1、港口工程学第四章第四章 高桩码头高桩码头本章要点本章要点 1.高桩码头的结构型式及其特点结构型式及其特点 2.高桩码头构造设计构造设计 3. 高桩码头的结构布置结构布置4.高桩码头的计算计算（面板、 纵梁、横向排架、靠船构件）5.高桩码头的构件强度和整体稳定验算构件强度和整体稳定验算高桩码头的重要组成部分桩基上部结构接岸结构岸坡码头设备高桩码头：适用于软土地基。优点：结构自重轻，波浪反射小，砂石料用量少，对挖泥超深的适应性强。缺点：对地面超载和装卸工艺变化的适应性差；耐久性不如重力式码头和板桩码头；码头构件易损坏且难修复。打桩船打桩船桩基础桩基础墩台桩基础墩台桩基础浇筑好的桩帽浇筑好的桩帽横梁
2、就位横梁就位安装靠船构件安装靠船构件安装靠船构件之间的水平撑安装靠船构件之间的水平撑安装预制面板安装预制面板面层现浇面层现浇高桩码头全景高桩码头全景横向排架横向排架横向排架横向排架第一节 高桩码头的结构型式及其特点一、按桩台宽度和挡土结构分类二、按上部结构分类一、按桩台宽度和挡土结构分类1. 窄桩台码头：设有较高的挡土结构窄桩台码头：设有较高的挡土结构l挡土结构与码头连成一体：在我国很少采用在我国很少采用l前板桩高桩码头前板桩高桩码头 优点：基桩不受冰凌撞击，上部结构的底面不暴露在外，免受波浪溅水和干湿交替的作用以及含盐蒸汽的影响。 缺点：填方数量大；不好设锚固，土压力大；码头前波浪反射严重；
3、整体滑动稳定性不如后板桩码头。l后板桩高桩码头后板桩高桩码头l挡土结构与码头分开设置：主要采用型式主要采用型式l设置挡土墙前前板板桩桩高高桩桩码码头头后后板板桩桩高高桩桩码码头头窄窄桩桩码码头头断断面面图图深层水泥搅拌桩深层水泥搅拌桩l窄桩台高桩码头窄桩台高桩码头l特点：特点：1.码头宽度较窄； 2.适用于地基较好、土方回填量较小或回填料较便宜的地区； 3.深层水泥搅拌桩处理挡土墙下的软弱地基，减少软土地基变形对码头桩基的影响。 l宽桩台码头宽桩台码头l特点：特点：1.在软土地基上修建满堂式码头时，采用岸坡自然稳定的宽桩台码头为宜； 2.岸坡回填土方量少，有利于岸坡稳定；3. 采用纵向变形缝将
4、宽桩台划分为前桩台和后桩台。 二、按上部结构型式分类l板梁式（梁板式）l桁架式（框架式）l无梁板式l承台式l板梁式（梁板式）l由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。l优点：各构件受力明确合理；构件抗裂性能高（预应力构件）；桩的承载力能充分发挥，靠船构件的悬臂长度短。l缺点：缺点：构件类型和数量多，死角多，水气不易排出，构件中钢筋易腐蚀。l桁架式（框架式）l由面板、纵梁、桁架和水平连杆组成。l优点：适合于水位变化大的内河港口；刚度大，整体性好。l缺点：施工麻烦，造价高，现浇混凝土量大。l无梁板式l由面板、桩帽和靠船构件组成。l优点：结构简单，施工水位高，施工简便速度快。l缺点：受力情况不明确；
5、只能采用非预应力面板，靠船构件的悬臂长度增长，结构的整体刚性和桩的耐久性不好。l适用于水位差较小和码头面没有大的集中荷载。l无梁板式l面板、桩帽、靠船构件。面板直接搁在桩帽上。l优点：结构简单，施工快，造价低。l缺点：面板位置高，桩的自由高度大，靠船构件悬臂段长。l仅适用于水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。 承台式l由水平承台、胸墙和靠船构件组成。l优点：承台受力均匀；结构整体性和耐久性好；对打桩的要求不高。l缺点：自重大，需桩多墩式码头l其他高桩码头其他高桩码头新新型型高高桩桩码码头头前方前方带有带有刚架刚架的梁的梁板式板式高桩高桩码头码头前前方方带带有有框框架架的的梁梁板板式式高高桩桩
6、码码头头大管桩板梁式高桩码头大管桩板梁式高桩码头高桩码头试桩打桩船打桩船打桩打桩试桩主梁安设试桩主梁安设试桩试桩某高桩码头建造过程预制梁起吊预制梁起吊砂浆铺底砂浆铺底横梁就位横梁就位靠船构件安装靠船构件安装水平撑安装水平撑安装预制面板安装预制面板安装安装好的横梁和靠船构件安装好的横梁和靠船构件面层现浇面层现浇引桥面层施工引桥面层施工某高桩码头建造过程打桩船打桩船墩台桩基础墩台桩基础桩帽钢筋模板桩帽钢筋模板浇筑好的桩帽浇筑好的桩帽起重船吊斗浇筑工艺起重船吊斗浇筑工艺墩台底模板制作安装墩台底模板制作安装墩台钢筋绑扎墩台钢筋绑扎墩台模板安装墩台模板安装预制梁验收预制梁验收第二节第二节 高桩码头的构造
7、高桩码头的构造 高桩码头设计与施工规范港口工程混凝土结构设计规范一、一、桩和桩帽桩和桩帽二、二、横梁与纵梁横梁与纵梁三、三、面板与面层面板与面层 四、四、靠船构件靠船构件 五、五、构件的连接和搁置构件的连接和搁置六、六、增强结构耐久性的措施增强结构耐久性的措施一、桩1.种类种类（按材料分）： 木桩木桩很少采用 钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩耐久性好，节省钢材，造价低 预应力钢筋混凝土方桩 预应力钢筋混凝土管桩 （先张法、后张法）钢管桩钢管桩外海工程、制作简单，打入容易，承受较大水平荷载按施工方法分类：按施工方法分类：预制桩，灌注桩按断面形状分类：按断面形状分类：方桩，圆桩 水下灌注桩施工（近岸）水下
8、灌注桩施工（近岸）（1 1）预应力钢筋混凝土方桩）预应力钢筋混凝土方桩主要采用的结构型式主要采用的结构型式 特点：特点：1.制作方便，可分节制造，接桩方便；制作方便，可分节制造，接桩方便； 2.侧摩擦力与同面积圆桩相比提高侧摩擦力与同面积圆桩相比提高13%13% ； 3. 根据特殊要求可做成矩形截面。根据特殊要求可做成矩形截面。作用？作用？4. 做成圆形截面。做成圆形截面。作用？作用？几点构造要求：几点构造要求：1.断面一般断面一般为为 40cm40cm60cm60cm ；2.断面较大时，可作成圆形断面较大时，可作成圆形空心，以减轻自重；空心，以减轻自重； 注意：锤击下沉注意：锤击下沉, ,桩
9、顶桩顶4 4倍桩宽范围内做成实心段倍桩宽范围内做成实心段 冰凌区，不宜采用空心桩冰凌区，不宜采用空心桩3.主筋宜采用冷拉主筋宜采用冷拉II、III和和级钢筋，配筋率不小于级钢筋，配筋率不小于1%；4.主筋直径一般不小于主筋直径一般不小于14mm ;5.桩宽桩宽 45cm，主筋不少于，主筋不少于8根；桩宽根；桩宽 45cm，不少于，不少于4根；根；6.箍筋一般采用箍筋一般采用I级钢筋，直径为级钢筋，直径为68mm，封闭式；，封闭式； 7.箍筋间距取箍筋间距取4050cm，桩头、尖处应加密，桩头钢筋网，桩头、尖处应加密，桩头钢筋网 8.楔形桩尖，长度楔形桩尖，长度1.01.5d桩宽。桩宽。9. 桩
10、靴、桩靴、H形钢桩，打入岩层。形钢桩，打入岩层。桩帽构造桩帽构造 1.作用？作用？ 调整打桩时产生的桩顶标高和平面位调整打桩时产生的桩顶标高和平面位置的偏差，便于预制梁或板的安装置的偏差，便于预制梁或板的安装 2.桩帽一般采用现浇混凝土桩帽一般采用现浇混凝土 3. 顶面尺寸：预制梁的宽度、梁或板的搁置长度、安装构件时的允许偏差4. 底面尺寸： 直桩：桩宽、打桩允许偏差、外包最小宽度； 叉桩：斜桩与垂线的夹角、两斜桩轴线在桩帽底面交点的距离。5. 桩帽高度：不宜小于0.5倍桩帽宽度，且不得小于600mm。6. 桩的全部外伸钢筋应埋入桩帽内，桩头应嵌入桩帽50100mm。7. 现浇横梁，不设桩帽，
11、横梁与桩浇筑在一起。现浇横梁，不设桩帽，横梁与桩浇筑在一起。桩帽钢筋桩帽钢筋 布置图布置图桩帽钢筋模板桩帽钢筋模板浇筑好的桩帽浇筑好的桩帽预应力空心方桩制作全过程（2 2）预应力混凝土管桩：）预应力混凝土管桩： 圆形的空心桩，钢绞线，大管桩。圆形的空心桩，钢绞线，大管桩。分为：分为：先张法（PHC桩）和后张法（雷蒙德桩）构造：构造：l先张法：外径600、800、1000、1200mm；壁厚为60-150mm；每节长15m、30m；l后张法（雷蒙德桩）：单节长4m，外径为1000、1200、1400mm；壁厚130-145mm。大直径管桩大直径管桩特点：特点：l 与与预应力混凝土方桩比较：预应力
12、混凝土方桩比较：强度高，密度大，耐锤击，承载力大；l与钢桩比较：与钢桩比较：耐久性好，使用寿命长，不需经常维护，用钢量1/81/6 ，成本1/31/2。 1. 主筋：单股或双股钢绞线，周长均匀布置，16根。2. 箍筋：I级钢筋，直径不小于6mm3. 壁厚：应满足钢绞线预留孔及内外保护层厚度。灌浆砼40MPa。4. 桩身排水孔：桩身上部，消除水锤现象，50mm。5. 岩石层：钢桩靴。表面带齿的管桩表面带齿的管桩2.2.钢管桩钢管桩 构造要求：外径500-1200mm；壁厚为10-18mm（计算厚度预留腐蚀厚度）。（薄壁结构）外径与厚度之比不宜大于70，防止钢桩屈皱破坏。优点：强度大，抗弯能力大，
13、能承受较大的水平力，制造和施工方便。缺点：钢材用量大，造价高，容易腐蚀。洋山港一期钢管桩洋山港一期钢管桩钢管桩和构件钢管桩和构件 桩与桩帽连接：桩与桩帽连接：桩顶直接伸入桩帽（或横梁）内 桩顶通过锚固铁件（或钢筋）伸入桩帽 二、横梁和纵梁二、横梁和纵梁 1.1.横梁横梁 受力情况：受力情况：板梁式高桩码头的主要受力构件 横梁断面形式横梁断面形式: : 倒T形，矩形，花篮形横梁截面形式选横梁截面形式选择（重要）：择（重要）： 纵梁高度很小：纵梁高度很小：纵梁搁置于横梁纵梁搁置于横梁上，选倒上，选倒T形。形。上横梁宽：上横梁宽：3545cm，高度，高度80150cm；下横梁宽：下横梁宽：90120
14、cm，高度，高度6080cm。横梁截面形式选择：横梁截面形式选择： 纵梁高度与横梁相差不大：纵、横梁等高连接，纵梁高度与横梁相差不大：纵、横梁等高连接，均置于桩帽上，选矩形或花篮形。均置于桩帽上，选矩形或花篮形。横梁的断面形式及接头构造纵横梁等高布置，中间做现纵横梁等高布置，中间做现浇结点浇结点2.2.纵梁纵梁: :横梁间通常设置纵梁，横梁间通常设置纵梁，门机、铁路轨道下的梁又称轨道梁门机、铁路轨道下的梁又称轨道梁断面形式：断面形式：矩形，空心矩形、T形、花篮型，型 结构计算：结构计算：纵梁一般采用连续梁 纵梁宽：3050cm 纵梁高：90120cm支座处与横梁、桩帽整体连接。支座处与横梁、桩
15、帽整体连接。纵梁纵梁三、面板与面三、面板与面层层种类种类1. 1. 实心板：实心板： 现浇板整体性好，非预应力，用于无预制和起重条件的小型码头。 预制板现场拼接，分为横向铰接板和整体连接板。 叠合板板厚较大时采用，下部为预制，上部为现浇，现场工作量大。上面还有面层，一起浇上面还有面层，一起浇筑。筑。2.2.空心板：空心板： 上海地区，空心大板 厚度一般为4060cm 空心板之间纵向拼缝一般采用铰接， 用C30细石混凝土浇捣凹凸形凹凸形空心板形式空心板形式预制面板预制面板叠合板安装叠合板安装现浇空心板施工现浇空心板施工橡胶管橡胶管空心大板引桥空心大板引桥面层面层的作用：找平码头地面，作为磨耗层。
16、面层与面板一起浇筑时，厚度不小于2cm 面层与面板分开浇筑时，厚度不小于5cm为了防止面层混凝土在气温变化时引起膨胀或收缩而产生裂缝，面层应设伸缩缝，缝竖向不连通，亦称假缝。面层应设置排水坡，坡度一般采用0.5%-1.0%。面板现浇层面板现浇层面层伸缩缝面层伸缩缝四、靠船构件四、靠船构件1.1.作用：作用：固定防冲设备 2.2.类型：类型：悬臂梁式 ，悬臂板式 悬臂梁式：梁板式高桩码头悬臂梁式：梁板式高桩码头安装好的靠船构件安装好的靠船构件水平撑安装水平撑安装水平撑安装要求：水平撑安装要求：1. 断面不小于断面不小于35cm30cm2. 与靠船构件外边线的距离不小于与靠船构件外边线的距离不小于
17、10cm悬臂板式：无梁板式高桩码头悬臂板式：无梁板式高桩码头双层系靠船平台：水位差双层系靠船平台：水位差58m多层系靠船平台：水位差多层系靠船平台：水位差1017m五、构件的连接与搁置五、构件的连接与搁置 1.1.构件连接：构件连接：固接：接头整体浇筑铰接：空心板纵向拼缝 不连接：搭接连接要求：连接要求：（1）符合构件连接处的受力要求。）符合构件连接处的受力要求。（2）确保连接质量：）确保连接质量：接缝处现浇砼的标号比预制件高一级；预制件与比其尺寸大的现浇件连接时，预制件应埋入现浇件规定深度（3）便于施工。）便于施工。2.构件的搁置构件的搁置 支座顶面铺设砂浆，厚度一般为1cm；水泥砂浆铺底水
18、泥砂浆铺底六、增强结构耐久性的措施六、增强结构耐久性的措施P125P125第三节第三节 高桩码头的结构布置高桩码头的结构布置 1.1.上部结构的宽度上部结构的宽度窄桩台码头：窄桩台码头： 设门机码头：1414.5m 不设门机码头：810m 宽桩台码头：宽桩台码头：综合考虑码头前沿线、码头后方挡土结构的位置、码头使用等。先拟定前先拟定前桩台的宽度桩台的宽度一、码头结构尺度的确定一、码头结构尺度的确定码头结构的长度、码头前沿高程、码头前水底高程码头结构的长度、码头前沿高程、码头前水底高程2.2.岸坡坡度与分级：岸坡坡度与分级：岸坡根据使用要求开挖岸坡根据使用要求开挖 海港：海港：1：2.5 河港：
19、河港：1：2 坡面用抛石进行处理：坡面用抛石进行处理：1：1.5B B1 1、B B2 2、B B3 3 3.3.结构沿码头长度方向的分段结构沿码头长度方向的分段变形缝的作用：变形缝的作用： 伸缩缝 沉降缝 伸缩缝间距：伸缩缝间距： 装配式结构6070m 现浇式结构35m 沉降缝：沉降缝： 根据荷载、结构型式、地质条件确定，尽量一缝两用。 变形缝设置：变形缝设置：悬臂式 简支式 缝宽：缝宽：23cm上海地区：大于上海地区：大于90m90m变形缝的设置变形缝的设置凹凸缝的齿高凹凸缝的齿高一、悬臂梁式：一、悬臂梁式：优点：对不均匀沉降的适应性强，优点：对不均匀沉降的适应性强，缺点：增加了排架数目，
20、悬臂部分需现浇缺点：增加了排架数目，悬臂部分需现浇二、简支梁式：二、简支梁式：优点：结构简单、施工方便。优点：结构简单、施工方便。缺点：要保证梁端自由滑动和转动，支座构造相对复杂。缺点：要保证梁端自由滑动和转动，支座构造相对复杂。高桩码头变形缝凹凸缝高桩码头变形缝凹凸缝凹凸形变形缝凹凸形变形缝4.4.上部结构（桩台）的底部高程上部结构（桩台）的底部高程 （1）桩帽或现浇横梁的底高程不应低于施工水位（设计低水位）； （2）靠船构件底部高程：保证低水位时船舶靠泊。二、桩基布置二、桩基布置 布置原则：布置原则：应能充分发挥桩基承载力，各桩受力尽量均匀； 应使整个码头工程的建设比较经济； （桩基方案的
21、比选与优化设计）（桩基方案的比选与优化设计）应考虑桩基施工的可能与便利。1 1 横向排架中桩的布置横向排架中桩的布置 原则一：原则一：纵梁下布桩；纵梁下布桩；图图(a)原则二：原则二：靠前沿的门机梁下布置双直桩，叉桩靠前沿的门机梁下布置双直桩，叉桩布置在后门机梁下；布置在后门机梁下；图图(c)、(d)原则三：原则三：门机下无铁路，双直桩和叉桩中间设门机下无铁路，双直桩和叉桩中间设12根直桩；根直桩；图图(a)、(b)原则四：原则四：门机下有双线铁路，布置门机下有双线铁路，布置2根直桩；根直桩；图图(c)、(d)原则五：原则五：不设门机和铁路，桩等间距布置；不设门机和铁路，桩等间距布置；图图(a
22、)、(b)原则六：原则六：窄突堤码头：中间布置叉桩，门机梁下布置窄突堤码头：中间布置叉桩，门机梁下布置半叉桩；半叉桩； 横向排架：横向排架： 桩距：桩距：35m，不宜，不宜小于小于6倍桩径，避免群桩效应。倍桩径，避免群桩效应。斜桩最大倾斜度：斜桩最大倾斜度：不超过3:1 。 组成叉桩的两根桩在桩顶处的净距不宜小于30cm。2 2 桩基的纵向布置桩基的纵向布置取决于横向排架间距； 前桩台: 小方桩：横向排架间距一般采用6-7米； 大管桩、刚管桩：8-12米。后桩台：排架间距一般采用3-5米。（堆货荷载较大）横向排架间距沿码头长度方向保持一致。纵向叉桩的设置3 3 桩基平面布置桩基平面布置 注意斜
23、桩倾斜方向，避免碰桩。桩在地面以下交叉时，它们在交叉处的净距不宜小于50cm。斜桩在设计时应在平面内扭转一个小的角度。注意桩基布置对施工程序的影响注意桩基布置对施工程序的影响 4 4 桩长桩长 端承桩：持力层；摩擦桩：承载力计算确定同一桩台下的桩打入同一土层，桩尖标高不宜相差太大 接桩数量不宜多于1个 。三、上部结构布置三、上部结构布置 布置和选择构件形式时应遵守以下原则：1.结构系统简单；2.结构受力明确、合理；3.结构整体性好并有足够的刚度；4.有条件时，尽量采用预制和预应力构件；5.构件类型少，便于预制和安装，现浇混凝土工作量少。1 1 上部结构系统上部结构系统l对于不设门机和铁路的梁板
24、式码头，可不设纵梁，即将面板直接放在横梁上。面板直接搁置在横梁上面板直接搁置在横梁上 简支板 单向板单向板连续板 悬臂板 板板四边简支板 三边简支一边自由板 双向板双向板四边固定板 三边固定板一边自由板 1 1梁格布置梁格布置 技术经济比较，最优布置 2 2梁板选型梁板选型 简支梁 梁梁 连续梁 悬臂梁 前方桩台：上部结构要求有一定的整体性和刚度，前方桩台：上部结构要求有一定的整体性和刚度，连续梁板连续梁板后方桩台：上部结构整体性要求不高，简支梁板后方桩台：上部结构整体性要求不高，简支梁板特点特点 ： 1.1.单向板单向板便于应用预应力，预制安装方便； 2.2.双向板双向板提高码头结构整体性，
25、施工方便； 3.3.简支梁板简支梁板受力后只有正弯距，配筋方便；当上部结构的整体性要求不高时多采用这种形式；后方桩台、变形缝位置后方桩台、变形缝位置 4.4.连续梁板连续梁板码头结构整体性和刚度更好，采用普遍。 横梁、纵梁、前方桩台横梁、纵梁、前方桩台四、接岸结构的布置四、接岸结构的布置 接岸结构分为两大类：接岸结构分为两大类：第一类：板桩式第一类：板桩式与码头结构连成一体与码头结构连成一体 前板桩高桩码头、后板桩高桩码头前板桩高桩码头、后板桩高桩码头分离式板桩接岸结构分离式板桩接岸结构 洋山深水港一期码头工程洋山深水港一期码头工程 图图4-3-54-3-5、图、图4-3-64-3-6前前板板
26、桩桩高高桩桩码码头头后后板板桩桩高高桩桩码码头头四、接岸结构的布置四、接岸结构的布置 接岸结构分为两大类：接岸结构分为两大类：第二类：挡土墙式第二类：挡土墙式应用最普遍。应用最普遍。抛石基础、软弱地基抛石基础、软弱地基CDMCDM地基处理地基处理减少回填土和接岸结构沉降对码头桩基的影响：减少回填土和接岸结构沉降对码头桩基的影响：接岸结构与码头结构之间采用简支板连接。接岸结构与码头结构之间采用简支板连接。P131 P131 图图4-3-74-3-7第四节 高桩码头的计算高桩码头设计与施工规范JTJ291-98几个重要概念：几个重要概念： 1.1.简支板、连续板、悬臂板简支板、连续板、悬臂板 （板
27、之间的（板之间的 连接形式连接形式 不同）不同）一、面板内力计算一、面板内力计算按照简支板和连续板来区分按照简支板和连续板来区分板的计算跨度：板的计算跨度：2. 2. 单向板、双向板（受力情况不同）单向板、双向板（受力情况不同）单向板：单向板： 两边支承两边自由； 四边支承板： 长边计算跨度/短边计算跨度2；双向板：双向板：四边支承板： 长边计算跨度/短边计算跨度2；单向板单向板双向板双向板（一）均布荷载作用下的内力计算（一）均布荷载作用下的内力计算 l0l0qql0跨度方向宽度方向q 1mq 1mqm单向板：单向板：注意注意“跨度方向跨度方向”与与“宽度方向宽度方向”（二）（二） 集中荷载作
28、用下的内力计算集中荷载作用下的内力计算 需要区分：需要区分：接触宽度、传递宽度、计算宽度接触宽度、传递宽度、计算宽度 集中荷载接触宽度接触宽度：a0、b0集中荷载传递宽度传递宽度：a1、b1shaSa201shbSb201传递后的荷载强度传递后的荷载强度q0：集中荷载集中荷载P110baPq均布荷载均布荷载q0（二）集中荷载作用下的内力计算：（二）集中荷载作用下的内力计算： 1. 双向板：求得双向板：求得“传递宽度传递宽度”后即可求解内力后即可求解内力（弯矩、剪力）（弯矩、剪力）l0l0传递后的荷载强度传递后的荷载强度q0：110baPqa1b aoboq0 1mq0 1m2.单向板：还需进一
29、步计算单向板：还需进一步计算“计算宽度计算宽度”集中荷载弯距计算宽度计算宽度：ac、bc、bc集中荷载剪力计算宽度计算宽度：acs、bcs、bcsccbaPq 0单个集中荷载：单个集中荷载： a1=a0+2hs b1=b0+2hs单向板：单向板：注意注意“跨度方向跨度方向”与与“宽度方向宽度方向”宽度方向l0跨度方向a1=acb aobobcac+Sbc+SScScbaPq0多个集中荷载：多个集中荷载： ccbaPq 0总结一下：概念：针对集中荷载情况1）a0、b0：集中荷载接触宽度（面层、垫层）2） a1、b1 ：集中荷载传递宽度（面板）3） ac、bc、 b c：集中荷载作用下弯矩计算宽度
30、（面板） a. 单向板：查表4-4-2，注意区分“跨度方向”与“宽度方向” b.双向板：等于传递宽度4） acs、bcs、 b cs：集中荷载作用下剪力计算宽度（面板） a. 单向板：查表4-4-2，注意区分“跨度方向”与“宽度方向” b. 双向板：等于传递宽度（三）一种特殊情况：（三）一种特殊情况：与梁整体连接的连续板与梁整体连接的连续板（一）计算图式和计算跨度（一）计算图式和计算跨度支座处断开的纵梁：简支梁支座处整体连接： 连续梁36LKIEbb二、纵梁计算二、纵梁计算弹性支承连续梁弹性支承连续梁刚性支承连续梁刚性支承连续梁弹性支承连续梁弹性支承连续梁刚性支承连续梁刚性支承连续梁15. 0
31、 1. 反映支座弹性性质的系数反映支座弹性性质的系数 弹性支承连续梁弹性支承连续梁刚性支承连续梁刚性支承连续梁B2（二）计算荷载（二）计算荷载纵梁的计算荷载包括： 纵梁自重； 直接作用在纵梁上的使用荷载 （门机荷载、铁路荷载轨道梁）； 由面板自重及面板上使用荷载产生的面板支座反力面板支座反力。如何考虑第如何考虑第项？项？单向板：向受力的两边均分单向板：向受力的两边均分双向板：将面板上的均布双向板：将面板上的均布荷载按一定的分配方法荷载按一定的分配方法向纵、横梁分配向纵、横梁分配均布荷载均布荷载 线荷载线荷载一定要注意：一定要注意：l l0 0: :短跨方向的计算跨度短跨方向的计算跨度双向板双向
32、板（三）内力计算方法（三）内力计算方法 等跨等刚度刚性支承连续梁：查表法； 不等跨不等刚度的刚性支承连续梁：三弯矩方程； 不等跨不等刚度的弹性支承连续梁：五弯矩方程。结构力学书、力学手册简化为平面问题，一榀横向排架为一个计算单元，计算段长等于横向排架的间距。三、横向排架计算三、横向排架计算（一）计算图式的确定（一）计算图式的确定1.计算段长排架间距排架间距2.桩台刚度刚性桩台：EI，桩台只有位移没有变形，承台式和桁架式承台式和桁架式 柔性桩台：EIc，位移变形，梁板式和无梁板式梁板式和无梁板式3.桩端固定性质（1）桩与地基的连接：）桩与地基的连接： a、端承桩：入土浅，底端铰接； b、摩擦桩：
33、入土深，弹性嵌固， 需考虑桩的受弯计算长度；（2）桩与桩台的连接：）桩与桩台的连接：a、排架内有叉桩：水平位移小，铰接；b、全部采用直桩：水平位移大，固接；40mppbbLIElIE：固接c、40mppbbLIElIE：铰接4.横梁计算跨度5.桩的受弯计算长度计算长度自由长度嵌固点深度计算长度自由长度嵌固点深度50EImb受弯嵌固点位置受弯嵌固点位置（二）计算荷载及其效应组合（二）计算荷载及其效应组合（1）永久作用上部结构自重力、固定设备自重力（2）可变作用堆货荷载、起重运输机械荷载、铁路荷载、船舶荷载、施工荷载、波浪力2.效应组合效应组合1. 作用作用（1）针对计算内容，最不利情况；（2）不
34、可能同时出现的荷载不应组合；（3）可变作用应分清主导作用和非主导作用。3.荷载的传递形式荷载的传递形式（1）面板直接搁置在横梁上：）面板直接搁置在横梁上： 两边支承两边自由 均布荷载均布荷载 线荷载线荷载 面板面板 横梁横梁（2）面板四边支承：）面板四边支承： 单向板：长边大于短边的2倍 面板面板 纵梁纵梁 横梁横梁 均布荷载均布荷载 线荷载线荷载 集中力集中力（2）面板四边支承：双向板： 面板面板 纵梁纵梁 横梁横梁 均布荷载均布荷载 线荷载线荷载 集中力集中力 面板面板 横梁横梁 均布荷载均布荷载 线荷载线荷载（2）支座的竖向压缩系数KnA、单直桩：KB、双直桩：K/2C、叉桩：考虑系缆力
35、的作用位置：码头面以上0.30.5m系缆力系缆力1.由直桩和叉桩支承的横梁计算A、受力条件：受力条件：垂直力、水平力对横梁中和轴产生的力矩B、计算模型：计算模型：弹性支承连续梁，弹性支承连续梁，支座的竖向压缩系数（竖向反力系数）C、计算方法：计算方法：五弯距方程D、基本未知量：基本未知量：中间支座处横梁截面弯距（三）柔性桩台横向排架的计算理论计算方法（三）柔性桩台横向排架的计算理论计算方法K1K2K3K4K5K6M2M3M4M5R1R3R4R5R6R2F1F2F3F5F4思路思路:令令k=6，则，则n=2、3、4、5，联立并求解方程组，联立并求解方程组MM1 1MM2 2MM3 3MM4 4M
36、M5 5MM6 6中间支座弯距中间支座弯距各支座反力各支座反力横梁任意截面的弯距和剪力横梁任意截面的弯距和剪力桩身轴力桩身轴力k=6，n=2、3、4、5 ，四个方程求解四个未知量:n=2, M1+M2+M3+M4=0n=3, M1+M2+M3+M4+M5=0n=4, M2+M3+M4+M5+M6=0n=5, M3+M4+M5+M6=0（三）柔性桩台横向排架的计算数值计算方法（三）柔性桩台横向排架的计算数值计算方法丰海软件易工软件计算内容：轨道梁内力计算；一般纵梁的内力计算；横向排架内力计算。考虑桩帽对内力的影响对由不考虑桩帽作用得到的横梁弯距乘以折减系数对由不考虑桩帽作用得到的横梁弯距乘以折减
37、系数n n高桩码头设计与施工规范高桩码头设计与施工规范内力图削峰内力图削峰四、靠船构件的计算四、靠船构件的计算悬臂梁式靠船构件：悬臂梁式靠船构件：计算要点：计算要点：（1）取撞击力为设计荷载；）取撞击力为设计荷载；（2）最不利情况：）最不利情况：A、全部撞击力由一个构件承受；、全部撞击力由一个构件承受；B、撞击力作用点取在设计低水位以上第一排防冲、撞击力作用点取在设计低水位以上第一排防冲设施上；设施上；第五节第五节、高桩码头构件强度和整体、高桩码头构件强度和整体稳定验算稳定验算一、构件强度和抗裂计算一、构件强度和抗裂计算1. 混凝土强度等级混凝土强度等级 对某些预制安装构件对某些预制安装构件（
38、桩），（桩），施工应力起控施工应力起控制作用，需按施工期产生的内力进行强度配筋和抗制作用，需按施工期产生的内力进行强度配筋和抗裂验算。裂验算。桩的配筋和抗裂验算。桩的配筋和抗裂验算。 （1）吊桩应力（用于配筋）2. 钢筋混凝土构件的配筋与抗裂验算钢筋混凝土构件的配筋与抗裂验算A、吊桩：桩由水平变成垂直吊入打桩设备龙口B、影响因素：吊点位置、下吊索长度、桩轴与水平面夹角等现场吊桩现场吊桩（2）沉桩应力（沉桩拉应力与压应力：用于裂缝验算）港口工程桩基规范JTJ254-98 P15P16二、高桩码头整体稳定性验算圆弧滑动法： 结构自重和荷载通过桩基传至滑动面以下，抗滑稳定验算时不予考虑； 不计桩的抗滑作用，作为安全储备。验算开挖后岸坡的稳定性即可验算开挖后岸坡的稳定性即可
