第四章 高樁碼頭2

1、2021-9-3港口水工建筑1第四節(jié) 高樁碼頭的計(jì)算 一、面板內(nèi)力計(jì)算一、面板內(nèi)力計(jì)算（一）計(jì)算圖式和計(jì)算跨度 四邊支承板，判別la長邊與短邊lb，單向板、雙向板根據(jù)支座約束情況確定簡支板、連續(xù)板、懸臂板。跨度見表441P86板梁式碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2021-9-3港口水工建筑2（二）集中荷載的接觸寬度和傳遞寬度（三）集中荷載作用下板的計(jì)算寬度n1、集中荷載作用下單向簡支板和連續(xù)板計(jì)算寬度n2、集中荷載作用下懸臂板計(jì)算寬度2021-9-3港口水工建筑3（四）內(nèi)力計(jì)算1、懸臂板2、單向板3、雙向板4、裝配式整體板計(jì)算對象：均布荷載按單寬計(jì)算， 集中荷載按計(jì)算寬度bc計(jì)算2021-9-3港口水工建筑4

2、雙向板承受集中荷載作用時，受沖切承載力設(shè)計(jì)值：2021-9-3港口水工建筑5沖切錐體周長面板表面墊層厚度810cm墊層內(nèi)必須配置縱、橫向構(gòu)造鋼筋，其配筋率取受力鋼筋截面面積的15。其直徑不宜小于8mm。間距不宜大于250mm。2021-9-3港口水工建筑6 板的擱置長度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定，規(guī)范規(guī)定：n簡支板不宜小于200mm，n疊合板不宜小于150mmn板跨度小于3m時，擱置長度可以適當(dāng)減小。 鉸接空心板的截面由計(jì)算確定，n板的肋寬不應(yīng)小于80mm，n孔洞上下板厚度不應(yīng)小于70mm。n孔洞較大時，應(yīng)驗(yàn)算孔頂強(qiáng)度2021-9-3港口水工建筑7二、縱梁計(jì)算 （一）計(jì)算圖式和計(jì)算跨度 在支座處斷開或上部

3、鋼筋斷開的縱梁按簡支梁簡支梁計(jì)算；支座處整體連接的梁按連續(xù)梁連續(xù)梁計(jì)算，有時為懸臂梁懸臂梁。（二）計(jì)算荷載：面板傳遞均布荷載、集中荷載活載（三）內(nèi)力計(jì)算 活載按影響線確定最不利位置。按連續(xù)梁或簡支梁計(jì)算。 2021-9-3港口水工建筑8三、橫向排架計(jì)算三、橫向排架計(jì)算（一）計(jì)算圖式的確定1、計(jì)算單元：n高樁碼頭沿碼頭方向分成若干段，每個分段是一個空間整體結(jié)構(gòu)。n應(yīng)取一個結(jié)構(gòu)分段進(jìn)行計(jì)算，但是這樣的計(jì)算比較復(fù)雜，只有重要碼頭建筑物按此空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，n一般情況下，均簡化為平面問題進(jìn)行計(jì)算。簡化條件如下：2021-9-3港口水工建筑9n結(jié)構(gòu)分段長度比寬度大很多，一般大34倍，即縱向平面剛度相對較

4、小，各橫向排架基本上是獨(dú)立工作 n分段內(nèi)各橫向排架的間距和結(jié)構(gòu)相同n各橫向排架的承載條件和能力相同n取一個橫向排架作為計(jì)算單元，計(jì)算段長等于橫向排架的間距。 2021-9-3港口水工建筑102、樁臺剛性（1）剛性樁臺：樁臺剛度為無窮大，橫向排架受力后，樁臺只有變位無變形，n（2）柔性樁臺：樁臺有一定剛度，橫向排架受力后既有變位、又有變形，板梁式或無梁板式上部結(jié)構(gòu)屬于柔性樁臺。n（3）非剛性樁臺：樁臺支座處樁的剛度很小，接近于零。鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)以及鋼筋混凝土橫梁做成簡支梁的碼頭。樁臺簡化為簡支梁工作。 2021-9-3港口水工建筑113、樁端約束性質(zhì) n樁端約束性質(zhì)與樁下端埋入地基的實(shí)際情況及樁

5、頂與樁臺的連接有關(guān)。 n確定樁端固定性質(zhì)時，要考慮實(shí)際連接性質(zhì)和對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。n分析樁端固定對有叉樁結(jié)構(gòu)、全直樁結(jié)構(gòu)內(nèi)力不同影響n一般按下面規(guī)定確定：2021-9-3港口水工建筑12n如果布置有叉樁，樁兩端一般按鉸接考慮。n但是樁臺線剛度（EI/L)與樁線剛度之比小于等于4時，兩端應(yīng)按考慮為固接。 n全部為直樁時，樁兩端應(yīng)按固接考慮，特殊情況下，至少一端是固接。n端承樁（樁的入土深度較淺）的底端應(yīng)按鉸接考慮，鋼、木結(jié)構(gòu)中樁頂與上部結(jié)構(gòu)的連接也按鉸接。n對于摩擦樁計(jì)算時樁的下端一般按彈性嵌固考慮 。2021-9-3港口水工建筑134、樁臺的計(jì)算跨度 n單樁以樁軸線與樁底面或橫梁中和軸的交點(diǎn)的

6、距離為樁臺式橫梁的計(jì)算跨度。n當(dāng)樁頂有樁帽時應(yīng)考慮樁帽對計(jì)算跨度的影響，需對上面計(jì)算跨度的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。對算出的彎矩乘以跨度折減系數(shù)n，或者削去彎矩圖和剪力圖的峰值2021-9-3港口水工建筑145、樁的受彎計(jì)算長度n樁的自由長度與樁在土中嵌固點(diǎn)深度之和。n實(shí)際為彈性嵌固，通常假定嵌固點(diǎn)位置。2021-9-3港口水工建筑15（二）作用于作用效應(yīng)組合n永久作用、可變作用、偶然作用，受力最不利的情況考慮。 n作用組合 永久作用與可能同時出現(xiàn)的可變作用的組合，不可能同時出現(xiàn)的荷載不應(yīng)組合在一起； n最不利荷載組合不易判斷，應(yīng)取幾種組合進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，并以內(nèi)力最大值包絡(luò)圖為控制條件。 n梁板的布置方

7、式對面板上荷載傳遞方式有很大影響，也影響到橫向排架的計(jì)算。具體傳遞方式說明。 2021-9-3港口水工建筑16（三）樁的剛性系數(shù)n樁的剛性系數(shù)是指是樁頂發(fā)生單位變?yōu)椋ㄝS向位移、法向位移、或轉(zhuǎn)角）需在樁頂所施加的力。以C表示。n1、軸向剛性系數(shù)CeN：樁頂發(fā)生單位軸向位移，在樁頂所施加的軸向力。kN/mn2、其它剛性系數(shù)：nCQ使樁頂發(fā)生單位法向位移所需施加的切向力2021-9-3港口水工建筑17nCM使樁頂發(fā)生單位法向位移所需施加的力矩nCQ使樁頂發(fā)生單位轉(zhuǎn)角所需施加的切向力nCM使樁頂發(fā)生單位轉(zhuǎn)角所需施加的力矩n假定樁入土段受地基彈性嵌固，按照文克爾假定的“m”法計(jì)算n具體計(jì)算參考有關(guān)文獻(xiàn)。

8、2021-9-3港口水工建筑18（四）剛性樁臺橫向排架計(jì)算原理n剛性樁臺橫向排架可視為一剛性橫梁支承在彈性樁上的平面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。 n由于剛性樁臺，受力后無變形，僅有整體的水平位移、豎向位移和轉(zhuǎn)角，n根據(jù)作用于樁臺上力的平衡條件，n建立三元聯(lián)立方程式，求解三個變位，n從而求得樁的內(nèi)力。 2021-9-3港口水工建筑191、基本假定n假設(shè)樁與樁臺為固接，樁臺剛度為無窮大，n在外力作用下只發(fā)生變?yōu)椴话l(fā)生變形，n所有樁頂均在同一水平面上。n各符號意義見圖示。 2、樁頂變位n水平位移：an=an豎向位移：bn=b0+cxnn轉(zhuǎn)角 ：cn=c2021-9-3港口水工建筑203、樁頂斷面的內(nèi)力n分別等于樁頂變位乘以相應(yīng)的樁的剛性系數(shù)；n樁頂軸向力n樁頂剪力n樁頂彎矩2021-9-3港口水工建筑214、靜力平衡條件n根據(jù)樁臺上外力和樁頂反力的平衡條件得到：2021-9-3港口水工建筑225、樁的內(nèi)力計(jì)算n由上述平衡條件可以解得樁頂變位，從而分別解出樁頂軸力、剪力、彎矩n采用豎向彈性地基梁“m”計(jì)算樁的內(nèi)力2021-9-3港口水工建筑232021-9-3港口水工建筑242021-9-3