“高桩码头设计”演示文稿.ppt

高桩码头设计n n1.概述2.作用与作用效应组合3.板梁式码头4.其它型式高桩码头的设计特点5.桩基6.接岸结构和岸坡稳定7算例1、概述、概述 1.1 结构组成及特点结构组成及特点 高桩码头是建造在软土地基上的主要高桩码头是建造在软土地基上的主要码头结构形式之一。它的基本组成可分为码头结构形式之一。它的基本组成可分为两个部分：高桩桩台（或称高桩承台）结两个部分：高桩桩台（或称高桩承台）结构和接岸结构，其构成如图构和接岸结构，其构成如图1.1.1。1、概述、概述1、概述、概述n n 桩台结构分成窄桩台和宽桩台（包括两个以上的桩台，如分为前方桩台、中桩台和后方桩台）。n n 桩台结构型式的计算简图可按桩台的刚度分为三种：刚性桩台、柔性桩台和无刚性桩台。1.2 主要结构形式及构造要求主要结构形式及构造要求n n1.2.1 主要结构形式主要结构形式(大家应该很熟悉了大家应该很熟悉了,这里不讲了这里不讲了.)n n1.2.2 一般构造要求一般构造要求(自己看自己看,做到能熟练做到能熟练查到查到.)n n1.2.3 提高高桩码头耐久性的措施提高高桩码头耐久性的措施 (1）尽量选用钢筋混凝土结构，减少钢）尽量选用钢筋混凝土结构，减少钢结结 构。构。采用预应力混凝土构件，防止构件出现裂采用预应力混凝土构件，防止构件出现裂缝。缝。1.2 主要结构形式及构造要求主要结构形式及构造要求n n（2 2）简化构件外形，减少外露面。）简化构件外形，减少外露面。结构通风良好，减少潮湿条件，并避免有积水。结构通风良好，减少潮湿条件，并避免有积水。n n（3 3）遵守）遵守水运工程混凝土质量控制标准水运工程混凝土质量控制标准规定，规定，遵守遵守海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范规规定，确保混凝土保护层厚度，提高混凝土密实性，定，确保混凝土保护层厚度，提高混凝土密实性，尽量采用高性能混凝土尽量采用高性能混凝土.具体规定要知道以下这些具体规定要知道以下这些表在哪本规范中可以查到表在哪本规范中可以查到:工程建设标准强制性工程建设标准强制性条文水运工程部分条文水运工程部分第页表第页表.第页表第页表.n n强制性条文很重要，希望大家注意，其中必多有强制性条文很重要，希望大家注意，其中必多有考题考题1.2 主要结构形式及构造要求主要结构形式及构造要求n n（4 4）对钢筋混凝土构件采用涂料保护，其部位可）对钢筋混凝土构件采用涂料保护，其部位可在设计高水位附近梁的底面和侧面；面板底部；在设计高水位附近梁的底面和侧面；面板底部；浪溅区的其它构件。浪溅区的其它构件。n n（5 5）钢管桩应进行系统的防腐处理，符合）钢管桩应进行系统的防腐处理，符合港口港口工程桩基规范工程桩基规范的规定。可分别采用涂料、阴级的规定。可分别采用涂料、阴级保护和预留钢板厚度等防腐措施。保护和预留钢板厚度等防腐措施。n n（6 6）对腐蚀性较强的散货码头、盐码头，应采取）对腐蚀性较强的散货码头、盐码头，应采取措施防止有害物质渗透使钢筋锈蚀，如增加面板措施防止有害物质渗透使钢筋锈蚀，如增加面板顶层钢筋保护层厚度，采用微膨胀混凝土填充预顶层钢筋保护层厚度，采用微膨胀混凝土填充预制构件接头等。制构件接头等。2、作用与作用效应组合、作用与作用效应组合n n(这一节很重要，大家一定已经在设计中掌握了，所以这里就不讲了但是有些细节希望大家不要疏忽，譬如表中的.中的“注”要注意记住可能会考)即当某一非主导可变作用与主导可变作用完全相关时，则该作用亦按主导可变作用考虑3、板梁式码头、板梁式码头3.2 3.2 板板板板3.2.1 3.2.1 钢筋混凝土板的内力计算原则钢筋混凝土板的内力计算原则钢筋混凝土板的内力计算原则钢筋混凝土板的内力计算原则码头面板根据使用要求、荷载情况，施工条码头面板根据使用要求、荷载情况，施工条码头面板根据使用要求、荷载情况，施工条码头面板根据使用要求、荷载情况，施工条件可设计成实心板或空心板、预制安装板或叠合件可设计成实心板或空心板、预制安装板或叠合件可设计成实心板或空心板、预制安装板或叠合件可设计成实心板或空心板、预制安装板或叠合板、简支板或连续板等等，在码头设计中划分成板、简支板或连续板等等，在码头设计中划分成板、简支板或连续板等等，在码头设计中划分成板、简支板或连续板等等，在码头设计中划分成单向板或双向板进行内力分析。单向板可通过有单向板或双向板进行内力分析。单向板可通过有单向板或双向板进行内力分析。单向板可通过有单向板或双向板进行内力分析。单向板可通过有效分布宽度、弯矩系数简化为简支梁的方法进行效分布宽度、弯矩系数简化为简支梁的方法进行效分布宽度、弯矩系数简化为简支梁的方法进行效分布宽度、弯矩系数简化为简支梁的方法进行计算。双向板可按计算。双向板可按计算。双向板可按计算。双向板可按“规范规范规范规范”附录附录附录附录B B进行计算；进行计算；进行计算；进行计算；单向板和双向板的划分，（大家都会，所以不讲单向板和双向板的划分，（大家都会，所以不讲了）了）3、板梁式码头、板梁式码头n n3.2.2 板的计算跨度板的计算跨度板按支承情况分为简支板和连续板，板按支承情况分为简支板和连续板，此两种板的计算跨度与板的搁置长度此两种板的计算跨度与板的搁置长度e，板板厚厚h，净跨净跨Ln等有关。计算跨度的确定见表等有关。计算跨度的确定见表3.2.2-1和图和图3.2.2-1。3、板梁式码头、板梁式码头板的计算跨度板的计算跨度板的计算跨度板的计算跨度表表表表.项项 目目简支板简支板连续板连续板弯矩计算弯矩计算L0=L0=LnLn+h+h但不大于但不大于LnLn+e+e当当B10.1LB10.1L时，时，L0=L0=LnLn当当B10.1LB10.1L时，时，L0=1.1LnL0=1.1Ln剪力计算剪力计算L0=L0=LnLnL0=L0=LnLnn n注：注：注：注：L0L0计算跨度；计算跨度；计算跨度；计算跨度；n n LnLn净跨；净跨；净跨；净跨；n n LL梁的中心间距；梁的中心间距；梁的中心间距；梁的中心间距；n n hh板的厚度；板的厚度；板的厚度；板的厚度；n n ee板的搁置长度；板的搁置长度；板的搁置长度；板的搁置长度；n n B1B1梁上翼缘宽度。梁上翼缘宽度。梁上翼缘宽度。梁上翼缘宽度。3、板梁式码头、板梁式码头n n图图.板的跨度板的跨度n n（a a）简支板；（简支板；（b b）连续板连续板3、板梁式码头、板梁式码头图图3.2.2-2 3.2.2-2 板与梁整体连接构造图板与梁整体连接构造图1 1、面板主筋；、面板主筋；2 2、纵梁主筋；、纵梁主筋；3 3、面板分布筋；、面板分布筋；4 4、纵梁；、纵梁；5 5、箍筋、箍筋3、板梁式码头、板梁式码头n n 对叠合板的内力尚可按下列规定计算：预制板的自重及施工荷载产生的内力，按简支板计算；对可变作用产生的内力，当板与梁整体连接时（图3.2.2-2）可按连续板采用弯距系数法计算；当板不与梁整体连接时，按简支板计算。3、板梁式码头、板梁式码头n n3.2.3 集中荷载在单向板或双向板上的传集中荷载在单向板或双向板上的传递宽度递宽度集中荷载在顺板跨及垂直板跨方向的传递宽度确定方法相同。见表3.2.3及图3.2.3-1和图3.2.3-2。（这些表格请大家记住，自己看）3、板梁式码头、板梁式码头集中荷载在板上的传递宽度集中荷载在板上的传递宽度集中荷载在板上的传递宽度集中荷载在板上的传递宽度表表表表.n n式中：式中：a1a1集中荷载在平行板跨方向的传递宽度（集中荷载在平行板跨方向的传递宽度（mm）；）；n n a0 a0集中荷载在平行板跨方向的接触宽度（集中荷载在平行板跨方向的接触宽度（mm）；）；n n hshs垫层厚度（垫层厚度（mm）；）；n n S S最外面集中荷载的中心间距（最外面集中荷载的中心间距（mm）；）；n n b1 b1集中荷载在垂直板跨方向的传递宽度（集中荷载在垂直板跨方向的传递宽度（mm）；）；n n b0 b0集中荷载在垂直板跨方向的接触宽度（集中荷载在垂直板跨方向的接触宽度（mm）；）；项项 目目平行板跨方向（平行板跨方向（a a向）向）垂直板跨方向（垂直板跨方向（b b向）向）单个集中荷载单个集中荷载a1=a0+2hsa1=a0+2hsb1=b0+2hsb1=b0+2hs多个集中荷载多个集中荷载a1=a0+S+2hsa1=a0+S+2hsb1=b0+S+2hsb1=b0+S+2hs3、板梁式码头、板梁式码头图图3.2.3-1 3.2.3-1 单个集中荷载传递宽度单个集中荷载传递宽度 图图3.2.3-2 3.2.3-2 多个集中荷载传递宽度多个集中荷载传递宽度n n 注：多个集中荷载的传递宽度注：多个集中荷载的传递宽度n n 不交叉时，按单个集中荷载计算不交叉时，按单个集中荷载计算3、板梁式码头、板梁式码头n n3.2.4 3.2.4 单向板在集中荷载作用下的弯矩和剪力计算宽度单向板在集中荷载作用下的弯矩和剪力计算宽度单向板在集中荷载作用下的弯矩和剪力计算宽度单向板在集中荷载作用下的弯矩和剪力计算宽度n n单向板因双对边的支承条件不同，故在相对应的平行单向板因双对边的支承条件不同，故在相对应的平行板跨方向和垂直板跨方向的内力分配宽度不同，且与荷载板跨方向和垂直板跨方向的内力分配宽度不同，且与荷载的作用位置属中置荷载还是偏置荷载而异。不同条件下的的作用位置属中置荷载还是偏置荷载而异。不同条件下的弯距和剪力计算宽度如下：弯距和剪力计算宽度如下：n n（1 1）单向板在集中荷载作用下的弯矩计算宽度，按下列）单向板在集中荷载作用下的弯矩计算宽度，按下列规定确定。规定确定。n n1 1）平行板跨方向的弯距计算宽度可按下式计算：）平行板跨方向的弯距计算宽度可按下式计算：n n ac=a1 ac=a1 （3.2.4-13.2.4-1）n n式中：式中：acac平行板跨方向的弯矩计算宽度（平行板跨方向的弯矩计算宽度（mm）；）；n n a1 a1集中荷载在平行板跨方向的传递宽度（集中荷载在平行板跨方向的传递宽度（mm）。）。3、板梁式码头、板梁式码头n n2）垂直板跨度方向的弯矩计算宽度知道在规范哪里可以查到就可以了具体应用时查规范，可以不介绍公式n n3）当有多个荷载同时作用时，弯矩计算宽度重叠时，其计算宽度取bc+s，s为最外面集中荷载的中心距离。3、板梁式码头、板梁式码头n n2 2）单向板在集中荷载作用下的剪力计算宽度，按）单向板在集中荷载作用下的剪力计算宽度，按下列规定确定：下列规定确定：n n1 1）平行板距方向的剪力计算宽度可按下式计算：）平行板距方向的剪力计算宽度可按下式计算：n n acsacs=a1 =a1 （3.2.4-53.2.4-5）n n式中：式中：acsacs平行板跨方向的剪力计算宽度平行板跨方向的剪力计算宽度（mm）；）；n n a1 a1集中荷载在平行板跨方向的传递宽度集中荷载在平行板跨方向的传递宽度（mm）。）。n n2 2）垂直板跨方向的剪力计算宽度公式知道在规范垂直板跨方向的剪力计算宽度公式知道在规范哪里可以查到就可以了哪里可以查到就可以了3、板梁式码头、板梁式码头3.2.5 3.2.5 集中荷载在悬臂板上的弯矩计算宽度（图集中荷载在悬臂板上的弯矩计算宽度（图集中荷载在悬臂板上的弯矩计算宽度（图集中荷载在悬臂板上的弯矩计算宽度（图3.2.53.2.5），可按下式计算：），可按下式计算：），可按下式计算：），可按下式计算：bcbc=b1+2x =b1+2x （3.2.4-83.2.4-8）式中：式中：bcbc悬臂板上的弯矩计算宽度（悬臂板上的弯矩计算宽度（mm）；）；b1 b1平等悬臂板固定边上荷载接触面的宽度（平等悬臂板固定边上荷载接触面的宽度（mm）；）；x x荷载接触面积中心至支座边的距离（荷载接触面积中心至支座边的距离（mm）。）。n n图图图图3.2.5 3.2.5 悬臂板计算宽度悬臂板计算宽度悬臂板计算宽度悬臂板计算宽度3、板梁式码头、板梁式码头n n3.2.6 板的内力计算板的内力计算n n单向板主要是单向弯曲破坏，用弯矩系数法考虑荷载位置和板的支承条件计算板的弯矩；单向板在集中荷载作用下又呈双向应力状态，而双向板在集中荷载作用下的抗剪性能试验研究，板的破坏形态均为冲切破坏。破坏时板中形成冲切锥体3、板梁式码头、板梁式码头n n单向板和双向板的内力计算方法 是重点一般计算大家都会这里不讲了大家注意熟悉掌握双向板承受集中荷载时，受冲切承载力的计算3、板梁式码头、板梁式码头n n（3 3）双向板受冲切承载力可按下列规定确定。）双向板受冲切承载力可按下列规定确定。n n1 1）双向板承受集中荷载作用时，受冲切承载力可按下式）双向板承受集中荷载作用时，受冲切承载力可按下式计算：计算：n n（3.2.6-133.2.6-13）n n式中：式中：F1uF1u受冲切承载力设计值（受冲切承载力设计值（kNkN）；）；n n 结构系数，取结构系数，取1.11.1；n n 系数，一般取系数，一般取0.70.7，支座处取，支座处取0.850.85；n n ftft混凝土轴心受拉强度设计值，对叠合板，取预制板混凝土轴心受拉强度设计值，对叠合板，取预制板和叠合层中混凝土强度较低值（和叠合层中混凝土强度较低值（MPaMPa）；）；图图3.2.6-5 3.2.6-5 双向板双向板冲切示意图冲切示意图n n1 1、荷载接触面积；、荷载接触面积；2 2、支座、支座n n umum冲切锥体的周长（冲切锥体的周长（mmmm）；）；n n h0 h0板有有效高度（板有有效高度（mmmm）。）。3、板梁式码头、板梁式码头2 2）冲切锥体的周长（图）冲切锥体的周长（图）冲切锥体的周长（图）冲切锥体的周长（图3.2.6-53.2.6-5）可按下列公式计算。）可按下列公式计算。）可按下列公式计算。）可按下列公式计算。1 1、当荷载接触面积边缘距支座距离、当荷载接触面积边缘距支座距离、当荷载接触面积边缘距支座距离、当荷载接触面积边缘距支座距离dh0dh0时：时：时：时：um=4(a+h0)um=4(a+h0)（3.2.6-143.2.6-14）2 2、当当当当dh0d0.05LB20.05L时，时，L=1.05LnL=1.05LnL0=LL0=L剪力计算剪力计算L0=L0=LnLnL0=L0=LnLnL0=L0=LnLn3、板梁式码头、板梁式码头n n注注:L0L0计算跨度；计算跨度；LnLn净跨；净跨；LL横梁或桩帽中心间距；横梁或桩帽中心间距；n nee搁置长度；搁置长度；B2B2纵梁的支座横梁或桩帽宽度。纵梁的支座横梁或桩帽宽度。n n（2 2）纵梁内力按下列规定计算）纵梁内力按下列规定计算n n1 1）支承于桩帽上的连续梁，其内力应按弹性支承连续梁）支承于桩帽上的连续梁，其内力应按弹性支承连续梁计算。计算。n n2 2）支承于横梁上的装配整体式纵梁，具有弹性支承性质。）支承于横梁上的装配整体式纵梁，具有弹性支承性质。对于重要工程宜按弹性支承连续梁计算，一般工程可简化对于重要工程宜按弹性支承连续梁计算，一般工程可简化按刚性支承连续梁计算。按刚性支承连续梁计算。n n3 3）弹性支承连续纵梁的支座反力系数按下列规定采用：）弹性支承连续纵梁的支座反力系数按下列规定采用：n n1 1、支承于桩帽的纵梁，取其支承处桩的轴向反力系数；、支承于桩帽的纵梁，取其支承处桩的轴向反力系数；n n2 2、搁置在横梁上的纵梁，取搁置处横梁在单位力作用下、搁置在横梁上的纵梁，取搁置处横梁在单位力作用下的垂直变形值。的垂直变形值。3、板梁式码头、板梁式码头n n3.3.2 3.3.2 横向排架计算横向排架计算横向排架计算横向排架计算n n板梁式码头是把每个结构段中等间距的每一个横向排架作为一个板梁式码头是把每个结构段中等间距的每一个横向排架作为一个计算单元，按平面问题进行简化计算，求得基桩和横梁的内力，计算计算单元，按平面问题进行简化计算，求得基桩和横梁的内力，计算时应先确定几个问题：时应先确定几个问题：n n1 1、高桩桩台的刚度：桩台的刚度分为刚性桩台、柔性桩台和非刚性、高桩桩台的刚度：桩台的刚度分为刚性桩台、柔性桩台和非刚性桩台三种。桩台三种。n n2 2、确定桩端的固定性质：一般分为铰接、固接和弹性嵌固。在柔性、确定桩端的固定性质：一般分为铰接、固接和弹性嵌固。在柔性桩台的横向排架中，一般有两种情况：即排架中有叉桩和全部为直桩桩台的横向排架中，一般有两种情况：即排架中有叉桩和全部为直桩两种情况。当排架布置有叉桩时，作用在横向排架上的水平力绝大部两种情况。当排架布置有叉桩时，作用在横向排架上的水平力绝大部分由叉桩承受，桩台位移小，可假定成桩两端为铰接，水平力由于铰分由叉桩承受，桩台位移小，可假定成桩两端为铰接，水平力由于铰接变为叉桩的轴向力；垂直力作用在横梁上，横梁可按弹性支承连续接变为叉桩的轴向力；垂直力作用在横梁上，横梁可按弹性支承连续梁计算，用五弯矩方程式求解；当排架全是直桩时，水平力全部由直梁计算，用五弯矩方程式求解；当排架全是直桩时，水平力全部由直桩承受，计算时应考虑桩与桩台为固结，特别是在桩的底端为铰接时，桩承受，计算时应考虑桩与桩台为固结，特别是在桩的底端为铰接时，桩端必须为固接才是稳定结构。此时，可按桩土共同作用的刚架计算桩端必须为固接才是稳定结构。此时，可按桩土共同作用的刚架计算或按具有弹性支承的刚架计算。或按具有弹性支承的刚架计算。3、板梁式码头、板梁式码头n n3 3、此节应该是重点，以下规定大家应该掌握此节应该是重点，以下规定大家应该掌握n n（1 1）横向排架的计算跨度按下列规定确定：）横向排架的计算跨度按下列规定确定：n n1 1）全部由单桩支承时（图）全部由单桩支承时（图3.3.2-13.3.2-1（a a）,宜取桩轴线与宜取桩轴线与梁底面线交点之间的距离；梁底面线交点之间的距离；n n2 2）单桩和叉桩支承时（图）单桩和叉桩支承时（图3.3.2-1(3.3.2-1(b)b)），），取单桩轴线和叉取单桩轴线和叉桩的两桩轴线交点的垂线与梁底面交点之间的距离。桩的两桩轴线交点的垂线与梁底面交点之间的距离。3、板梁式码头、板梁式码头n n图图3.3.2-2 3.3.2-2 抛石棱体假想地表面抛石棱体假想地表面n n11设计抛石面；设计抛石面；22假想地表面；假想地表面；33抛石棱体抛石棱体n n（2 2）码头下面设抛石棱体，在计算桩的水平承载力和垂）码头下面设抛石棱体，在计算桩的水平承载力和垂直承载力时，各桩的假想地表面在桩轴线上的位置，可取直承载力时，各桩的假想地表面在桩轴线上的位置，可取码头前沿泥面与实际斜坡面交点的码头前沿泥面与实际斜坡面交点的1/21/2处（图处（图3.3.2-23.3.2-2）3、板梁式码头、板梁式码头n n1）横向排架内力宜按柔性桩台计算。图3.3.2-2 抛石棱体假想地表面n n2）由叉桩和直桩支承的横梁，在进行横向排架计算时可假定桩两端为铰接。在垂直荷载（包括水平力对横梁中和轴产生的力矩）作用下，横梁可按弹性支承连续梁计算；水平力可由叉桩承受。3、板梁式码头、板梁式码头n n3 3）桩与横梁之间采用嵌固连接的全直桩码头，可）桩与横梁之间采用嵌固连接的全直桩码头，可按桩土共同作用的刚架计算或按具有弹性支承的按桩土共同作用的刚架计算或按具有弹性支承的刚架计算。刚架计算。n n 按弹性支承的刚架计算时，在水平力作用下按弹性支承的刚架计算时，在水平力作用下可按刚架进行计算，桩的计算长度可采用嵌固点可按刚架进行计算，桩的计算长度可采用嵌固点法确定；在垂直荷载（包括水平力对横梁中和轴法确定；在垂直荷载（包括水平力对横梁中和轴产生的力矩）作用下，横梁按弹性支承连续梁计产生的力矩）作用下，横梁按弹性支承连续梁计算。嵌固点的计算方法可按现行行业标准算。嵌固点的计算方法可按现行行业标准港口港口工程桩基规范工程桩基规范确定。（本辅导材料的确定。（本辅导材料的“桩基桩基”部分）部分）3、板梁式码头、板梁式码头n n4 4）当有桩帽时，应考虑桩帽对横梁内力的影响。）当有桩帽时，应考虑桩帽对横梁内力的影响。n n5 5）横梁与靠船构件一起预制时，应考虑翻转吊运）横梁与靠船构件一起预制时，应考虑翻转吊运时产生的内力。时产生的内力。n n6 6）全部由直桩组成的码头，码头的水平变位应满）全部由直桩组成的码头，码头的水平变位应满足使用要求。足使用要求。n n为减少码头的水平变位，桩与横梁或桩帽之间宜为减少码头的水平变位，桩与横梁或桩帽之间宜采用嵌固连接。嵌固连接要求可按现行行业采用嵌固连接。嵌固连接要求可按现行行业港港口工程桩基规范口工程桩基规范确定（本辅导材料的确定（本辅导材料的“桩基桩基”部分）。部分）。n n3.3.3 3.3.3 构造要求（请熟读规范，有考题，应该能构造要求（请熟读规范，有考题，应该能构造要求（请熟读规范，有考题，应该能构造要求（请熟读规范，有考题，应该能迅速查规范）迅速查规范）迅速查规范）迅速查规范）3、板梁式码头、板梁式码头3.4 桩帽桩帽n n3.4.1 3.4.1 桩帽尺寸的确定桩帽尺寸的确定桩帽尺寸的确定桩帽尺寸的确定n n 桩帽的平面形状及尺寸主要决定于基桩的布置形式，桩帽的平面形状及尺寸主要决定于基桩的布置形式，桩帽的平面形状及尺寸主要决定于基桩的布置形式，桩帽的平面形状及尺寸主要决定于基桩的布置形式，一般单桩多为方形，叉桩多为矩形，少数管桩情况用圆形。一般单桩多为方形，叉桩多为矩形，少数管桩情况用圆形。一般单桩多为方形，叉桩多为矩形，少数管桩情况用圆形。一般单桩多为方形，叉桩多为矩形，少数管桩情况用圆形。平面尺度要考虑打桩时的允许偏差和桩帽与桩之间的整体平面尺度要考虑打桩时的允许偏差和桩帽与桩之间的整体平面尺度要考虑打桩时的允许偏差和桩帽与桩之间的整体平面尺度要考虑打桩时的允许偏差和桩帽与桩之间的整体连接，为此应遵守下列规定：连接，为此应遵守下列规定：连接，为此应遵守下列规定：连接，为此应遵守下列规定：n n（1 1）顶面尺寸，按预制梁的宽度、梁或板的搁置长度，）顶面尺寸，按预制梁的宽度、梁或板的搁置长度，）顶面尺寸，按预制梁的宽度、梁或板的搁置长度，）顶面尺寸，按预制梁的宽度、梁或板的搁置长度，以及预制构件安装允许偏差确定。以及预制构件安装允许偏差确定。以及预制构件安装允许偏差确定。以及预制构件安装允许偏差确定。n n（2 2）底面尺寸，直桩桩帽应考虑桩径（或边长）、打桩）底面尺寸，直桩桩帽应考虑桩径（或边长）、打桩）底面尺寸，直桩桩帽应考虑桩径（或边长）、打桩）底面尺寸，直桩桩帽应考虑桩径（或边长）、打桩允许偏位和外包最小宽度等因素；叉桩桩帽尚应考虑斜桩允许偏位和外包最小宽度等因素；叉桩桩帽尚应考虑斜桩允许偏位和外包最小宽度等因素；叉桩桩帽尚应考虑斜桩允许偏位和外包最小宽度等因素；叉桩桩帽尚应考虑斜桩与垂线的夹角和斜桩水平扭角，以及两斜桩轴线在桩帽底与垂线的夹角和斜桩水平扭角，以及两斜桩轴线在桩帽底与垂线的夹角和斜桩水平扭角，以及两斜桩轴线在桩帽底与垂线的夹角和斜桩水平扭角，以及两斜桩轴线在桩帽底面交点的距离等因素。面交点的距离等因素。面交点的距离等因素。面交点的距离等因素。3、板梁式码头、板梁式码头n n（3 3）打桩允许偏位，直桩桩帽或叉桩桩帽可只考）打桩允许偏位，直桩桩帽或叉桩桩帽可只考虑一个打桩允许偏位值。允许偏位值可按现行行虑一个打桩允许偏位值。允许偏位值可按现行行业标准业标准港口工程桩基规范港口工程桩基规范确定。确定。n n（4 4）桩帽外包最小宽度，截面小于或等于）桩帽外包最小宽度，截面小于或等于600600mm600mmmm600mm的方桩可取的方桩可取150150mmmm；预应力混凝预应力混凝土管桩，当桩与桩帽为铰接连接时可取土管桩，当桩与桩帽为铰接连接时可取0.250.25倍桩倍桩径，当桩与桩帽为嵌固连接时可取径，当桩与桩帽为嵌固连接时可取 0.40.4倍桩径。倍桩径。n n（5 5）桩帽的高度应由计算确定，同时应考虑桩伸）桩帽的高度应由计算确定，同时应考虑桩伸入桩帽的长度，以及桩顶钢筋或预应力混凝土管入桩帽的长度，以及桩顶钢筋或预应力混凝土管桩桩芯钢筋锚固长度的要求。桩帽设计不宜小于桩桩芯钢筋锚固长度的要求。桩帽设计不宜小于0.50.5倍桩帽宽度，且不得小于倍桩帽宽度，且不得小于600600mmmm。3、板梁式码头、板梁式码头n n图图图图3.4.2 3.4.2 梁在桩帽上的反力分布图梁在桩帽上的反力分布图梁在桩帽上的反力分布图梁在桩帽上的反力分布图n n（a a）简支梁；（简支梁；（简支梁；（简支梁；（b b）连续梁（单桩）；（连续梁（单桩）；（连续梁（单桩）；（连续梁（单桩）；（c c）连续梁（叉桩）连续梁（叉桩）连续梁（叉桩）连续梁（叉桩）n n3.4.2 3.4.2 桩帽内力的确定（此节比较重要，以下计算图式和方法要掌握）桩帽内力的确定（此节比较重要，以下计算图式和方法要掌握）桩帽内力的确定（此节比较重要，以下计算图式和方法要掌握）桩帽内力的确定（此节比较重要，以下计算图式和方法要掌握）n n(1)(1)梁在桩帽上的反力分布规律梁在桩帽上的反力分布规律:为方便计算进行了简化，简支梁可按图为方便计算进行了简化，简支梁可按图3.4.2-3.4.2-1 1（a a）,连续梁（单桩或叉桩）可按图连续梁（单桩或叉桩）可按图3.4.2-13.4.2-1（b b）或（或（c c）确定。确定。n n对全直桩码头在确定桩帽顶面反力时尚应考虑桩帽顶部弯矩的影响。对全直桩码头在确定桩帽顶面反力时尚应考虑桩帽顶部弯矩的影响。3、板梁式码头、板梁式码头n n（2）桩帽内力确定原则n n桩帽单向受力可按平面计算，双向受力可按两个互相垂直的平面分别计算。n n叉桩桩帽斜桩与横梁铅垂直之间有一平面夹角，属空间结构。为方便计算，可简化为平面刚架，所以规定当斜桩轴线与横梁轴线的平面夹角15时，可将桩帽同基桩按平面刚架计算，所得内力应乘以1.10 增大系数。3、板梁式码头、板梁式码头n n（3）桩帽承载力应按下列规定计算：n n当纵梁搁置在叉桩桩帽（或双直桩桩帽）时，截面的计算宽度可按三倍的搁置梁宽，但不得大于两斜桩之间的中心距离。n n 根据以上试验研究结果，规定桩帽承载力计算如下：3、板梁式码头、板梁式码头n n1 1）桩帽顶面受弯承载力按下列公式计算：）桩帽顶面受弯承载力按下列公式计算：n nF Fa aMU MU (3.4.2-1)(3.4.2-1)n n MU=0.85Asfyho (3.4.2-2)MU=0.85Asfyho (3.4.2-2)n nFF桩帽顶面一侧荷载合力的设计值（桩帽顶面一侧荷载合力的设计值（N N）；）；n naa外力臂（外力臂（mmmm）；）；直桩桩帽：方桩桩帽取荷载直桩桩帽：方桩桩帽取荷载合力点至桩边缘的水平距离，管桩桩帽取荷载合合力点至桩边缘的水平距离，管桩桩帽取荷载合力点至距桩中心力点至距桩中心 0.5890.589倍桩半径处的水平距离，倍桩半径处的水平距离，叉桩桩帽：沿纵梁搁置方向，方桩取荷载合力点叉桩桩帽：沿纵梁搁置方向，方桩取荷载合力点距两桩连线距两桩连线1/41/4桩宽的水平距离，管桩取荷载合力桩宽的水平距离，管桩取荷载合力点至两桩中心线连线的水平距离；沿横梁搁置方点至两桩中心线连线的水平距离；沿横梁搁置方向，取值与直桩桩帽相同。在确定外力臂时尚应向，取值与直桩桩帽相同。在确定外力臂时尚应考虑打桩偏位影响；考虑打桩偏位影响；3、板梁式码头、板梁式码头n nMUMU桩帽受弯承载力设计值（桩帽受弯承载力设计值（NmmNmm）；）；n nAsAs受拉钢筋截面面积（受拉钢筋截面面积（mm2mm2）。）。配筋宽度：直配筋宽度：直桩桩帽，以及叉桩桩帽沿横梁搁置方向，取桩帽桩桩帽，以及叉桩桩帽沿横梁搁置方向，取桩帽宽度；叉桩桩帽沿纵梁搁置方向，取纵梁宽的宽度；叉桩桩帽沿纵梁搁置方向，取纵梁宽的3 3倍，倍，且不大于桩帽长度；且不大于桩帽长度；n nfyfy钢筋受拉强度设计值（钢筋受拉强度设计值（MPaMPa）；）；n nhoho截面有效高度（截面有效高度（mmmm）。）。n n2 2）桩帽顶面局部受压承载力计算：（不讲了）桩帽顶面局部受压承载力计算：（不讲了）n n3 3）当叉桩桩帽受水平力作用时，桩帽宜按偏心受）当叉桩桩帽受水平力作用时，桩帽宜按偏心受压构件计算。压构件计算。3、板梁式码头、板梁式码头n n图图3.4.2-13.4.2-1桩帽钢筋布置图桩帽钢筋布置图n n(a)a)直桩桩帽；直桩桩帽；(b)b)叉桩桩帽叉桩桩帽n n11横向箍筋；横向箍筋；22纵向箍筋；纵向箍筋；33水平箍筋水平箍筋n n（4 4）桩帽的配筋按下列规定确定：）桩帽的配筋按下列规定确定：n n1 1）桩帽受力情况较为复杂，在构造上必须保证桩帽具有较好的整体性，桩帽纵、横向）桩帽受力情况较为复杂，在构造上必须保证桩帽具有较好的整体性，桩帽纵、横向受力钢筋应做成封闭形，并在端部设弯钩。箍筋应互相嵌套，纵横向横向受力筋布置受力钢筋应做成封闭形，并在端部设弯钩。箍筋应互相嵌套，纵横向横向受力筋布置在顶层和底层，水平箍筋对阻止冲压块体的外胀和下陷有明显作用，水平箍筋不仅应在顶层和底层，水平箍筋对阻止冲压块体的外胀和下陷有明显作用，水平箍筋不仅应做成封闭式而且应套在纵、横筋的最外面。（图做成封闭式而且应套在纵、横筋的最外面。（图3.4.2-13.4.2-1）。）。3、板梁式码头、板梁式码头n n2）桩帽顶面纵横向钢筋配筋率之比不应超过1.5。方桩桩帽受力钢筋直径不得小于14mm，预应力混凝土管桩桩帽受力钢筋直径不得小于16mm。桩帽受力钢筋间距不宜大于200mm。（以上一些构造要求请大家自己看规范，做到能迅速查到）n n3.5 靠船构件（不是重点，可以不看）靠船构件（不是重点，可以不看）4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n 4.1 4.1 桁架式码头的设计特点桁架式码头的设计特点桁架式码头的设计特点桁架式码头的设计特点(不是重点不是重点不是重点不是重点,不必看不必看不必看不必看了了了了.).)n n4.2 4.2 无梁板式码头的设计特点无梁板式码头的设计特点无梁板式码头的设计特点无梁板式码头的设计特点(是重点是重点是重点是重点,应该仔细应该仔细应该仔细应该仔细看看看看.).)n n 无梁板式高桩码头的面板直接支承在桩帽上，无梁板式高桩码头的面板直接支承在桩帽上，无梁板式高桩码头的面板直接支承在桩帽上，无梁板式高桩码头的面板直接支承在桩帽上，可用有限元法，一般采用可用有限元法，一般采用可用有限元法，一般采用可用有限元法，一般采用“代替框架法代替框架法代替框架法代替框架法”。即把。即把。即把。即把空间问题简化成平面问题；将面板划分为互相垂空间问题简化成平面问题；将面板划分为互相垂空间问题简化成平面问题；将面板划分为互相垂空间问题简化成平面问题；将面板划分为互相垂直的若干纵向和横向的板带连同基桩作为独立排直的若干纵向和横向的板带连同基桩作为独立排直的若干纵向和横向的板带连同基桩作为独立排直的若干纵向和横向的板带连同基桩作为独立排架进行计算；对算出的内力用经验系数进行修正。架进行计算；对算出的内力用经验系数进行修正。架进行计算；对算出的内力用经验系数进行修正。架进行计算；对算出的内力用经验系数进行修正。4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n4.2.1 4.2.1 计算图式计算图式计算图式计算图式n n 将无梁面板按横向和纵向桩列划分为若干相互垂直的将无梁面板按横向和纵向桩列划分为若干相互垂直的横向和纵向的板带。板带计算跨度的确定同板梁式码头横横向和纵向的板带。板带计算跨度的确定同板梁式码头横向排架的计算跨度。无梁板带的计算宽度见图向排架的计算跨度。无梁板带的计算宽度见图4.2.1-14.2.1-1，可，可按下列计算公式计算。按下列计算公式计算。n n（1 1）纵向排架计算板带宽度：）纵向排架计算板带宽度：n n （4.2.1-14.2.1-1）n n（2 2）横向排架计算板带宽度：）横向排架计算板带宽度：n n （4.2.1-24.2.1-2）n n式中：式中：、横向排架两相邻跨跨度（横向排架两相邻跨跨度（mmmm）；）；n n 、纵向排架两相邻跨跨度（纵向排架两相邻跨跨度（mmmm）。）。4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n 图图4.2.1-1 4.2.1-1 纵向板带和横向板带划分纵向板带和横向板带划分n n 计算板带与下面的基桩构成独立的排架，板带一般属计算板带与下面的基桩构成独立的排架，板带一般属柔性桩台，其厚度等于板厚；计算跨度等于柱的中心距；柔性桩台，其厚度等于板厚；计算跨度等于柱的中心距；纵、横向排架的桩两端的固定性质根据具体结构形式及构纵、横向排架的桩两端的固定性质根据具体结构形式及构造要求，可为铰接、固结和弹性嵌固，参照板梁式码头选造要求，可为铰接、固结和弹性嵌固，参照板梁式码头选用。用。4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n4.2.2 4.2.2 计算要点及构造要求计算要点及构造要求n n（1 1）无梁板纵向排架和横向排架根据桩基布置情况，可）无梁板纵向排架和横向排架根据桩基布置情况，可按平面问题进行计算。当符合式按平面问题进行计算。当符合式(4.2.2-1)(4.2.2-1)条件时桩两端条件时桩两端应按固接计算。应按固接计算。n n （4.2.2-14.2.2-1）n n式中：式中：EbEb面板的弹性模量（面板的弹性模量（kPakPa）；）；n n IbIb计算板带的截面惯性矩（计算板带的截面惯性矩（m4m4）；）；n n L0 L0 计算跨度（计算跨度（mm）；）；n n E0 E0桩的弹性模量（桩的弹性模量（kPakPa）；）；n n IpIp桩的截面惯性矩（桩的截面惯性矩（m4m4）；）；n n Lm Lm桩的受弯计算长度，当两根桩受弯计算长度不等桩的受弯计算长度，当两根桩受弯计算长度不等时，取平均值（时，取平均值（mm）。）。4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n（2）无梁板纵向排架可按弹性支承连续梁）无梁板纵向排架可按弹性支承连续梁计算，当符合式计算，当符合式(4.2.2-2)条件时，可按刚条件时，可按刚性支承连续梁计算。性支承连续梁计算。n n （4.2.2-2）n n式中：式中：K桩的轴向反力系数（桩的轴向反力系数（m/kN）。）。4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n（3 3）无梁板的计算荷载：均布荷载可取作用在计算板宽）无梁板的计算荷载：均布荷载可取作用在计算板宽度上的均布荷载数值并考虑最不利布置；集中荷载可按下度上的均布荷载数值并考虑最不利布置；集中荷载可按下列规定计算：列规定计算：n n1 1）纵向排架：当集中荷载作用在纵向排架桩的中心线上）纵向排架：当集中荷载作用在纵向排架桩的中心线上时，按实际的荷载计算。当集中荷载不作用在纵向排架的时，按实际的荷载计算。当集中荷载不作用在纵向排架的中心线上时，可近似地按简支梁分配原则，将该荷载分配中心线上时，可近似地按简支梁分配原则，将该荷载分配至两相邻排架上，分别进行计算。至两相邻排架上，分别进行计算。n n2 2）横向排架：按纵向排架内力分析得出的支座反力，通）横向排架：按纵向排架内力分析得出的支座反力，通过试算找出使横向排架产生最大内力的荷载及其位置为最过试算找出使横向排架产生最大内力的荷载及其位置为最不利组合时的反力，作为集中荷载，并按原荷载位置作用不利组合时的反力，作为集中荷载，并按原荷载位置作用在横向排架上进行计算。在横向排架上进行计算。4、其它型式高桩码头的设计特点、其它型式高桩码头的设计特点n n（4）无梁板的计算应考虑桩帽对跨度的影响，其计算弯矩应乘以折减系数。(具体公式可以不介绍.)n n（5）无梁板纵向配筋板带和横向配筋板带各分为桩上板带和跨中板带（图4.2.2-1）两部分，板带宽分别为1/