高桩码头毕业设计计算书

上海海事大学

本科生毕业设计（论文）

张家港某5万吨级散货码头结构设计

计算书

学 院：海洋科学与工程学院 专 业：港口航道与海岸工程 班 级： 姓 名： 指导教师：

完成日期： 2015年06月 日

目录

一、设计资料 ................................................................................................................................... 1 1.1 工程概述 ................................................................................................................................ 1 1.2 自然条件 ................................................................................................................................ 1 1.3 水文资料 ................................................................................................................................ 2 1.4 地质地貌资料 ........................................................................................................................ 2 1.5 船型资料 ................................................................................................................................ 4 1.6 荷载分析 ................................................................................................................................ 4 二、港口总平面布置 ....................................................................................................................... 6 2.1 港口总平面概述 .................................................................................................................... 6 2.2 码头水域设施 ........................................................................................................................ 6 2.3 码头陆域设施 ........................................................................................................................ 8 2.4 装卸工艺设计 ........................................................................................................................ 9 三、码头总体设计.......................................................................................................................... 11 3.1 结构选型 .............................................................................................................................. 11 3.2 初步设计 .............................................................................................................................. 11 四、码头结构设计........................................................................................................................... 12 4.1 面板设计 .............................................................................................................................. 12 4.2 轨道梁设计 .......................................................................................................................... 12 4.3 一般纵梁设计 ...................................................................................................................... 31 4.4 横向排架设计 ...................................................................................................................... 49 4.5 桩基设计 .............................................................................................................................. 77

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一、设计资料

1.1工程概述

本设计位于江苏省张家港，江苏省江海粮油贸易公司张家港储运部位于江苏省张家港市金港镇，目前拥有万吨级泊位3个，设计年吞吐能力合计180万吨；千吨级泊位2个（五节港），年设计吞吐能力合计30万吨；中转库15万吨；规范化露天堆场5万平方米；总储量为7万吨油罐多座；储备库8万吨以及相配套的生产生活设施。储运部主要承担长江干线地区粮食、大豆及油脂的中转任务以及国家粮油专项储备职能，是我国出口大米第一大港、长江流域最大的粮油集散地。储运部近几年粮食、油脂的水上年中转量均达到250万吨左右，储运部现有码头的吞吐能力已远远满足不了生产和发展的需要，因此江苏省江海粮油贸易公司决定自筹资金，对张家港储运部现有码头进行扩建。

1.2自然条件

1.2.1地理位置

江苏省江海粮油贸易公司张家港储运部位于张家港市金港镇，长江福姜沙水道右汊南岸，地处苏锡常三市的水上门户。该处水路通过长江上达重庆、武汉，下至上海并出海；陆路距上海173Km，距南京220Km，交通十分便利。 1.2.2气温

多年平均气温 15.2°C 极端最高气温 38°C 极端最低气温 -14°C 全年35°C及以上的高温天数：年平均5.1d 1.2.3降雨

多年平均降雨量 1025.5mm 历年平均降雨天数＞0.1mm 124d ＞5.0mm 50d ＞10.0mm 30d ＞25.0mm 10.5d ＞50.0mm 3d

历年一小时最大降雨量 93.2mm 历年10分钟最大降雨量 26.2mm 最长历时降雨量 109.2mm 最长连续降雨日数 14d

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1.2.4 风况

拟建码头区位于长江下游平原地区，是北方冷空气南下和太平洋高压气旋北进的路径，冬春有寒潮入侵，夏秋有台风袭击，风力较长江中上游为大。根据该区域沿江的江阴、张家港、常熟气象站多年观测资料分析，本区域冬季盛行西北风和东北风，夏季以东南方向的海洋季风为主，春秋季为过渡期，以偏东风为主。从历年风况资料情况来看，当地常风向为SSE、ESE向，频率各占10%，次常风向为ENE、SE向，频率各占9%，强风向为ESE、SE向，最大风速20m/s。影响当地的台风平均2～3次/年，风向多为NE向，风力常在5～8级。 1.2.5雾况

多年情况表明，当地雾的出现多发生在清晨和夜间，上午10时后消散。 多年平均雾日数 28.7d 年最多雾日数 66d 最长一次雾连续时间 71小时32分钟 1.3水文资料

1.3.1水文特征

拟建工程所处河段上下游分别设有江阴肖山水文站和南通天生港水文站，经对两站多年实测潮位资料的统计、分析，拟改建码头区域潮位特征值如下（长办吴淞基面，下同）：

历年最高潮位 +6.69m 历年最低潮位 +0.74m 平均潮位 +3.19m 最大潮差 3.39m 1.3.2设计水位

设计高水位 5.09m（高潮累积频率10%的潮位） 设计低水位 1.54m（低潮累积频率90%的潮位） 校核高水位 6.66m（重现期为50年的极值高水位） 校核低水位 0.65m（重现期为50年的极值低水位）

1.4地质地貌资料

1.4.1地形地貌

扩建段码头场地位于长江三角洲冲积平原，由长江沙洲淤涨成陆，地势低平，河网密布。所在地区属亚热带湿润季风气候，初夏有梅雨、夏秋多台风雨。

拟扩建码头位于长江南岸，为冲刷岸，岸线内凹，深槽贴岸，水深流急。 江海粮油贸易公司张家港储运部南邻沿江公路，北靠长江，水陆交通十分便捷。 1.4.2工程地质

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根据资料整理可得土层参数如下：

表1.1 土层参数

桩的极限地基m系层土层名称 序 顶板标高(m) (kN/m^3) (kN/m^4) 准值(KPa) 灰褐色淤泥1 质粉质粘土 灰色粉砂夹2 淤泥质粉质粘土 3 4 灰色粉砂 灰色粉砂 灰色粉砂夹5 淤泥质粉质粘土 6 灰色粉砂 灰色粉砂夹7 淤泥质粉质粘土 灰褐色粉质8 粘土夹粉砂 -43.40～3.79 19 20000 80 4000 120 -40.30～-28.06 19 20000 80 4000 120 -33.20～-22.76 19.1 15000 84 4000 120 -17.80～-17.06 19.1 5500 70 3800 120 -14.00～-10.20 -21.90～-10.12 19.1 19.1 5500 5500 48 52 0 0 80 80 2.10～6.20 19.2 3000 30 0 80 -12.90～+2.79 17.9 3000 10 0 80 准值(KPa) 天然重度数力标力标q0(kPa) 侧阻端阻承载力桩的极限土容许

1.4.3地质构造和地震

根据区域地质资料反映，拟建码头区内无活动性构造断裂存在。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区域地震动参数对应的地震基本烈度为Ⅵ度。

根据江苏省水文地质工程地质勘察院对地震活动性与设计地震动参数的研究表明，场地抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，可不考虑饱和沙土液化和软土震陷的影响。

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1.5船型资料

拟扩建泊位为多用途中转码头，主要中转货种为食用油品和袋装粮食，其中油品年进、出口总量为70万吨，袋装粮食总量为55万吨，根据以上对现有泊位近几年到港和出港船舶船型的统计和分析，结合扩建段码头泊位拟安排货种的主要流向和岸线资源情况，考虑到今后运输船型的发展需要，根据业主要求扩建段码头泊位结构按停靠50000吨级油船设计，50000DWT油船船型资料如下：

总长（L）×型宽（B）×型深（H）×满载吃水（T）=229m×32.3m×19.1m×12.8m。

1.6荷载分析

1.6.1船舶荷载

（1）系缆力

船舶系缆力按下列公式计算：

NK（Fx/sincosFy/coscos）/n

式中：

Fx、Fy：风和水流对船舶产生的横向分力及纵向分力总和；K：系船柱分布不均匀系数取1.3；n：受力系船柱数量，取5.0；

：系船缆水平投影与码头前沿线夹角，取30；：系船缆与水平面间的夹角，取15。计算可得系缆力为711.5KN。 （2）撞击力

E0式中：

2MVn2

E0：船舶靠码头时的有效撞击能量（KJ）；：有效动能系数，取0.7～0.8；M：船舶质量（t），按满载排水量计；

Vn：船舶法向靠船速度（m/s），按50000DWT考虑取0.10m/s。经计算，30000DWT杂货船靠泊撞击能量为218.7KJ，50000DWT油船靠泊撞击能量为253.2KJ，拟选用DA-A600H×1000+1300橡胶护弦作为船舶靠泊码头的消能设施，按靠泊50000DWT油船计算，其作用在码头上的横向撞击力为P=1600KN。

（3）挤靠力

与撞击力相比，挤靠力不起控制作用，所以不用单独计算。

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1.6.2装卸设备荷载

拟扩建段泊位前方平台配备的主要装卸设备为2台10吨门座起重机，轨距10.5m，基距10.5m，44轮，工作状态最大轮压P250KN。 1.6.3堆货荷载

前方平台：20KN/m2； 后方平台：40KN/m2； 引桥部分：10KN/m2。 1.6.4车辆荷载

（1）20t汽车； （2）10t平板车。 1.6.5风荷载

根据《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）提供的全国基本风压分布图，扩建段码头区域按基本风压W0=0.4KN/m2计算。 1.6.6地震荷载

该地区地震基本烈度为Ⅵ度，本次设计不考虑地震荷载。

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二、港口总平面布置

2.1港口总平面概述

由于设计码头位于长江南岸，属于内河港，考虑到河口港水深不足的问题，初步设计采用栈桥式结构，用引桥连接码头与后方陆域，在水深较深处布置码头。码头平面暂定为开敞式结构，因此不设置防波堤和口门，如果遇到恶劣天气影响正常工作，可以暂停作业，船舶离开泊位进入锚地躲避风浪。

2.2码头水域设施

2.2.1泊位数

拟扩建泊位为多用途中转码头，主要中转货种为食用油品和袋装粮食，其中油品年进、出口总量为70万吨，袋装粮食总量为55万吨，本泊位按照50000吨级油船设计。

50000DWT油船船型资料如下：

总长（L）×型宽（B）×型深（H）×满载吃水（T）=229m×32.3m×19.1m×12.8m。

经过查阅资料可知，50000吨级油船年通过能力约为500万吨，因此一个泊位已经满足扩建要求。 2.2.2泊位长度

根据《海港总平面设计规范》(JTJ 211-99)中相关规定：当在同一码头线上连续布置多个泊位时，其码头总长度宜根据到港船型尺度的概率分布模拟确定，也可按下式确定：

端部泊位：LbL1.5d错误!未找到引用源。 中间泊位：LbLd错误!未找到引用源。

考虑到本设计为码头的扩建，泊位长度按照端部泊位考虑，则

LbL1.5d2291.522262m

2.2.3码头前沿设计高程

根据规范要求，对于桩式结构的开敞式码头，码头前沿高程通过下式确定：

EHWL0h

式中：

HWL——设计高水位，为5.09m；

0——设计高水位时重现期为50年的H1%静水面以上的波峰面高度（m）；

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h——码头上部结构的高度（m）,取0.5m；

——波峰面以上至上部结构底面的富裕高度（m），取0.5m。经计算可得：E=7.09m。

考虑到安全因素和绘制图纸以及施工的方便，确定为E=7.10m。 2.2.4码头前沿设计水深

根据规范要求，码头前沿设计水深根据下式确定：DTZ1Z2Z3Z4

式中：

D——码头前沿设计水深（m）；T——设计船型满载吃水，按50000DWT油船考虑T12.8m；Z1——龙骨下最小富裕深度，泥质河床取Z10.3m；

Z2——波浪富裕深度，Z2KH4%Z1，其中H4%取1.2m，K0.3，则Z20.06m；Z3——船舶应配载不均匀而增加的船尾吃水值，油船取Z30.15m；Z4——备淤富裕深度，取Z40.4m。经计算可得：码头前沿设计水深D=13.7m。 2.2.5航道水深

DTZ0Z1Z2Z3Z4=12.8+0.2+0.5+0.2+0.15+0.4=14.25m 2.2.6航道宽度

由于设计资料比较匮乏，假设横流V满足0.25＜V0.50，则取n=1.69，r =7。 其宽度按下式确定：

An(LsinRB)1.69(229sin7o32.3)101.8m

WA2C101.8232.3166.4m

2.2.7防波堤和口门

综合考虑风、浪的作用，认为该港所处的水域为内河水域，受风、浪的影响较小，同时考虑到工程预算和其他因素，本次设计不设防波堤、不设口门，当风浪因恶劣天气影响过大或遭遇其他无法进行码头作业的天气时，进港船舶可暂时离开作业区，进入锚地避风，待风浪过后继续进行作业。 2.2.8锚地

由于设计码头是河港，所以一般采用双浮筒系泊的方式。 锚位长度：S=L+2(r+l)=229+2(3.55+30)=296.1m 锚位宽度： B=4b=432.3=129.2m 单个锚位面积：A=SB=38256m2

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2.2.9回旋水域

根据《海港总平面设计规范》中的相关规定，本港口由于无掩护水域，而且是受水流影响较大的河港，采用直径为2.5L的水域，即2.5L=572.5m。

2.3码头陆域设施

2.3.1码头前沿作业区

本设计中，扩建段码头平台总宽度为30m，可以分成两段，分别是前方平台和后方平台。前方平台宽14.5m，主要设置有两座10t门座起重机，门机轨道间距是10.5m；后方平台宽15.5m，主要供车辆行驶。 2.3.2引桥

由于本地区码头近岸水深不足，因此与岸线连接的部分设置三座引桥，引桥长度暂定为40m，其中，外侧的两座引桥宽11m，设置9m宽的行车道，2m宽的食用油品管线区；中间引桥宽9m，仅设置汽车行车道。 2.3.3码头后方作业区

（1）杂货堆（库）场面积

根据《海港总平面设计规范》(JTJ 211-99)相关规定，件杂货、散货库（场）所需

容量按下式确定：

EQhKBKKrHE tdc KBKmax AqKkHTykK式中，E——库（场）所需容量（t）；

Qh——年货运量（t）； KBK——库（场）不平衡系数；

Kr——货物最大入库（场）百分比（%），本设计取98%； Tyk——库（场）年运营天数，可以取350~365d；

K——堆场容积利用系数，对件杂货取1.0；对散货取0.7~0.9，本设计取0.8;

tdc——货物平均堆存期（d），可取7~15d，码头前方库（场）不宜超过10d；Hmax——月最大货物堆存吨天；

H——月平均货物堆存吨天。

经计算可得:

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EQhKBKKr551.398%tdc102.0万吨

TykK3501.0AE2.0==1.33万m3 qKk20.75由于道路和引道会占用后方堆场一定的面积，前方库（场）的长度为泊位长度减去

20~30m，宽度取40~60m，并且尽量和泊位对应。本次设计仅一个泊位，且泊位长度为262m，初步拟定后方库（场）长度为230m，宽度60m，总共设置一个堆场，一个库场。

（2）油罐所需容量

根据《海港总平面设计规范》(JTJ 211-99)相关规定，原油码头需要的油罐、油库容量可以按照下式计算：

E0QhKBktdc Tyk式中：E0——容量（m3）； Qh——年货运量（t）；

tdc——平均储存期（d），取6~7d;

； ——油品密度（t/m3）

——油库或油罐容积利用系数，取0.85；

Tyk——油库或油罐年作业天数；

KBk——油库或油罐不平衡系数。

经计算可得:

E0QhKBk701.1tdc=6=1.67104m3 Tyk3500.930.85

2.4装卸工艺设计

2.4.1设计参数

(1)货种分析

扩建码头位于江苏省张家港，扩建泊位是多用途码头，其主要进出口货物为食用油品和袋装粮食，其中，袋装粮食为件杂货，年进出口总量为55万吨，食用油品属于液体散货，年进出口总量为70万吨。

(2)设计船型

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扩建段码头泊位结构按停靠50000吨级油船设计计算，50000DWT油船船型资料如下： =229m32.3m19.1m12.8m。 总长（L）型宽（B）型深（H）满载吃水（T）(3)作业班制：三班/昼夜。 (4)年营运天数：320天。 2.4.2工艺方案设计

通过对本设计的货种进行分析，袋装粮食的装卸采用一般件杂货的拖装吊工艺系统工艺系统，使用油品则采用管道运输。

对于袋装粮食的装卸，在码头前沿设置两台10吨门座起重机作为垂直运输机械，进行前沿装卸作业，待货物从船上卸下后，则通过汽车和平板车进行水平运输，到达库（场），在库（场）通过轮胎式起重机等机械，卸入库（场）堆垛。

对于食用油品的装卸，通过油脂管线进行输送。油脂管线从后方贮罐区开始，沿着上下游两座引桥的外侧铺设，管线数量为6根，管线设计流量为400t/h，如果流量不够，可以考虑两根管线同时接卸，以缩短卸船时间。 2.4.3装卸工艺流程

袋装粮食装卸流程：

杂货船门机汽车、平板车轮胎式起重机库（场）

食用油品装卸流程：

油船船舱输油泵输道闸阀工艺管线后方储罐

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三、码头总体设计

3.1结构选型

码头型式根据结构分类一般有重力式码头、板桩码头和高桩码头。其中，高桩码头在我国的各个港口中应用十分普遍。高桩码头的主要优点是结构轻，适应性好，对软土地基的适应性更是远远超过其他类型的码头。由于本设计是河港码头，软土是地基表层的主要结构，相对的硬土层则一般在较深处，考虑到码头在宽度方向的尺度相对较大，岸坡坡角相对较小，因此初步设计码头结构使用梁板式高桩码头。

3.2初步设计

3.2.1码头长度

从前文的计算中可得本设计泊位长度为262m，但是考虑到本设计为码头的扩建，已建泊位原为端部泊位，扩建后则需按中间泊位考虑，因此其泊位总长度存在富余量，取该富余长度为10m，因此本设计只需扩建252m即可满足要求。

为了避免码头结构产生过大的变形应力，需设置变形缝(凹凸缝)，将码头沿长度方向进行分段。变形缝的宽度取为20mm，变形缝内用泡沫塑料填充，以保证结构自由伸缩。变形缝的间距取为63m。由于该地区土质条件不好，为了加强对不均匀沉降的适应性，把结构分段处的两端做成悬臂式上部结构，悬臂的长度为1.5m。码头沿长度方向分为4段，每段63m，初步拟定每段设置11榀排架，排架间距6m。 3.2.2码头宽度

码头平台总长252m，总宽30m，由前方平台和后方平台两部分组成。前方平台宽14.5m，每榀排架下设5根600mm×600mm预应力砼空心方桩基础，靠前沿的轨道梁下布置双直桩，后轨道梁下布置叉桩，叉桩斜度为3：1，在前方双直桩和后方叉桩中间加设一根直桩。

后方平台宽15.5m，每榀排架下设4根600mm×600mm预应力砼空心方桩基础，桩基均为直桩。

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四、码头结构设计

4.1面板设计

由于现浇板工作量大，施工速度慢，而只用预制板的话则整体性较差，所以面板采用叠合板的形式，面板预制部分取为350mm，面板现浇部分取为150mm，磨耗层厚度取为50mm，与面板的现浇部分一起浇筑。

连续板计算跨度： 长跨：

弯矩计算时：B10.4m0.1l0.6m，故l0l6m， 剪力计算时：l0ln5.6m 短跨：

弯矩计算时：B0.5m0.1l0.525m，故l0ln4.45m， 剪力计算时：l0ln4.45m

因此，长边计算跨度与短边计算跨度之比为6/4.45=1.3<2，则按照双向板计算。

4.2轨道梁设计

4.2.1梁截面参数

本设计中每段预制轨道梁长为5.6m，纵梁搁置在横梁上，搁置长度为0.3m，净跨5m，横向排架间距为6m。

该梁是钢筋混凝土预制梁，主要参数见表4.1和表4.2：

表4.1 轨道梁截面

编号 截面名称 类型 1 轨道梁 参数 B=0.5m H=1m

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表4.2 轨道梁截面参数

截面名称 轨道梁 截面面积(m^2) 0.5 截面惯性矩(m^4) 4.166667E-02 弹性模量(kN/m^2) 3.25E+07 材料重度(kN/m^3) 25 材料名称 C40

4.2.2连续梁参数

表4.3 连续梁参数

梁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

跨长(m) 1.5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1.5 截面 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 单元分割数 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 4.2.3节点支撑、连接条件

表4.4 连续梁节点支撑、连接条件

节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 连接方式 铰接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 13

支撑方式 自由 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

13 铰接 自由 4.2.4荷载分析计算 （1）永久作用

纵梁自重：250.5112.5kN/m 预制面板：250.358.75kN/m2 现浇面板及面层：240.24.8kN/m2

对于中间部分的面板，其两边支承在横梁上，两边支承在纵梁上，按照双向板计算。面板的自重和其上的均布荷载按照图4.1的规则传递给纵梁和横粱。

图4.1 面板中间部分荷载传递图

其中q8.754.813.55kPa l05.25m

对于悬臂部分的面板，按照单向面板计算，将均布荷载只传递到横梁或者纵梁之上，对于位于四个角落的面板，可以按照对角线分布的原则将荷载同时传递到横、纵梁之上。

图4.2 悬臂面板荷载传递图 图4.3 角落面板荷载传递图

轨道梁受力如图4.4：

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图4.4 轨道梁受力图一

（2）可变作用

堆货荷载：前方承台：20KPa；

后方承台：40KPa

前方平台上的堆货荷载为20KPa，其传递到轨道梁上的力的计算规则与面板自重相同，所以堆货荷载作用在轨道梁上的力如下图：

图4.5 轨道梁受力图二

门机荷载：轨距：10.5m；支腿纵距：10.5m，每只腿四个轮子；轮压：海侧轨250kN/轮，陆侧轨250kN/轮

单位：m

图4.6 门机示意图

4.2.5荷载组合

a.承载能力极限状态持久组合：永久荷载+散货荷载+门机

b.正常使用极限状态持久状况的标准组合：永久荷载+散货荷载+门机 4.2.6内力计算结果

经易工软件计算：

每种组合类型下的作用效应包络值： a．承载能力极限状态持久组合

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竖向位移

跨 截面位置 1 1 1 左端 跨中 右端 竖向位移最大值 2.53 1.19 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 16

竖向位移最小值 -2.91 -1.47 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 3.67 0 0 2.73 0 0 2.85 0 0 2.78 0 0 2.78 0 0 2.78 0 0 2.78 0 0 2.85 0 0 2.73 0 0 3.67 0 0 1.19 2.53 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 剪力

0 -1.67 0 0 -1.69 0 0 -1.46 0 0 -1.47 0 0 -1.45 0 0 -1.45 0 0 -1.47 0 0 -1.46 0 0 -1.69 0 0 -1.67 0 0 -1.47 -2.91 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 剪力最大值 最大效应对应的工况 17

剪力最小值 最小效应对应的工况 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 375 887.78 997.6 0 556.19 1769.87 0 443.85 1633.11 0 450.6 1657.97 0 440.15 18.52 0 441.82 18.5 0 441.29 18.16 0 441.74 18.27 0 439.61 10.46 0 439.68 1667.03 0 324.24 1520.33 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 18

0 0 0 -1520.33 -324.24 0 -1667.03 -439.68 0 -10.46 -439.61 0 -18.27 -441.74 0 -18.16 -441.29 0 -18.5 -441.82 0 -18.52 -440.15 0 -1657.97 -450.6 0 -1633.11 -443.85 0 -1769.87 -556.19 0 -997.6 -887.77 -375 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

弯矩

跨 截面位置 弯矩最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 1501.63 0 0 1222.72 0 0 1232.73 0 0 1213.33 0 0 1212.95 0 0 1212.95 0 0 1213.33 0 0 1232.73 0 0 1222.72 0 0 1501.63 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 19

弯矩最小值 0 -334.67 -1043.43 -1043.43 -423.29 -1700.7 -1700.7 -431.37 -1611.35 -1611.35 -360.25 -1607.9 -1607.9 -362.86 -1602.37 -1602.37 -357.99 -1602.94 -1602.94 -357.99 -1602.37 -1602.37 -362.86 -1607.9 -1607.9 -360.25 -1611.35 -1611.35 -431.37 -1700.7 -1700.7 -423.29 -1043.43 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

12 12 12 左端 跨中 右端 0 0 0 组合1 组合1 组合1 -1043.43 -334.67 0 组合1 组合1 组合1

b．正常使用极限状态持久状况的标准组合

竖向位移

20

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跨 截面位置 竖向位移最大值 1.66 .78 0 0 2.49 0 0 1.84 0 0 1.93 0 0 1.88 0 0 1.88 0 0 1.88 0 0 1.88 0 0 1.93 0 0 1.84 0 0 2.49 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 21

竖向位移最小值 -1.96 -.99 0 0 -1.04 0 0 -1.09 0 0 -.93 0 0 -.94 0 0 -.92 0 0 -.92 0 0 -.94 0 0 -.93 0 0 -1.09 0 0 -1.04 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

12 12 跨中 右端 .78 1.66 组合1 组合1 剪力

-.99 -1.96 组合1 组合1 跨 截面位置 剪力最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 250 603.99 687.31 0 373.39 1209.51 0 294.74 1115.05 0 300.58 1132.5 0 293.35 1125.97 0 294.56 1126.02 0 294.17 1125.76 0 294.54 1125.91 0 292.77 1120.46 0 293.82 1139.05 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 22

剪力最小值 0 0 0 -1037.96 -211.84 0 -1139.05 -293.82 0 -1120.46 -292.77 0 -1125.91 -294.54 0 -1125.76 -294.17 0 -1126.02 -294.56 0 -1125.97 -293.35 0 -1132.5 -300.58 0 -1115.05 -294.74 0 -1209.51 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

11 11 12 12 12 跨中 右端 左端 跨中 右端 211.84 1037.96 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 弯矩

-373.39 0 -687.3 -603.98 -250 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 弯矩最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 0 0 0 0 1021.96 0 0 830.33 0 0 838.52 0 0 825.19 0 0 825.03 0 0 825.03 0 0 825.19 0 0 838.52 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 23

弯矩最小值 0 -227.79 -713.31 -713.31 -247.4 -1167.05 -1167.05 -262.28 -1103.31 -1103.31 -212.33 -1102.13 -1102.13 -214.74 -1098.14 -1098.14 -211.33 -1098.62 -1098.62 -211.33 -1098.14 -1098.14 -214.74 -1102.13 -1102.13 -212.33 -1103.31 -1103.31 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

10 10 11 11 11 12 12 12 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 830.33 0 0 1021.96 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 -262.28 -1167.05 -1167.05 -247.4 -713.31 -713.31 -227.79 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

效应组合总包络值

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竖向位移

跨 截面位置 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 竖向位移最大值 1.66 .78 0 0 2.49 0 0 1.84 0 0 1.93 0 0 1.88 0 0 1.88 0 0 1.88 0 0 1.88 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 25

竖向位移最小值 -1.96 -.99 0 0 -1.04 0 0 -1.09 0 0 -.93 0 0 -.94 0 0 -.92 0 0 -.92 0 0 -.94 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 1.93 0 0 1.84 0 0 2.49 0 0 .78 1.66 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 剪力

0 0 -.93 0 0 -1.09 0 0 -1.04 0 0 -.99 -1.96 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 剪力最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 250 603.99 687.31 0 373.39 1209.51 0 294.74 1115.05 0 300.58 1132.5 0 293.35 1125.97 0 294.56 1126.02 0 294.17 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 26

剪力最小值 0 0 0 -1037.96 -211.84 0 -1139.05 -293.82 0 -1120.46 -292.77 0 -1125.91 -294.54 0 -1125.76 -294.17 0 -1126.02 -294.56 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 1125.76 0 294.54 1125.91 0 292.77 1120.46 0 293.82 1139.05 0 211.84 1037.96 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 弯矩

0 -1125.97 -293.35 0 -1132.5 -300.58 0 -1115.05 -294.74 0 -1209.51 -373.39 0 -687.3 -603.98 -250 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 弯矩最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 0 0 0 0 1021.96 0 0 830.33 0 0 838.52 0 0 825.19 0 0 825.03 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 27

弯矩最小值 0 -227.79 -713.31 -713.31 -247.4 -1167.05 -1167.05 -262.28 -1103.31 -1103.31 -212.33 -1102.13 -1102.13 -214.74 -1098.14 -1098.14 -211.33 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 825.03 0 0 825.19 0 0 838.52 0 0 830.33 0 0 1021.96 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 -1098.62 -1098.62 -211.33 -1098.14 -1098.14 -214.74 -1102.13 -1102.13 -212.33 -1103.31 -1103.31 -262.28 -1167.05 -1167.05 -247.4 -713.31 -713.31 -227.79 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 从易工软件的计算结果中，可以汇总出不同作用效应组合下的弯矩和剪力的极值，见表4.5和表4.6：

表4.5 弯矩包络值分析汇总

弯矩（kNm） 组合类型 承载能力极限状态持久组合 正常使用极限状态持久状况的标准组合

表4.6 剪力包络值分析汇总

剪力（kN） 组合类型 承载能力极限状态持久组合 正常使用极限状态持久状况的标准组合 1769.87 1209.51 -1769.87 -1209.51 Max Min 1514.94 1030.21 -1700.7 -1167.05 Max Min

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4.2.7轨道梁的配筋

按照承载能力极限设计值（持久组合）进行计算，轨道梁承载正向弯矩最大值为1514.94 kNm ，负向弯矩最大值为-1700.7 kNm，设计使用双筋截面。

轨道梁采用等级为C40的混凝土，则fc19.5N/mm2，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，则fy300N/mm2，fyv210N/mm2。

因弯矩较大，估计受拉钢筋为双排布置，混凝土保护层厚度c=50mm，初步取a=130mm，则h01000130870mm。

（1）抵抗截面正弯矩钢筋布置：

Mmax1514.94106s0.205 22fcbh019.5500870112S=1-120.205=0.232b0.544

满足要求。

As=fcbh019.55008700.232==6559.8mm2 fy300查表选用632425钢筋（实际As=6790mm2）。 计算配筋率：

钢筋计算符合要求。

67901.358%min0.15%

5001000（2）抵抗截面负弯矩钢筋布置：

Mmax1700.7106s0.230 2fcbh019.55008702112S=1-120.230=0.265b0.544

满足要求。

As=fcbh019.55008700.265==7492.9mm2 fy300查表选用632432钢筋（实际As=8043mm2）。 配筋率：

钢筋计算符合要求。

（3）受剪箍筋的计算

80431.61%min0.15%

500100029

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设由混凝土与箍筋共同承担剪力，箍筋采用HPB235，fy210N/mm2，由于截面高度为1000mm， 经计算得：

Vc0.07hfcbh00.07800/100019.5500870531kNVc/d6/1.1531kNV1769.87kN

所以Smax300mm，配置四肢箍筋16@120，则

1d(0.07hfcbh01.25fyvAsvh0)s14201.1(5311031.25210870) 1.1120=1874kN1769.87kN满足截面抗剪要求。

因为梁高超过700mm，应设置构造钢筋，选用25钢筋，两根构造钢筋之间用连系筋相连，连系筋选用16@600钢筋。

4.2.8轨道梁裂缝开展宽度及变形验算

（1）裂缝开展宽度验算

受弯构件1=1.0，钢筋采用变形钢筋，所以2=1.0，荷载长期效应组合3=1.5，保护层厚度c=50mm，钢筋直径取加权的换算直径，所以d=29.2mm，

纵向受拉钢筋的有效配筋率：

te=受拉钢筋的应力：

AsA6790=s0.057 Ate2ab2130500M1514.94106sl294.77(N/mm2)

0.87h0As0.878706790那么，最大裂缝宽度为：

max123slEs(cd)

0.301.4te294.7750+29.2（）21050.30+1.40.057

=0.294mm<max=0.3mm1.01.01.5裂缝宽度满足要求。

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（2）轨道梁的挠度验算 梁的短期刚度：

3Bs=（0.025+0.28E）（10.55'f+0.12f）Ecbh02.0105679043（0.025+0.28）3.2510500870 43.25105008707.871014(Nmm) 影响系数：

’8043=2.0-0.4=2.0-0.4=1.53

6790 梁的长期刚度：

Bl=Bs/7.871014/1.535.151014(Nmm)

梁的挠度：

25Ml051514.9410652502fl6.34mm 1448Bl485.1510验算梁的挠度：

ffl6.3411 ll05250828l0800挠度满足要求。

4.3一般纵梁设计

4.3.1梁截面参数

本设计中预制梁长5.6m，搁置长度为0.3m，净跨5m，横向排架间距为6m。 该梁是钢筋混凝土预制梁，主要参数见表4.8和表4.9：

表4.8 一般纵梁截面

编号 截面名称 类型 1 一般纵梁 参数 B=0.5m H=1m

31

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表4.9 一般纵梁截面参数

截面名称 轨道梁 截面面积(m^2) 0.5 截面惯性矩(m^4) 4.166667E-02 弹性模量(kN/m^2) 3.25E+07 材料重度(kN/m^3) 25 材料名称 C40 4.3.2连续梁参数

表4.10 连续梁参数

梁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 跨长(m) 1.5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1.5 截面 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 轨道梁 单元分割数 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 4.3.3节点支撑、连接条件

表4.11 连续梁节点支撑、连接条件

节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 连接方式 铰接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 固接 铰接 支撑方式 自由 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 简支 自由 4.3.4荷载分析计算

32

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（1）永久作用

纵梁自重：250.5112.5kN/m 预制面板：250.358.75kN/m2 现浇面板及面层：240.24.8kN/m2

对于面板传递到一般纵梁上的力，其计算规则与轨道梁相同， 其中q8.754.813.55kPa，l05.25m， 则面板传到一般纵梁上的力如图4.7：

图4.7 一般纵梁受力图一

（2）可变作用

堆货荷载：前方承台：20KPa；

后方承台：40KPa

前方平台上的堆货荷载为20KPa，其传递到一般纵梁上的力的计算规则与面板自重相同，所以堆货荷载作用在一般纵梁上的力如图4.8：

图4.8 一般纵梁受力图二

4.3.5荷载组合

a.承载能力极限状态持久组合：永久荷载+散货荷载

b.正常使用极限状态持久状况的标准组合：永久荷载+散货荷载 4.3.6内力计算结果

经易工软件计算：

每种组合类型下的作用效应包络值 a．承载能力极限状态持久组合

33

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竖向位移

跨 截面位置 1 1 1 左端 跨中 右端 竖向位移最大值 0 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 34

竖向位移最小值 -.44 -.24 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 .91 0 0 .45 0 0 .57 0 0 .54 0 0 .55 0 0 .55 0 0 .54 0 0 .57 0 0 .45 0 0 .91 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 剪力

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -.24 -.44 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 剪力最大值 最大效应对应的工况 35

剪力最小值 最小效应对应的工况 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 204.66 409.3 0 62.08 561.9 0 0 483.21 0 4.46 504.31 0 0 498.62 0 .4 500.25 0 0 499.44 0 1.22 501.05 0 0 495.38 0 16.62 516.47 0 0 437.76 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 36

0 0 0 -437.76 0 0 -516.47 -16.62 0 -495.38 0 0 -501.05 -1.22 0 -499.44 0 0 -500.25 -.4 0 -498.62 0 0 -504.31 -4.46 0 -483.21 0 0 -561.9 -62.08 0 -409.3 -204.65 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

弯矩

跨 截面位置 弯矩最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 455.8 0 0 319.48 0 0 356 0 0 346.25 0 0 348.69 0 0 348.69 0 0 346.25 0 0 356 0 0 319.48 0 0 455.8 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 37

弯矩最小值 0 -76.74 -306.97 -306.97 0 -679.4 -679.4 0 -579.61 -579.61 0 -606.38 -606.38 0 -599.09 -599.09 0 -601.51 -601.51 0 -599.09 -599.09 0 -606.38 -606.38 0 -579.61 -579.61 0 -679.4 -679.4 0 -306.99 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

12 12 12 左端 跨中 右端 0 0 0 组合1 组合1 组合1 -306.99 -76.74 0 组合1 组合1 组合1

b．正常使用极限状态持久状况的标准组合

竖向位移

38

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跨 截面位置 竖向位移最大值 0 0 0 0 .67 0 0 .33 0 0 .42 0 0 .4 0 0 .41 0 0 .41 0 0 .4 0 0 .42 0 0 .33 0 0 .67 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 39

竖向位移最小值 -.33 -.18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

12 12 跨中 右端 0 0 组合1 组合1 剪力

-.18 -.33 组合1 组合1 跨 截面位置 剪力最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 0 150.86 301.71 0 46.31 418.53 0 0 359.83 0 3.33 375.57 0 0 371.33 0 .3 372.54 0 0 371.94 0 .91 373.14 0 0 368.91 0 12.4 384. 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 40

剪力最小值 0 0 0 -325.93 0 0 -384. -12.4 0 -368.91 0 0 -373.14 -.91 0 -371.94 0 0 -372.54 -.3 0 -371.33 0 0 -375.57 -3.33 0 -359.83 0 0 -418.53 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

11 11 12 12 12 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 325.93 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 弯矩

-46.31 0 -301.71 -150.85 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 弯矩最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 0 0 0 0 337.66 0 0 235.97 0 0 263.21 0 0 255.94 0 0 257.76 0 0 257.76 0 0 255.94 0 0 263.21 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 41

弯矩最小值 0 -56.57 -226.28 -226.28 0 -504.09 -504.09 0 -429.65 -429.65 0 -449.62 -449.62 0 -444.18 -444.18 0 -445.99 -445.99 0 -444.18 -444.18 0 -449.62 -449.62 0 -429.65 -429.65 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

10 10 11 11 11 12 12 12 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 235.97 0 0 337.66 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 0 -504.09 -504.09 0 -226.29 -226.29 -56.57 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

效应组合总包络值

a．正常使用极限状态持久状况的标准组合

42

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竖向位移

跨 截面位置 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 竖向位移最大值 0 0 0 0 .67 0 0 .33 0 0 .42 0 0 .4 0 0 .41 0 0 .41 0 0 .4 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 43

竖向位移最小值 -.33 -.18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 .42 0 0 .33 0 0 .67 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 剪力

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -.18 -.33 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 剪力最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 0 150.86 301.71 0 46.31 418.53 0 0 359.83 0 3.33 375.57 0 0 371.33 0 .3 372.54 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 44

剪力最小值 0 0 0 -325.93 0 0 -384. -12.4 0 -368.91 0 0 -373.14 -.91 0 -371.94 0 0 -372.54 -.3 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 371.94 0 .91 373.14 0 0 368.91 0 12.4 384. 0 0 325.93 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 弯矩

0 -371.33 0 0 -375.57 -3.33 0 -359.83 0 0 -418.53 -46.31 0 -301.71 -150.85 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 弯矩最大值 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 0 0 0 0 337.66 0 0 235.97 0 0 263.21 0 0 255.94 0 0 257.76 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 45

弯矩最小值 0 -56.57 -226.28 -226.28 0 -504.09 -504.09 0 -429.65 -429.65 0 -449.62 -449.62 0 -444.18 -444.18 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

6 7 7 7 8 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 257.76 0 0 255.94 0 0 263.21 0 0 235.97 0 0 337.66 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 -445.99 -445.99 0 -444.18 -444.18 0 -449.62 -449.62 0 -429.65 -429.65 0 -504.09 -504.09 0 -226.29 -226.29 -56.57 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 从易工软件的计算结果中，可以汇总出一般纵梁上不同作用效应组合下的弯矩和剪力的极值，见表4.12和表4.13：

表4.12 弯矩包络值分析汇总

弯矩（kNm） 组合类型 承载能力极限状态持久组合 正常使用极限状态持久状况的标准组合

表4.13 剪力包络值分析汇总

剪力（kN） 组合类型 承载能力极限状态持久组合 正常使用极限状态持久状况的标准组合 561.9 418.53 -561.9 -418.53 Max Min 455.8 337.66 -679.4 -504.09 Max Min

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4.3.7一般纵梁的配筋

按照承载能力极限设计值（持久组合），一般纵梁承载正向弯矩最大值为455.8 kNm ，负向弯矩最大值为-679.4 kNm，采用双筋截面。

一般纵梁采用等级为C40的混凝土，，则fc19.5N/mm2，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，则fy300N/mm2，fyv210N/mm2。

因弯矩不是特别大，估计受拉钢筋为单排布置，取混凝土保护层厚度c=50mm，初步取a=70mm，则h0100070930mm . 抵抗截面正弯矩钢筋布置：

Mmax455.8106s0.054 22fcbh019.5500930112S=1-120.054=0.056b0.544

满足要求。

As=fcbh019.55009300.056==1692.6mm2 fy300查表选用425钢筋（实际As=19mm2）。

计算配筋率：

钢筋计算符合要求。

190.39%min0.15%

5001000（2）抵抗截面负弯矩钢筋布置：

Mmax679.4106s0.079 2fcbh019.55009302112S=1-120.079=0.08b0.544

满足要求。

As=fcbh019.55009300.08==2418mm2 fy300查表选用428钢筋（实际As=2463mm2）。 配筋率：

钢筋计算符合要求。

（3）受剪箍筋的计算

24630.49%min0.15%

500100047

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设由混凝土与箍筋共同承担剪力，箍筋采用HPB235，fy210N/mm2，由于截面高度为1000mm， 经计算得：

Vc0.07hfcbh00.07800/100019.5500930567.7kN

Vc/d567.7/1.1516.1kNV561.9kN

所以Smax300mm，配置双肢箍筋8@240，则

1d(0.07hfcbh01.25fyvAsvh0)s1250.3(567.71031.25210930) 1.1240=609.1kN561.9kN满足截面抗剪要求。

因为梁高超过700mm，应设置构造钢筋，选用25钢筋，两根构造钢筋之间用连系筋相连，连系筋选用8@480钢筋。 4.2.8纵梁裂缝开展宽度及变形验算

（1）裂缝开展宽度验算

受弯构件1=1.0，钢筋采用变形钢筋，所以2=1.0，荷载长期效应组合3=1.5，保护层厚度c=50mm，钢筋直径d=25mm，

纵向受拉钢筋的有效配筋率：

te=向受拉钢筋的应力：

AsA19=s0.031 Ate2ab262.5500M455.8106sl286.8(N/mm2)

0.87h0As0.8793019那么，最大裂缝宽度为：

max123slEs(cd)0.301.4te286.850+12.5（） 21050.30+1.40.031=0.239mm<max=0.3mm1.01.01.5裂缝宽度满足要求。

（2）一般纵梁的挠度验算

48

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梁的短期刚度：

3Bs=（0.025+0.28E）（10.55'f+0.12f）Ecbh02.010519（0.025+0.28）3.251045009303 43.25105009304.221014(Nmm) 影响系数：

’2463=2.0-0.4=2.0-0.4=1.49

19 梁的长期刚度：

Bl=Bs/4.221014/1.492.831014(Nmm)

梁的挠度：

25Ml05455.810652502fl4.62mm

48Bl482.831014验算梁的挠度：

flfl4.6211 l052501136l0600挠度满足要求。

4.4横向排架设计

4.4.1结构参数 (1)横梁基本参数

前方桩台横梁使用倒 T 形截面，下部矩形在预制厂预制之后现场安装，上部矩形在现场浇筑形成，组成叠合式结构，断面尺寸见表4.14。

表4.14 横梁参数

B=1m H=1.6m b1=0.4m h1=0.6m (2)靠船构件参数

49

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图4.9 靠船构件示意图

沿码头前沿方向宽度(m)=0.6；靠船构件底部高程(m)=2.9；B1(m)=0.8；B2(m)=0.4；H1(m)=2；H2(m)=0.4 (3)桩帽参数

使用矩形桩帽，对于单桩桩帽，桩帽大小初步取1200mm1200mm，桩帽高度暂定为

600mm。

对于前方双直桩和后方叉桩，根据要求相邻两根桩桩顶净距取为300mm；桩伸入桩帽

100mm，桩帽大小初步取2000mm×1200mm。

表4.15 桩帽参数

桩帽 双直桩桩帽 直桩桩帽 叉桩桩帽 底部高程(m) 4.3 4.3 4.3 桩帽高度(m) 0.6 0.6 0.6 中心坐标X(m) 2 7.25 12.5 桩帽长度(m) 2 1.2 2 桩帽宽度(m) 1.2 1.2 1.2

(4)桩参数

表4.16 混凝土空心方桩

名称 桩截面1 边长(m) .6 内径(m) .3 净面积(m^2) .2314 毛面积(m^2 .36

表4.17 桩几何参数

桩号 1 2 顶面坐标X(m) 1.55 2.45 顶面坐标Y(m) 0 0 顶面坐标Z(m) 4.3 4.3 50

扭转惯性矩(m^4) .020805 截面惯性矩Iy(m^4) .010402 材料 C40 泥面高程(m) -12.12 -11.67 桩长(m) 30 30 斜度(゜) 0 0 转角(゜) 0 0 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

3 4 5 7.25 12.05 12.95 0 0 0 4.3 4.3 4.3

-9.27 -8.95 -5.15 30 30 30 0 3 3 0 200 20 表4.18 桩其它参数

桩号 5 4 3 2 1 地基系数C(kN/m) 252082 244066.5 259201.6 254370.6 2534.8 单元模型类型 上铰下固 上铰下固 上铰下固 上铰下固 上铰下固 桩截面名称 桩截面1 桩截面1 桩截面1 桩截面1 桩截面1

4.4.2结构荷载情况 (1)作用在结构上的荷载

表4.19 施工期荷载

荷载名称 荷载类型 51

荷载分项系数 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

永久荷载 施工均布荷载 永久荷载 人群荷载

表4.20 使用期荷载

1.2 1.4 荷载名称 第二阶段永久荷载 散货荷载 门机 船舶系缆力 船舶靠岸撞击力 荷载类型 永久荷载 散货荷载 门机 船舶系缆力 船舶靠岸撞击力 荷载分项系数 1.2 1.5 1.5 1.4 1.5 地震组合系数 1 .7 0 .5 0 偶然状态 非偶然 非偶然 非偶然 非偶然 非偶然

(2)码头均载

a.施工均布荷载

自动计算均载沿横梁方向最不利布置 考虑纵梁方向隔跨布置的不利影响系数为1

b.散货荷载

自动计算均载沿横梁方向最不利布置 轨道梁两侧1.5m范围内不布置荷载 考虑纵梁方向隔跨布置的不利影响系数为1

作用点坐标X1(m) 0 作用点坐标X2(m) 14.5 竖向均布力(kN/m^2) 20

(3)轨道荷载

52

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荷载名称 门机 门机 所在纵梁 #1 #3 是否滚出码头分段 是 是 是否两台机械前后一起滚动 否 否 滚动步长(m) .1 .1 前后机械间距(m) 1.5 1.5 水平力高程(m) 0 0 水平力(kN) 0 0

每个轨道上机械参数 门机

纵梁#1

轮子 1 2 3 4 5 6 7 8 与前一轮子间距(m) 0 .75 1 .75 8 .75 1 .75 纵梁#3

轮子 1 2 3 4 5 6 7 8 与前一轮子间距(m) 0 .75 1 .75 8 .75 1 .75 轮压(kN) 250 250 250 250 250 250 250 250 轮压(kN) 250 250 250 250 250 250 250 250

(4)船舶系缆力参数

系缆水平力分配系数 = 0.1

系缆夹角α(°)：是系缆力水平面投影与码头前沿线的夹角，逆时针为正 系缆夹角β(°)：是系缆力竖直方向水平面的夹角

作用位置 码头前系缆力名称 船舶系缆系缆力N(kN) 7 α(°) 30 β(°) 15 53

作用点高程(m) 7.2 离码头对应边沿距离DL(m) .5 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

部 力

注：系缆力在码头前后位置已经考虑，DL为系船柱到对应最近码头边缘的距离，DL>0

(5)船舶靠岸撞击力参数

靠岸撞击力水平力分配系数 =0.1

作用位置 码头前部 撞击力名称 船舶靠岸撞击力 作用点高程(m) 4 撞击力(kN) 1600

4.4.3组合工况详情及计算控制 (1)施工期组合

承载能力极限状态短暂状况作用效应的短暂组合

编号 1 2 组合内容 永久荷载 永久荷载+施工均布荷载

正常使用极限状态持久状况的频遇组合

编号 1 2 组合内容 永久荷载 永久荷载+施工均布荷载

(2)使用期组合

承载能力极限状态持久状况作用效应的持久组合

编号 1 2 组合内容 永久荷载+散货荷载+门机+船舶系缆力 永久荷载+散货荷载+门机+船舶靠岸撞击力

正常使用极限状态持久状况的标准组合

编号 1 2 组合内容 永久荷载+散货荷载+门机+船舶系缆力 永久荷载+散货荷载+门机+船舶靠岸撞击力 4.4.4内力计算结果

经易工软件计算结果如下：

施工期每种组合类型下的作用效应包络值

a．承载能力极限状态短暂状况作用效应的短暂组合

54

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55

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横梁上作用效应：

横梁竖向位移

跨 截面位置 最大值(mm) 最大效应对应的工况 最小值(mm) 最小效应对应的工况 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 56

-1.716 -1.599 -1.521 -1.521 -1.534 -1.599 -1.599 -2.34 -2.561 -2.561 -2.431 -1.638 -1.638 -1.547 -1.534 -1.534 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

6 6 跨中 右端 0 0 组合1 组合1 横梁剪力

-1.599 -1.716 组合1 组合1 跨 截面位置 最大值(kN) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 88.634 40.365 0 162.279 22.02849 0 86.56699 0 0 109.85 106.223 0 166.244 83.12199 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 横梁弯矩

最小值(kN) 0 -96.52499 -179.634 0 0 -121.615 0 0 -80.45699 0 -15.90548 -156.156 0 0 -100.399 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 最大值(kNm) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 0 0 0 124.417 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 57

最小值(kNm) 0 -40.586 -147.602 -147.615 -118.586 -172.237 -172.263 0 -22.087 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 139.0681 0 0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 -22.113 0 -142.935 -217.854 -169.507 -203.827 -128.83 -32.214 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

桩上作用效应：

桩轴力

桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 574.6 451.1519 481.78 360.4 815.8279 705.8479 508.04 399.568 494.65 404.118 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 桩剪力

桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 0 0 0 0 0 0 33.4 0 29.354 1.001 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 58

最小值(kN) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kN) 0 0 -.052 -.052 -.026 -.026 0 -.338 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

桩弯矩

桩 截面位置 最大值(kNm) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 4.537 4.446 5.329999 4.2 .598 0 0 0 0 7.852 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kNm) 0 0 0 0 0 0 -379.171 -5.174 -2.225 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

b．正常使用极限状态持久状况的频遇组合 横梁端部位移：Min=-.15(mm)，Max=0(mm)

59

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横梁上作用效应：

横梁竖向位移

跨 截面位置 最大值(mm) 最大效应对应的工况 最小值(mm) 最小效应对应的工况 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 61

-1.32 -1.23 -1.17 -1.17 -1.18 -1.23 -1.23 -1.8 -1.97 -1.97 -1.87 -1.26 -1.26 -1.19 -1.18 -1.18 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

6 6 跨中 右端 0 0 组合1 组合1 横梁剪力

-1.23 -1.32 组合1 组合1 跨 截面位置 最大值(kN) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 68.18 31.05 0 124.83 16.94499 0 66.59 0 0 84.5 81.71 0 127.88 63.94 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 横梁弯矩

最小值(kN) 0 -74.25 -138.18 0 0 -93.55 0 0 -61. 0 -12.23499 -120.12 0 0 -77.23 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 最大值(kNm) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 0 0 0 95.70542 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 62

最小值(kNm) 0 -31.22 -113.54 -113.55 -91.22 -132.49 -132.51 0 -16.99 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 106.9754 0 0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 -17.01 0 -109.95 -167.58 -130.39 -156.79 -99.1 -24.78 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

桩上作用效应：

桩轴力

桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 442 347.04 370.6 277.28 627.56 542.96 390.8 307.36 380.5 310.86 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 桩剪力

桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 0 0 0 0 0 0 25.88 0 22.58 .77 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 63

最小值(kN) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kN) 0 0 -.04 -.04 -.02 -.02 0 -.26 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

桩弯矩

桩 截面位置 最大值(kNm) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 3.49 3.42 4.1 3.28 .46 0 0 0 0 6.04 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kNm) 0 0 0 0 0 0 -291.67 -3.98 -203.25 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

使用期每种组合类型下的作用效应包络值

a．承载能力极限状态持久状况作用效应的持久组合

上海海事大学本科生毕业设计（论文）

65

上海海事大学本科生毕业设计（论文）

横梁上作用效应：

横梁竖向位移

跨 截面位置 最大值(mm) 最大效应对应的工况 最小值(mm) 最小效应对应的工况 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 横梁剪力

跨 截面位置 最大值(kN) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 922.1955 877.6395 0 451.23 85.353 0 433.506 281.261 173.376 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 组合1 组合2 组合2 组合1 组合2 组合2 组合2 66

-6.531001 -6.342 -6.1845 -6.1845 -6.1695 -6.1875 -6.1875 -6.7485 -6.921 -6.921 -6.873 -6.2355 -6.2355 -6.177 -6.1755 -6.1755 -6.273 -6.408 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kN) 0 -96.52499 -179.634 0 0 -1035.762 -154.1308 -262.0158 -411.6298 0 -40.0312 -405.9082 最小效应对应的工况 组合1 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 1036.914 1033.566 0 166.244 83.12199 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 横梁弯矩

0 0 -1166.672 0 0 0 组合1 组合1 组合2 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 最大值(kNm) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 275.05 0 0 691.3237 350.7199 350.5603 711.5832 8.349812 0 0 0 0 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1

最小值(kNm) -419.115 -419.115 -419.115 -418.2045 -190.539 -465.8085 -4.75 -9.1581 -1545.384 -1544.469 -840.0735 -135.6885 -422.1154 -5.034 -487.533 0 0 0 最小效应对应的工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 桩上作用效应：

桩轴力

桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 桩底 桩顶 桩底 桩顶 1370.78 1256.828 1280.51 1168.526 最大效应对应的工况 组合2 组合2 组合2 组合2 67

最小值(kN) 0 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 1613.033 1511.513 1326.162 1226.035 1582.267 1498.699 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 桩剪力

0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 .669 .669 .674 .674 .952 .952 34.613 .709 29.966 1.613 最大效应对应的工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 桩弯矩

最小值(kN) -.081 -.081 -.129 -.129 -.1455 -.1455 0 -.317 0 -.622 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 桩 截面位置 最大值(kNm) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 6.3926 4.446 7.241099 4.2 2.8404 0 0 0 0 7.852 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kNm) -11.294 0 -11.2435 0 -18.02 0 -398.0485 -5.174 -273.8042 0 最小效应对应的工况 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合1 组合1

b．正常使用极限状态持久状况的标准组合 横梁端部位移：Min=-.67(mm)，Max=4.24(mm)

68

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69

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横梁上作用效应：

横梁竖向位移

70

上海海事大学本科生毕业设计（论文）

跨 截面位置 最大值(mm) 最大效应对应的工况 最小值(mm) 最小效应对应的工况 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 横梁剪力

跨 截面位置 最大值(kN) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 0 0 0 628.433 591.303 0 325.786 60.291 0 302.322 183.429 75.544 708.201 705.411 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 组合1 组合2 组合2 组合1 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 71

-4.618 -4.474 -4.357 -4.357 -4.349 -4.371 -4.371 -4.859 -5.008 -5.008 -4.956 -4.409 -4.409 -4.356 -4.353 -4.353 -4.428 -4.536 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kN) 0 -74.25 -138.18 0 0 -709.213 -61.142 -169.027 -286.796 0 -29.13399 -294.629 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

5 6 6 6 右端 左端 跨中 右端 0 127.88 63.94 0 组合1 组合1 组合1 组合1 横梁弯矩

-793.227 0 0 0 组合2 组合1 组合1 组合1 跨 截面位置 最大值(kNm) 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 0 0 0 0 153.342 0 0 480.0184 228.149 228.036 495.7834 0 0 0 0 0 0 0 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kNm) -279.41 -279.41 -279.41 -278.803 -127.026 -310.539 -309.843 -2.772 -1030.256 -1029.6 -560.049 -90.459 -281.421 -3.356 -325.022 0 0 0 最小效应对应的工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1

桩上作用效应：

桩轴力

桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 1002.253 907.293 927.793 834.473 1200.866 1116.266 最大效应对应的工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 72

最小值(kN) 0 0 0 0 0 0 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 962.2939 878.8539 1130.945 1061.305 组合1 组合1 组合2 组合2 桩剪力

0 0 0 0 组合1 组合1 组合1 组合1 桩 截面位置 最大值(kN) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 .446 .446 .436 .436 .628 .628 26.526 .386 22.988 1.178 最大效应对应的工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 桩弯矩

最小值(kN) -.054 -.054 -.094 -.094 -.101 -.101 0 -.246 0 -.158 最小效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 桩 截面位置 最大值(kNm) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 4.728 3.42 5.375 3.28 1.987 0 0 0 0 6.04 最大效应对应的工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 最小值(kNm) -6.366 0 -6.129 0 -11.86 0 -304.255 -3.98 -209.638 0 最小效应对应的工况 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合1 组合1

横梁包络值汇总：

表4.21 承载能力极限状态计算结果

组合 持久组合 弯矩Min(kNm) -1545.384 弯矩Max(kNm) 711.5832 73

剪力Min(kN) -1166.672 剪力Max(kN) 1036.914 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

短暂组合 -217.854 139.0681

-179.634 166.244 表4.22 正常使用极限状态计算结果

组合 弯矩Min(kNm) 持久状况的作用效应标准组合 持久状况的作用效应频遇组合 -167.58 106.9754 -138.18 127.88 -1.99 0 -1030.256 弯矩Max(kNm) 495.7834 -793.227 剪力Min(kN) 剪力Max(kN) 708.201 -5.047 竖向位移Min(mm) 0 竖向位移Max(mm)

4.4.5横梁的配筋

按照承载能力极限状态（持久组合）计算，横梁承载正向弯矩最大值为：712kNm，负向弯矩最大值为：-1545kNm，采用双筋截面。

横梁采用等级为C40的混凝土，则fc19.5N/mm2，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，则fy300N/mm2，fyv210N/mm2。

预制横梁长4.25m，搁置长度0.3m，净跨3.65m. 弯矩计算跨度：

l0lne3950mm1.05ln3830mm

则取l03830mm。

剪力计算跨度：

l0ln3650mm

（1）抵抗截面正弯矩钢筋布置：

因弯矩较大，估计受拉钢筋为双排布置，混凝土保护层厚度c=50mm，初步取a=130mm，按照矩形截面进行计算，此时，h016001301470mm,b400mm。

Mmax712106s0.042 22fcbh019.54001470112S=1-120.042=0.043b0.544

满足要求。

As=fcbh019.540014700.043==13.46mm2 fy30074

上海海事大学本科生毕业设计（论文）

查表选用622钢筋（实际As=2281mm2），分两排布置，下排4根，上排2根。

计算配筋率：

钢筋计算符合要求。

22810.39%min0.15%

4001470（2）抵抗截面负弯矩钢筋布置：

负向弯矩最大值为：-1545kNm，估计为双排钢筋布置，取a=130mm，按照T形截面计算，此时，h016001301470mm。

首先鉴别T形梁所属情况：

fcbf'hf'(h0hf'/2)19.51000600(1530600/2)14391kNm

因为Mufcbf'hf'(h0hf'/2)，所以属于第一种情况的T形梁，可以按照宽度b1000mm的矩形梁截面进行计算。

Mmax1545106s0.037 22fcbh019.510001470112S=1-120.037=0.038b0.544

满足要求。

As=fcbh019.5100014700.038==3630.9mm2 fy300查表选用628钢筋（实际As=3695mm2），分两排布置，下排4根，上排2根。

计算配筋率：

36950.25%min0.15%

10001470钢筋计算符合要求。

（3）受剪箍筋的计算

设由混凝土与箍筋共同承担剪力，箍筋采用HPB235，fy210N/mm2，由于截面高度为1600mm， 经计算得：

Vc0.07hfcbh00.07800/110019.54001470684kNVc/d684/1.1622kNV1167kN

所以Smax350mm，配置双肢箍筋12@120，则

75

上海海事大学本科生毕业设计（论文）

1d(0.07hfcbh01.25fyvAsvh0)s12113.1(6841031.252101470) 1.1120=1283kN1167kN满足截面抗剪要求。

因为梁高超过700mm，应设置构造钢筋，选用22钢筋，两根构造钢筋之间用连系筋相连，连系筋选用12@600钢筋。 4.4.6横梁裂缝开展宽度及变形验算 (1) 裂缝开展宽度验算

受弯构件1=1.0，钢筋采用采用变形钢筋，所以2=1.0，荷载长期效应组合3=1.5，保护层厚度c=50mm，钢筋直径d=22mm。

纵向受拉钢筋的有效配筋率：

te=受拉钢筋的应力：

AsA2281=s0.009 Ate2ab21301000M712106sl244.07(N/mm2)

0.87h0As0.8714702281那么，最大裂缝宽度为：

max123slEs(cd)0.301.4te244.0750+22（） 52100.30+1.40.0090.254mm<max=0.3mm1.01.01.5裂缝宽度满足要求。

(2)轨道梁的挠度验算 梁的短期刚度：

3Bs=（0.025+0.28E）（10.55'f0.12f)Ecbh02.0105（0.025+0.280.39%）3.2510450014703 43.25101.1015(Nmm) 影响系数：

’3695=2.0-0.4=2.0-0.4=1.35

228176

上海海事大学本科生毕业设计（论文）

梁的长期刚度：

Bl=Bs/1.1015/1.531.071015(Nmm)

梁的挠度：

25Ml0571210638302fl1.02mm 1548Bl481.0710验算梁的挠度：

ffl1.0211 ll038303755l0800挠度满足要求。

4.5桩基设计

4.5.1桩截面设计

本设计采用预应力混凝土方桩，断面尺寸为600mm600mm，空心结构为圆形，直径为300mm，混凝土等级采用C40，断面图如下：

图4.10 桩截面示意图

截面参数见表4.23：

表4.23 凝土空心方桩

名称 桩截面1 边长(m) .6 内径(m) .3 净面积(m^2) .2314 毛面积(m^2 .36

表4.24 桩几何参数

桩号 顶面坐标X(m) 顶面坐标Y(m) 顶面坐标Z(m) 77

扭转惯性矩(m^4) .020805 截面惯性矩Iy(m^4) .010402 材料 C40 泥面高程(m) 桩长(m) 斜度(゜) 转角(゜) 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

1 2 3 4 5 1.55 2.45 7.25 12.05 12.95 0 0 0 0 0 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3

-12.12 -11.67 -9.27 -8.95 -5.15 30 30 30 30 30 0 0 0 3 3 0 0 0 200 20 表4.25 桩其它参数

桩号 5 4 3 2 1 地基系数C(kN/m) 252082 244066.5 259201.6 254370.6 2534.8 单元模型类型 上铰下固 上铰下固 上铰下固 上铰下固 上铰下固 桩截面名称 桩截面1 桩截面1 桩截面1 桩截面1 桩截面1

4.5.2桩截面验算

经易工软件计算如下：

a．承载能力极限状态持久状况作用效应的持久组合

轴力最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 1256.83 1370.78 1168.53 1280.51 1511.52 1613.04 1226.03 1326.16 1498.7 1582.26 弯矩(kNm) 4.1 4.86 3.94 4.48 0 2.77 4.78 351.66 7.25 233.71 偏心矩e(m) 0.003 0.004 0.003 0.003 0.000 0.002 0.004 0.265 0.005 0.148

轴力最小时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 截面位置 桩顶 桩底 轴力(kN) 817.91 912.87 弯矩(kNm) 3.42 3.96 偏心矩e(m) 0.004 0.004 78

边缘应力最大值(MPa) 4.46 4.88 4.15 4.56 5.22 5.66 4.38 14.73 5.39 12.21 边缘应力最小值(MPa) 4.23 4.60 3.93 4.30 5.22 5.50 4.10 -5.56 4.97 -1.27 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 边缘应力最大值(MPa) 2.93 3.27 边缘应力最小值(MPa) 2.73 3.04 是否满足 是 是 对应工况 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

2 2 3 3 4 4 5 5 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 728.4 821.72 903.28 987.88 384.72 468.16 794.45 8.09 3.28 4.58 0 17.95 3.98 309.37 6.04 209.47 0.005 0.006 0.000 0.018 0.010 0.661 0.008 0.242

2.61 2.97 3.12 3.93 1.44 10.54 2.92 9.03 2.42 2.71 3.12 2.90 1.21 -7.30 2.57 -3.05 是 是 是 是 是 是 是 是 组合1 组合1 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 弯矩最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 1232.39 1370.78 1155.99 1280.51 1511.52 1592.95 1226.03 1041.8 1231.65 1315.21 弯矩(kNm) 4.45 11.29 4.26 11.24 0 18.02 5.17 398.05 7.85 273.8 偏心矩e(m) 0.004 0.008 0.004 0.009 0.000 0.011 0.004 0.382 0.006 0.208

压应力最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 1346.34 1370.78 1267.98 1267.98 1613.04 1592.95 1198.32 1198.32 1234.51 1501.56 弯矩(kNm) 5.82 4.86 6.59 6.59 2.77 11 379.65 379.65 272.78 253.3 偏心矩e(m) 0.004 0.004 0.005 0.005 0.002 0.007 0.317 0.317 0.221 0.169 79

边缘应力最大值(MPa) 4.39 5.06 4.12 4.75 5.22 6.03 4.39 15.08 4.48 12.44 边缘应力最小值(MPa) 4.13 4.41 3.87 4.10 5.22 4.99 4.09 -7.88 4.03 -3.35 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合1 边缘应力最大值(MPa) 4.82 4.88 4.57 4.57 5.66 5.82 15.09 15.09 12.13 12.50 边缘应力最小值(MPa) 4.49 4.60 4.19 4.19 5.50 5.19 -6.81 -6.81 -3.60 -2.12 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合1 组合2 组合1 组合1 组合1 组合2 组合1 组合1 组合1 组合2 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

拉力最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 817.91 912.87 728.4 834.28 903.28 987.88 1198.32 585.4 1234.51 1234.51 弯矩(kNm) 3.42 3.96 3.28 6.5 0 17.95 379.65 396.87 272.78 272.78 偏心矩e(m) 0.004 0.004 0.005 0.008 0.000 0.018 0.317 0.678 0.221 0.221 边缘应力最大值(MPa) 2.93 3.27 2.61 3.07 3.12 3.93 15.09 13.47 12.13 12.13 边缘应力最小值(MPa) 2.73 3.04 2.42 2.70 3.12 2.90 -6.81 -9.42 -3.60 -3.60 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 组合2 组合1 组合2 组合1 组合1

b．正常使用极限状态持久状况的标准组合

轴力最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 907.29 1002.25 834.47 927.79 1116.27 1200.87 878.85 962.29 1061.3 1130.94 弯矩(kNm) 3.42 2.54 3.28 2.17 0 1.94 3.98 292.77 6.04 196.46 偏心矩e(m) 0.004 0.003 0.004 0.002 0.000 0.002 0.005 0.304 0.006 0.174

轴力最小时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 轴力(kN) 660.95 755.91 578.02 弯矩(kNm) 3.42 3.8 3.28 偏心矩e(m) 0.005 0.005 0.006 80

边缘应力最大值(MPa) 3.23 3.54 2.98 3.27 3.86 4.21 3.15 11.77 3.84 9.58 边缘应力最小值(MPa) 3.04 3.39 2.79 3.14 3.86 4.09 2.92 -5.12 3.49 -1.76 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 边缘应力最大值(MPa) 2.38 2.72 2.09 边缘应力最小值(MPa) 2.19 2.50 1.90 是否满足 是 是 是 对应工况 组合1 组合1 组合1 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

2 3 3 4 4 5 5 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 671.34 783.17 867.77 358.93 442.37 633.22 702.86 4.42 0 11.81 3.98 303.47 6.04 207.4 0.007 0.000 0.014 0.011 0.686 0.010 0.295

2.45 2.71 3.34 1.36 10.28 2.36 8.41 2.19 2.71 2.66 1.13 -7.22 2.01 -3.55 是 是 是 是 是 是 是 组合1 组合2 组合2 组合2 组合2 组合1 组合1 弯矩最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 1 1002.25 826.12 927.79 1116.27 1187.48 878.85 772.69 883.24 952.88 弯矩(kNm) 3.42 6.37 3.28 6.13 0 11.86 3.98 304.26 6.04 209.63 偏心矩e(m) 0.004 0.006 0.004 0.007 0.000 0.010 0.005 0.394 0.007 0.220

压应力最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 985.96 985.96 919.44 919.44 1200.87 1187.48 962.29 962.29 952.88 1130.94 弯矩(kNm) 4.58 4.58 5.22 5.22 1.94 7.24 292.77 292.77 209.44 196.46 偏心矩e(m) 0.005 0.005 0.006 0.006 0.002 0.006 0.304 0.304 0.220 0.174

81

边缘应力最大值(MPa) 3.18 3.65 2.95 3.38 3.86 4.45 3.15 11.45 3.23 9.34 边缘应力最小值(MPa) 2.98 3.28 2.76 3.03 3.86 3.76 2.92 -6.10 2.88 -2.75 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合2 组合1 组合1 边缘应力最大值(MPa) 3.54 3.54 3.33 3.33 4.21 4.31 11.77 11.77 9.33 9.58 边缘应力最小值(MPa) 3.28 3.28 3.03 3.03 4.09 3.90 -5.12 -5.12 -2.75 -1.76 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 组合1 组合1 组合1 组合2 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

拉力最大时桩各截面情况(0根桩不满足)

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力(kN) 1 1002.25 826.12 927.79 1116.27 1187.48 878.85 772.69 883.24 952.88 弯矩(kNm) 3.42 6.37 3.28 6.13 0 11.86 3.98 304.26 6.04 209.63 偏心矩e(m) 0.004 0.006 0.004 0.007 0.000 0.010 0.005 0.394 0.007 0.220 边缘应力最大值(MPa) 2.38 2.72 2.09 2.45 2.71 3.34 10.88 10.28 8.41 8.41 边缘应力最小值(MPa) 2.19 2.50 1.90 2.19 2.71 2.66 -5.95 -7.22 -3.55 -3.55 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 对应工况 组合1 组合1 组合1 组合1 组合2 组合2 组合1 组合2 组合1 组合1

c．桩汇总结果(桩受压为正,受拉为负,应力压为正,拉为负)

承载能力极限状态桩汇总结果

桩号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 截面位置 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 桩顶 桩底 轴力Max(kN) 1256.83 1370.78 1168.53 1280.51 1511.52 1613.04 1226.03 1326.16 1498.7 1582.26 轴力Min(kN) 817.91 912.87 728.4 821.72 903.28 987.88 384.72 468.16 794.45 8.09 弯矩MAX(kNm) 4.45 11.29 4.26 11.24 0 18.02 5.17 398.05 7.85 273.8 应力Max(MPa) 4.82 4.88 4.57 4.57 5.66 5.82 15.09 15.09 12.13 12.50 应力Min(MPa) 2.73 3.04 2.42 2.70 3.12 2.90 -6.81 -9.42 -3.60 -3.60 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是

4.5.3单桩承载力验算

单桩抗压极限承载力(已经考虑桩的重量,轴力为桩顶轴力)(0根桩不满足)

桩号 1 2 3 4 桩顶轴压力(kN) 1256.83 1168.53 1511.51 1226.03 82

单桩抗压极限承载力(kN) 1865.56 1872.73 1911.01 1798.33 抗压是否满足 是 是 是 是 上海海事大学本科生毕业设计（论文）

5 1498.7

1861.76 是 单桩抗拉极限承载力(已经考虑桩的重量,轴力为桩顶轴力)(0根桩不满足)

桩号 1 2 3 4 5 桩顶轴拉力(kN) 0 0 0 0 0 单桩抗拉极限承载力(kN) 823.56 828.43 854.45 768. 811.8 抗拉是否满足 是 是 是 是 是

83