第5章 结构选型
根据“荷载规范”10.4.5条规定:5万吨级船舶计算系缆力小于650KN时,按650KN选用,故取系缆力标准值为650KN。
系缆力标准值N的横向投影Nx,纵向投影Ny,竖向投影Nz: Nx?Nsin?cos??650?sin300?cos150?313.93(KN) Ny?Ncos?cos??650?cos300cos150?543.74(KN) Nz?Nsin??650?sin150?168.23(KN) 4.挤靠力
橡胶护眩间断布置,护眩间距7m,与船舶接触的橡胶护眩共有42组。
Fj?Kj?Fxn?1.3?1144.3942?35.4KN
式中:kj为挤靠力不均匀系数,取1.3;n为与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数。 5.撞击力
1)船舶靠岸时的撞击力:
船舶靠岸时的有效撞击能量:E0??2MVn2
式中:?—有效动能系数,取0.7–0.78,,取0.75;
Vn—船舶靠岸法向速度,查《港口工程荷载规范》中表10.6.4-1; M—船舶质量。
满载排水量:log?f?0.177?0.991logDW?0.177?0.991log50000?4.834 ?f?68183t M??f?68183t
E0?0.75??68183?0.12?255.69KJ
21选用DA 800×1500标准型橡胶护舷:E?278KJ R?825KN
5.4.3 偶然作用
基本烈度为7度,地震设计烈度取基本烈度。根据《水运工程抗震设计规范》应该进行抗震验算(略)。
15
第6章 结构设计
第6章 结构设计
6.1 面板设计
本设计中,前、后边板为单向板,计算较为简单,在此仅计算四边与纵、横梁相连的双向板,计算图示如图(6.1.1和6.1.2)所示:
横断面
(6.1.1)
(6.1.2)
6.1.1 计算原则
施工期:预制面板安装在横梁上,按简支板计算
使用期:面板与纵、横梁整体连接,为连续板,板的内力计算,首先按四边简支板计算出两个方向的跨中弯矩Mx和My,连续板的跨中弯矩取0.525Mx和0.525My;支座弯矩取0.75Mx和0.75My高桩
JTJ291—98)中4.1.9条,集中荷
16
第6章 结构设计
载作用下的冲切承载力按JTJ291—98中4.1.10条计算。
6.1.2 计算参数
1)简支板:
排架间距7m,板的搁置长度0.18m 弯矩计算:l0?ln?h?5.95?0.5?6.48(m) l0?ln?e?5.98?0.18?6.16(m) 取l0?6.16m 2)连续板:
短边方向:B?0.6?0.1l?0.6(m)
l0?1.1ln?1.1?4.2?4.62(m)
长边方向:B?1.02?0.1l?0.7(m)
l0?1.1ln?1.1?5.98?6.58(m)
B为梁的上翼缘宽度;l为梁的中心距离; l0为计算跨度;e为搁置长度。
6.1.3 作用分析
1)永久作用:
结构自重:现浇面层:??24KNm3; h?0.15m。 预制面板:??25KNm3; h?0.5m。 2)可变作用: (1)短暂状况可变作用: ?施工荷载3KPa。 ?预制板吊运: 预制板尺寸
lx?4.2?0.03?2?4.26ml
y?5.98?0.18?2?6.34m预制板吊运时取动力系数??1.3
预制面板为四点吊,吊环尺寸见6.1.6 (3) (2)持久状况可变作用: ①均布荷载 60KPa。 ②集装箱箱角荷载。 ③集装箱拖挂车荷载。
ln为净跨;h为板厚;17
第6章 结构设计
④集装箱正面吊荷载。
6.1.4 作用效应计算
1)短暂状况(施工期):按简支板计算 永久作用:板自重 q1?0.5?25?12.5KPa 弯矩计算: M1?18ql2?18?12.5?6.162?59.29(KN?mm)
可变作用: 施工荷载:q2?3KPa 弯矩计算 : M2?18ql2?18?3?6.162?14.23(KN?mm)
2)持久状况(使用期):按四边简支板计算。
(1)永久作用: ①板自重:同短暂状况 M?59.29KN?mm ②面层荷载:q?0.15?24?3.6KPa lx?6.58m ly?4.62m
即
lylx?5.726.58?0.65
查静力计算手册表4-20得 My?0.075?3.6?4.622?5.76KN?m Mx?0.0271?3.6?6.582?2.08KN?m 连续板的跨中弯矩
Mx?0.525?2.08?1.09KN?m My?0.525?5.76?3.02KN?m
连续板的支座弯矩
???0.75?2.08??2.1KN?m Mx M?y??0.75?5.76??4.32KN?m
(2)可变作用
由于均布荷载,集装箱箱角荷载,正面吊荷载和集装箱拖挂车荷载只能有一种荷载作用在同一块面板上,不会出现两种或两种以上荷载同时作用在同一块面板上。经分析比较,正面吊其控制作用。
正面吊经面层扩散后的传递宽度
a1?s?a0?2h?0.46?0.46?2?0.15?1.22mb1?b0?2h?0.48?2?0.15?0.78m
正面吊前轮轮压
18
第6章 结构设计
q?220?20.78?1.22?462.38KPa
作用图示如图(6.1.4.1)所示
图6.1.4.1 计算结果:
Mxmax?60.72KN?m Mymax?78.32KN?m
连续板在正面吊荷载作用下产生的跨中弯矩及支座弯矩: Mx?0.525?60.72?31.88KN?m My?0.525?78.32?41.12KN?m Mx0??0.75?60.72??45.54KN?m
0??0.75?78.32??58.74KN?m My
表(6.1.4.1) 计算结果汇总
作 用 永久荷载 面板自重 面层自重 施工荷载 正面吊 41.12 3.02 短跨跨中 My 长跨跨中 Mx 59.29 1.09 14.23 31.88 -58.74 -4.32 -45.54 短跨支座 My 0长跨支座 Mx 0 -2.1 短暂状况 可变荷载 持久状况 注:表中单位为KN?m 6.1.5 作用效应组合
计算出各种组合状况下板的长短跨跨中和支座处弯矩。 一.承载力极限状态的作用效应组合:
19