起考虑门机和火车一起考虑、地面使用荷载的布置、地面使用荷载的布置 地面使用荷载为可变荷载时，应根地面使用荷载为可变荷载时，应根据不同的计算项目，按最不利情况据不同的计算项目，按最不利情况进行布置，以堆货为例。进行布置，以堆货为例。 、垂直力最大，水平力最大用于、垂直力最大，水平力最大用于验算基床、地基承载力及建筑物的验算基床、地基承载力及建筑物的沉降和整体滑动稳定性。沉降和整体滑动稳定性。 、垂直力最小，水平力最大用于、垂直力最小，水平力最大用于计算抗倾、抗滑稳定性。计算抗倾、抗滑稳定性。 、垂直力最大，水平力最小：用、垂直力最大，水平力最小：用于验

7、算基底后踵的应力。于验算基底后踵的应力。、船舶荷载、船舶荷载、计算稳定时，不考虑撞击力、挤靠力。、计算稳定时，不考虑撞击力、挤靠力。、系缆力：、系缆力：NyNy对码头影响不大，不考虑。对码头影响不大，不考虑。NzNz数值较小，计算墙身稳定性时不考虑，数值较小，计算墙身稳定性时不考虑，而在计算系船块体和胸墙稳定性时应考虑。而在计算系船块体和胸墙稳定性时应考虑。NzNz按各分层沿按各分层沿码头长度方向的分布长度考码头长度方向的分布长度考虑。虑。、对于阶梯形方块码头：沿墙以、对于阶梯形方块码头：沿墙以4545向下向下扩散，遇竖缝中止，然后再从缝底端向下继扩散，遇竖缝中止，然后再从缝底端向下继续扩散。

8、续扩散。、对于护壁码头：沿墙以、对于护壁码头：沿墙以4545向下扩散，向下扩散，遇竖缝中止。遇竖缝中止。、对于现浇砼和浆砌石码头、沉箱码头，、对于现浇砼和浆砌石码头、沉箱码头，在验算沿墙底稳定是，以分段长度作为船舶在验算沿墙底稳定是，以分段长度作为船舶荷载的分布长度荷载的分布长度。因为此类码头在分段长度。因为此类码头在分段长度内为一整体。内为一整体。 波浪力波浪力 、波高、波高1m1m时：不考虑波浪力。时：不考虑波浪力。 、波高、波高1m1m时：即使要考虑，也只考虑墙前为时：即使要考虑，也只考虑墙前为波谷情况，即波吸力，墙后按静水位考虑。波谷情况，即波吸力，墙后按静水位考虑。 、地震荷载、地震

9、荷载 见抗震设计规范。见抗震设计规范。 、土压力：、土压力：（略）（略）、码头稳定性验算（以岸壁式码头为例）、码头稳定性验算（以岸壁式码头为例）、验算内容包括沿墙底面、墙身各水平缝和基床底、验算内容包括沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性面的抗滑稳定性组合一：组合一：不考虑波浪力作用，由可变作用产生的土压力不考虑波浪力作用，由可变作用产生的土压力为为主导可变作用时，抗滑稳定性应满足下式主导可变作用时，抗滑稳定性应满足下式：组合二：组合二：不考虑波浪力作用，沿胸墙底面的抗滑稳定性，不考虑波浪力作用，沿胸墙底面的抗滑稳定性，系缆力为主导可变作用系缆力为主导可变作用组合四：组合四：考虑波浪力

10、作用，堆载土压力为主导可变作用时：考虑波浪力作用，堆载土压力为主导可变作用时：此为一种水位情况，若将水位作为一个组合条件，则可得此为一种水位情况，若将水位作为一个组合条件，则可得十几中组合情况。十几中组合情况。组合三：组合三：考虑波浪力作用，波浪力为主导可变作用时考虑波浪力作用，波浪力为主导可变作用时： 注意：计算暗基床底面的抗注意：计算暗基床底面的抗滑稳定性时，应考虑基床垂滑稳定性时，应考虑基床垂直面上的被动土压力直面上的被动土压力EpEp，且，且G G中应包括中应包括EEDBEEDB的重量。的重量。但：但： EpEp 取计算被动土压力取计算被动土压力的的30%30%，当暗基床较薄或土，当暗

11、基床较薄或土质较软时可以不考虑。质较软时可以不考虑。 f f砂性土时，取砂性土时，取f=tgf=tg；粘性土时，取等代内摩擦角粘性土时，取等代内摩擦角 f=tg=tg(+c/ f=tg=tg(+c/) )组合一：组合一：不考虑波浪力作用，由可变作用产生的土压力不考虑波浪力作用，由可变作用产生的土压力为主导可变作用时，抗倾稳定性应满足下式：为主导可变作用时，抗倾稳定性应满足下式：组合二：组合二：不考虑波浪力作用，对胸墙底面前趾的抗倾稳不考虑波浪力作用，对胸墙底面前趾的抗倾稳定性，系缆力产生的倾覆力矩为主导可变作用时：定性，系缆力产生的倾覆力矩为主导可变作用时：、对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算前