第一章 扶壁式结构稳定性计算
由设计说明书可知，500吨级泊位设有系缆柱的结构段受到的水平力较大，故取这一段扶壁式结构进行稳定性验算。 1.1设计条件 1.1.1设计船型
长×宽×吃水=68.0m ×10.8m ×2.9m 1.1.2 结构安全等级 采用二级 1.1.3自然条件
（1） 设计水位及码头高程 设计高水位：19.62m 设计低水位：17.83m 码头前沿面高程：19.7m 码头前沿底高程：14.14m （2）波浪：
陆集港建于京杭大运河上，水流平缓，故不考虑波浪作用。 （3）地质资料 见设计说明书。 （4）地震设计烈度 8度
1.1.4 码头作用标准值
（1）码头后方堆载为整体计算时20kpa 。
（2）剩余水压力：按扶壁式码头墙后水位比墙前水位高30cm 计算。
1.1.5建筑材料的重度和内摩擦角标准值 γ：重度；γ'：浮重度；?：内摩擦角。 混凝土：γ=233
/m kN ，γ'=133
/m kN
回填土：γ=19.33
/m kN ，γ'=9.33
/m kN ，c = 0kpa
1.2码头作用分类和及计算
计算段长度5m 。
1.2.1 结构自重力（永久作用）： 1.2.1.1设计高水位（19.62m ）：码头结构见图1-1,1-2
计算结果见表1-1
图1-1 扶壁式码头结构断面
表1-1 设计高水位情况下的结构自重力
设计高水位自重（KN）力臂 (m) 力矩(KN*m)
C30砼3.14*1.5^2*0.8*23+0.
08*5*5*13+1.92*5*5*1
3= 780
4 3119.984
C25加石砼139*14 =1946 4 7784基础自重合计2725.99610903.98干砌块石护面0.7*2.25*5*15=118.125
块石（2.25*2+8*1.5）*5*11=907.5
基床自重合计3751.625
1.2.1.1设计低水位（17.83m）：码头结构见图1-1,1-2
计算结果见表1-2
表1-2 设计低水位情况下的结构自重力
设计高水位自重（KN）力臂 (m) 力矩(KN*m)
C30砼
3.14*1.5^2*0.8*23+
（19.7-17.83）
*5*5*23+（17.83-17.7）
*5*5*14= 1223.118
4 4892.472
C25加石砼139*14 =1946 4 7784基础自重合计2725.99610903.98干砌块石护面0.7*2.25*5*15=118.125
块石（2.25*2+8*1.5）*5*11=907.5
基床自重合计4194.743
1.2.2 土压力
土压力计算顶面标高19.0m，设计高、低水位土压力荷载标准值作用图示见图
1-2
图1-2 设计高水位土压力荷载标准值作用图示
永久作用部分： e aH=r h Ka （1-1） 可变作用部分：
aqH a
e qK = （1-2）
20(45)
2a K tg ?
=- （1-3） 式中：aH e -永久作用部分土压力强度()kpa ，当0aH e ≤时，取0aH e =； aqH e -可变作用部分土压力强度()kpa ；
a K -为主动土压力系数；
?-为回填土的内摩擦角，水上025?=，水下023?=。 在高水位情况下，墙后水取19.92m.所以土全部在水下。
水上：
Ka0 =tan
2
（45°-25°/2）=0.4053
水下：
Ka1 =tan
2（45°-23°/2）=0.4375
Ka2 =tan 2（45°-40°/2）=0.217 Ka3 =tan 2（45°-45°/2）=0.1714 Ka4 =tan 2（45°-45°/2）=0.1714
1.2.2.1 堆货荷载产生的土压力（可变作用）
（1）设计高水位：
对基础和对地基：
表1-2 堆货荷载产生的侧向土压力 第n 层 高标 堆货荷载 主动土压力系数Ka 侧压力分布 总侧压力
力臂x
倾覆弯矩Mx
1上 19 20 0.43752851 8.7505702
1下 14.14 20 0.43752851 8.7505702 42.52777 3.63
154.37581
2上 14.14 20 0.217191777 4.34383553
2下 13.74 20 0.217191777 4.34383553 1.737534 1
1.7375342
3上 13.74 20 0.171379724 3.42759449
3下
12.94
20 0.171379724 3.42759449 2.742076
0.4
1.0968302
4上12.94200.171379724 3.42759449
4下11.44200.171379724 3.42759449 5.141392
对基础和地基的竖向土压力作用按20×1.5=30kN 计算（2）设计低水位：
对基础和对地基：
表1-3 堆货荷载产生的侧向土压力
第n层高标堆货
荷载
主动土压力
系数Ka
侧压力分
布
总侧压
力力臂x倾覆弯矩Mx
1上19200.4053436758.10687351
1下18.1200.4053436758.106873517.296186 5.6140.931604 2上18.1200.437528518.7505702
2下14.14200.437528518.750570234.65226 3.18110.19418 3上14.14200.217191777 4.34383553
3下13.74200.217191777 4.34383553 1.7375341 1.7375342 4上13.74200.171379724 3.42759449
4下12.94200.171379724 3.42759449 2.7420760.4 1.0968302 5上12.94200.171379724 3.42759449
5下11.44200.171379724 3.42759449 5.141392
对基础和地基的竖向土压力作用按20×1.5=30kN 计算
1.2.2.2 回填料产生的土压力（永久作用）
(1)设计高水位：
上部路面产生的均布力：
水泥混凝土
重度水泥混凝土
厚度
水泥稳定碎
石重度
水泥稳定碎
石厚度
10%石灰石
重度
10%石灰石
厚度q
140.24110.26100.28.22
侧压力分布：
第n层竖向土压力主动土压力系数Ka侧压力
σz1上8.220.43752851 3.596484353σz1下53.4180.4375285123.37189795σz2上53.4180.21719177711.60195032σz2下57.8180.21719177712.55759414σz3上57.8180.1713797249.908832899σz3下66.6180.17137972411.41697447σz4上66.6180.17137972411.41697447σz4下83.1180.17137972414.24473992
总侧压力计算表：
第n层高标侧压力总侧压力力臂力矩1上19 3.59648435
1下14.1423.37189865.53316901 3.032042198.6993 2上14.1411.6019503
2下13.7412.5575941 4.8319088910.993363 4.799839 3上13.749.9088329
3下12.9411.41697458.5303229490.386571 3.297574 4上12.9411.4169745
4下11.4414.244739919.2462858
(2)设计低水位：
上部路面产生的均布力：
水泥混凝土重度水泥混凝土
厚度
水泥稳定碎
石重度
水泥稳定碎
石厚度
10%石灰石
重度
10%石灰石
厚度q
240.24210.26200.215.22
侧压力分布：
竖向土压力Kpa主动土压力系数Ka侧压力
σz1上15.220.405343675 6.16933074
σz1下32.320.40534367513.10070759
σz2上32.320.4375285114.14092145
σz2下69.1480.4375285130.25422142
σz3上69.1480.21719177715.01837696
σz3下73.5480.21719177715.97402078
σz4上73.5480.17137972412.60463596
σz4下82.3480.17137972414.11277754
σz5上82.3480.17137972414.11277754
σz5下98.8480.17137972416.94054299
总侧压力计算表：
第n层高标侧压力总侧压力力臂力矩1上19 6.16933074
1下18.113.10070768.671517248 5.55604548.17934 2上18.114.1409214
2下14.1430.254221487.90238287 2.940452258.4727 3上14.1415.018377
3下13.7415.9740208 6.1984795490.997944 6.185738
4上 13.74 12.604636
4下 12.94 14.1127775 10.6869654
0.392474
4.194352
5上 12.94 14.1127775
5下 11.44
16.940543
23.28999039
1.2.3剩余水压力（永久作用）
墙后水位比墙前水位高30cm ，取码头面高程19.70m
设计高水位（19.62m ）
设计高水位时，墙后水位取19.92m 。水压力分布如图1-3所示
·1.2.4吊机荷载
吊机的最大力矩取2050 kN ·m ，自重取850kN ，载重10t 1.3 码头稳定性计算
1.3.1设计高水位作用效应组合
持久状况一：自重+土压力+水压力（0）+堆货 持久状况二：自重+土压力+水压力（0）+机械
1.3.2 承载能力极限状态设计表达式
1.3.
2.1根据《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98第
3.6.1条,对岸壁码头，沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的的抗滑稳定性可按下式计算：
（1）可不考虑波浪作用，且以可变作用产生土压力为主导可变作用 ()()0
1
E H PW W E qH PR RH G
E V E qv d
E P E P G E E f γγγγψγγ
γγγ+++≤
++ （1-21）
（2）可不考虑波浪作用，且以系缆力为主导可变作用
()()01
E H PW W PR RH E qH G
E V PR RV E qv d
E P P E G E P E f γγγγψγγ
γγψγγ+++≤
+-+ (1-22)
式中： 0γ-结构重要性系数，取1.0； d γ-结构系数，无波浪作用取1.0；
G γ-自重力分项系数，取1.0；
G -作用在计算面上的结构自重力标准值；
f -沿计算面的摩擦系数设计值，查《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98第
3.4.10条得0.4f =；
E γ-土压力分项系数，取1.35；
,V H E E -分别为计算面以上永久作用总主动土压力的水平分力标准值和竖直分力标准值
()kN ；
,q H q v E E -分别为计算面以上可变作用总主动土压力的水平分力标准值和竖直分力标准值
()kN ；
PW γ-剩余水压力分项系数，取1.05；
W P -作用在计算面剩余剩余水压力标准值
PR γ-系缆力分项系数；
,RH RV P P -分别为计算面以上系缆力的水平分力标准值和竖直分力标准值()kN ；
ψ-作用效应组合系数，持久组合取0.7，短暂组合取1.0。
1.3.
2.2 根据《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98第
3.6.3条,对岸壁码头墙底面、墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的的抗倾稳定性可按下式计算：
（1）可不考虑波浪作用，且以可变作用产生土压力为主导可变作用
()()01
E E H PW PW E EqH PR PR G
G E EV E Eqv d
M M M M M M M γγγγψγγ
γγγ+++≤
++ (1-23)
（2）可不考虑波浪作用，且以系缆力为主导可变作用
()()01
E E H PW PW PR PR E EqH G
G E EV E Eqv d
M M M M M M M γγγγψγγ
γγγ+++≤
++ (1-24)
式中：d γ-结构系数，无波浪作用取1.25
G M -作用在计算面上的结构自重力标准值对计算面前趾的稳定力矩()kN m ?；
,E H EV M M -分别为计算面以上永久作用总主动土压力的水平分力标准值和竖直分力标准值对
计算面前趾的倾覆力矩和稳定力矩()kN m ?；
,EqH Eqv M M -分别为计算面以上可变作用总主动土压力的水平分力标准值和竖直分力标准值对
计算面前趾的倾覆力矩和稳定力矩()kN m ?；
PW M -作用在计算面剩余剩余水压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩()kN m ?；
PR M - 系缆力标准值对计算面前趾的倾覆力矩()kN m ?。
1.3.
2.3 地基承载力
根据《港口工程地基规范》JTJ250-98第4.2.2条，地基承载力的验算应满足以下
r o r σ
σmax ≤σr
式中：r o —结构重要性系数，取1.0
r σ—基床顶面最大应力分项系数，取1.0
σmax —基床顶面最大应力标准值（kPa ） σ
r —基床承载力设计值
重力式码头的强身刚度一般很大，基床顶面应力可按直线分布，安偏心受压公式计算，对于矩形墙底，按下式计算：
σmax ，σmin = Vk /B (1
± 6e/B)
式中：σmax ，σmin —分别为基床顶面的最大和最小应力标准值
B —墙底宽度（m ）
Vk —作用在基床顶面的竖向合力标准值
e —墙底面合力标准值作用点的偏心距（m ）,e=B/2-ξ ξ—合力作用点与墙前趾的距离（m ）, ξ=(M R-Mo)/ Vk
M R 、Mo —分别为竖向合力标准值和倾覆力标准值对墙底前面趾的稳定力矩和倾覆力矩（kN ·m/m ）
1.3.3
稳定性计算结果见表1-5
对吊机基础面的高水位情况进行抗滑验算： 持久状况一：自重+土压力+水压力（0）+堆货
分项系数
荷载标准值
有效值
土压力（永久） 1.3594.737127.895
土压力（堆货） 1.3552.170.334
左式198.229
自重 1.12725.996/5=545.1992599.7191土压力（永久） 1.3580.127108.1715土压力（堆货） 1.3530 40.5右式0.6*
（599.7191+108.1715+40.5
=449.0343
对吊机基础面的高水位情况进行抗倾验算：
持久状况二：自重+土压力+水压力（0）+吊机
分项系数荷载标准值有效值
土压力（永久）
1.3521
2.92
287.4427791
吊机
1.5
2050/5=410615
左式902.4427791
自重
1.1（10903.98+950*4）
/5=2940.796
3234.876
土压力（永久） 1.35580.92075784.243右式3215.295
对基床顶部高水位情况承载力的验算：
稳定力矩M R10903.98/5+580.921=2761.717
倾覆力矩Mo 159.247+212.92=372.167
竖向合力标准值Vk 2725.996/5+60.127+30=635.3262
合力作用点与墙前趾距离ξ（M R—Mo）/Vk=3.761139
偏心距e 8/2-ξ=0.238861
σmax Vk/8(1±6*e/8)=93.64279
σmin65.18876
表1-5 对吊机基础稳定性计算结果
抗滑稳定性计算抗倾稳定性计算
左式右式左式右式设计高水位198.229449.0343902.44277913215.295
圆形水池设计 项目名称构件编号日期 设计校对审核 执行规范: 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS 138-2002), 本文简称《水池结构规程》 钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500 ----------------------------------------------------------------------- 1 设计资料 1.1 基本信息 圆形水池形式:有盖 池内液体重度10.0kN/m3 浮托力折减系数1.00 裂缝宽度限值0.20mm 抗浮安全系数1.10 水池的几何尺寸如下图所示:
1.2 荷载信息 顶板活荷载:1.50kN/m2 地面活荷载:10.00kN/m2 活荷载组合系数:0.90 荷载分项系数: 自重 :1.20 其它恒载:1.27 地下水压:1.27 其它活载:1.40 荷载准永久值系数: 顶板活荷载 :0.40 地面堆积荷载:0.50 地下水压 :1.00 温(湿)度作用:1.00 活载调整系数: 其它活载:1.00 不考虑温度作用 1.3 混凝土与土信息 土天然重度:18.00kN/m3土饱和重度:20.00kN/m3 土内摩擦角ψ:30.0度 地基承载力特征值fak=40.00kPa 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00 混凝土等级:C25 纵筋级别:HRB400 混凝土重度:25.00kN/m3 配筋调整系数:1.20 纵筋保护层厚度: 2 计算内容 （1）荷载标准值计算 （2）抗浮验算 （3）地基承载力计算 （4）内力及配筋计算 （5）抗裂度、裂缝计算 （6）混凝土工程量计算 3 荷载标准值计算 顶板:恒荷载: 顶板自重 :5.00kN/m2 活荷载:
中交第一航务工程局有限公司 沉箱吊装受力计算书 工程名称：中委合资广东石化2000吨/年重油加工工程产品码头项目部 计算内容：沉箱吊装 审核：校核：计算：
1、沉箱重心计算 图1-1沉箱断面图 图1-2沉箱平面图 表1-2沉箱材料和体积矩计算表
沉箱重量:M=ρV=2.5×198.3=495.75t 沉箱重心:Xc= 1258.95/198.3=6.35m Yc =1110.09/198.3=5.60m 2、沉箱吊装计算 1）主钢丝绳受力计算 沉箱受力简化入图： 2250 2450 F1 F2 G 图1-3隔墙受力简化图 起吊后方块处于平衡状态， 根据受力平衡可得出：F 1+F 2=1.3G ，1.3为动力荷载系数，G=4850KN.............① 根据力矩平衡可得出： 设前沿每根钢丝绳拉力为F 前，后沿每根拉力为F 后，根据力矩平衡得 2.25F 1=2.45F 2...............................................② 解由①、②式得 F 1=3290KN ；F 2=3015KN 根据吊装采用4点吊按3点吊计算可以得出单根销子单侧受力： F 前=F 1/3=1097KN ；F 后=F 2/3=1005KN 因前侧吊孔受力较大，且前后墙所用钢丝绳用同一行型号，故只对前墙钢丝绳进行验算。 钢丝绳安全系数取5，采用公称抗拉强度为1770MPa 的6×37钢丝绳。 五金手册得公称抗拉强度为1770MPa 的6×37纤维芯钢丝绳直径100mm 的在5倍安全系数下容许拉力为5840KN ，满足要求。 2）销子受力计算 销子采用Q345直径210mm 的圆钢。
事故池施工方案 根据结构图纸，准备施工方案，提供地下开挖基坑围护设计方案和施工措施，确保地基施工安全、合规。 施工测量放线 ◆工程定位测量：根据应急处理事故池改造项目平面图，由建设单位对该事 故池工程定位核定，并由项目部专业放线人员对事故事故池轴线、外边线 进行定位并做好隐桩设置，隐桩点应远离基槽，并进行保护。根据控制点 布设施工场地，在施工场地确定下建立测量控制网，这样就可以根据测量 控制网进行施工，施工完后根据控制网将各个轴线控制点标在基坑边，并 打控制桩作为灰土回填控制线，用引桩点进行复核，以后每层灰土施工前 都要由专业放线人员根据基础轴线控制点用经纬仪将轴线上返至设计底标 高，在碾压灰土后进行各层施工放线。施工轴线在浇筑砼垫层后，用墨线 弹在砼上，钢筋工、木工方可施工。 ◆根据施工图纸设计标高，引测标高点由业主、及施工方共同进行确认。并 将这一点标在永久建筑物上，用于沉降观测和施工。设置固定点2处，标 高测定在围墙上，并用红笔做好标注。基础开挖至设计标高时，将控制标 高点由士0.000引测至基坑内，并在基坑边打桩保护好，做为灰土垫层浇 筑标高控制点。 施工方法及技术措施 钢板桩及土方开挖工程 施工人员认真熟悉施工图纸，开挖之前在基坑四周进行钢板桩围护施工及基 坑坑底加密注浆施工、等待桩基施工完毕，检测合格、保养期达到，进行开 挖长度和宽度分别为6m×8m，开挖深度为4m，长宽方向各放坡1.5m；并对 施工机械班组进行技术、安全、文明施工交底。施工时，本工程采用机械开 挖与人工开挖交替进行，基础开挖深度为相对标高。开挖完成后，由设计、 建设、施工方共同验槽后方可进行下一道工序施工。
《港口水工建筑物》复习思考题 第一章码头结构型式和荷载 1、码头由那些部分组成？各部分主要作用是什么？ 2、码头按结构型式分类有那些型式？它们各有什么优缺点？按断面型式分又有那些？他们各自的最佳适用条件是什么？ 3、作用的分类有那些？作用的标准值如何确定？ 4、作用效应组合的原则是什么？ 5、堆货的影响因素及分区？ 6、门机荷载的取值原则？ 7、火车荷载的取值原则及加载规定？ 8、系缆力、撞击力产生的因素有那些？在计算中主要考虑什么因素，如何计算？ 9、库仑、朗肯理论的适用条件是什么？各种情况下土压力如何计算？ 10、推导杨森公式，计算储仓压力。 11、什么叫地震荷载，考虑地震荷载的一般规定是什么？地震荷载有那些？ 第二章重力式码头 1、重力式码头的组成部分及各部分的作用式什么？ 2、重力式码头基础的型式及其适用条件是什么？ 3、抛石基床的作用，型式、适用条件是什么？基槽底宽如何确定？ 4、为什么抛石基床顶面要预留沉降量？有些什么要求？ 5、重力式码头为什么要设置变形缝？位置如何考虑？ 6、胸墙有何要求？其底部高程怎样确定？ 7、图示墙后抛石棱体的几种型式，各种型式有何特点？ 8、图示可分层倒滤层的构造，倒滤层的作用是什么？ 9、计算土压力时填料容重按什么原则选取？ 10、地面使用荷载考虑哪几种布置情况，并指出各布置型式的验算内容。 11、重力式码头一般计算内容有那些？考虑荷载有那些？ 12、试说明重力式码头在稳定性验算怎样考虑船舶荷载荷波浪力？ 13、用图说明合力与前趾距离ξ>B/3，eB/6时基床应力如何计算？上述情况相应的地基应力如何计算？规范对ξ和基床应力有什么规定？为什么？ 14、块体码头断面设计的原则有那些？为什么说采用俯斜墙、卸荷板和减压棱体结构时有减小土压力作用？ 15、当采用俯斜墙衡重式断面时，垂直合力作用点距后趾a，对非岩基a≮B/3，岩石地基a
任务要求： 码头设计高水位12米，低水位7.4米，设计船型20000吨，波高小于1米，地面堆货20kpa ，Mh —16—30门座式起重机，地基承载力不足，须抛石基床。 一．拟定码头结构型式和尺寸 1． 拟定沉箱尺寸： 船舶吨级为20000吨，查规得相应的船型参数： 设计船型 总长 （m ） 型宽 （m ） 满载吃水 （m ） 183 27.6 10.5 即吃水为10.5米。 其自然资料不足，故此码头的前沿水深近似估算为： 1.1510.51 2.1D kT m ==?=， 设计低水位7.4米，则底高程：7.412.1 4.7m -=-，因此定底高程-5.1m 处。由于沉箱定 高程即为胸墙的底高程，此处胸墙为现浇钢筋混凝土结构，要求满足施工水位高于设计低水位，因此沉箱高度要高于码头前沿水深12.1m 。 综上，选择沉箱尺寸为： 1310.214l b h m m m ??=??。 下图为沉箱的尺寸图：
2．拟定胸墙尺寸： 如图，胸墙的顶宽由构造确定，一般不小于0.8m，对于停靠小型河船舶的码头不小于0.5m。此处设计胸墙的顶宽为 1.0m。设其底宽为5.5m，检验其滑动和倾覆稳定性要否满足要求：（由于此处现浇胸墙部分钢筋直接由沉箱顶部插入，可认为其抗滑稳定性满足要求，只需验算其抗倾稳定性） 设计高水位时胸墙有效重力小于设计低水位时，对于胸墙的整体抗倾不利，故考虑设计
高水位时的抗倾稳定。 沉箱为现浇钢筋混凝土，其重度在水上为3 23.5/kN m ，水下为3 13.5/kN m ，则在设计高水位时沉箱的自重为： ()][()5.511 1.51 1 1.5 1.5 5.5123.5 3.11 1.5 5.51 3.113.5 2 4.6 4.[{]62 }G -=?+???-?+?+?+-???（）则 227.83G kN =。 自重G 对O 点求矩： G 77.10.533.4967 5.510.47922/3 5.51/3=733.56M kN m =?+?-??+（）（） 。 考虑到有门机在前沿工作平台工作时，胸墙的水平土压力最大，此处门机荷载折算为线性荷 载为： 25010 178.5714 q kPa ?== 。 （此处近似用朗肯土压力进行验算）朗肯主动土压力系数： 224545350.()7)(=2Ka tan tan ?=-=-。 则其土压力分布如上图： 如上图，其各点的土压力强度为： ()()()()()01112=0.27178.5748.21; 10.2718 1.5178.5755.5; 120.2718 1.59.5 3.1178.5763.46. a b P Ka h q kPa P Ka h q kPa P Ka h h q kPa γγγγ+=?==+=??+==++=??+?+= 则其土压力为： ()()0.5 1.548.2155.50.5 3.155.563.46262.17E KN =??++??+=。 作用点至墙底的距离为： 221148.21 4.6 2.37.29 3.10.57.96 3.10.50.57.29 1.5 3.11 (())3=2.203y E m = ??+??+???+???+ 。则土压力对墙前O 点的弯矩值为： 262.17 2.2576.77M KN m =?=。 综上：G =733.56576.77M kN m M KN m >= ，即说明在高水位时胸墙能保持抗倾稳定。 即胸墙的尺寸为：顶宽为1.0m ，底宽为5.5m ，高为4.6m 。 则码头的结构形式及尺寸如图：
水池、筒仓有限元整体计算模型 谢靖中 (上海交通大学土木系) 水池、筒仓是土木工程中常见的一类构筑物，具有不同于其他土木工程结构的受力特点： 1、刚度大，对变形敏感。相对于框架结构、剪力墙结构，完全由混凝土壁板组成的水池筒仓，其结构的刚度大，因此温度等变形产生的荷载效应也大，结构对变形敏感。 2、荷载工况多，荷载作用形式复杂。常见的荷载即有结构自重、使用活荷载、内部储料表面压力、外部土压力、预应力、内外温差、动土压力、动水压力、风荷载等。此外还可能有季节温差、基础变形内力、内部气压等。这些荷载产生复杂的内力作用，例如贮料表面压力，不但产生竖向作用，而且产生水平作用。 3、结构本身为复杂的空间体。纵横交错、多向重叠的壁板、顶板，组成复杂的空间体，在复杂荷载作用下，产生纷繁复杂的内力效应。对于水池筒仓，由荷载计算内力的过程尤为复杂。 4、截面设计复杂。多种荷载作用，按不同要求进行荷载荷载，荷载组合类型多。在多数情况下，还需要考虑各仓、各池储料压力的不同时作用的荷载互异的情况，则荷载组合的类型成倍增加。壁板均为双向受力，并且两个方向均需按偏压、偏拉计算配筋。 现有针对水池、筒仓的设计方法，在大多数情况下，还是一种离散化的、针对局部结构(或单个构件)的设计方法。这种设计方法存在如下问题： 1、采用理想化的边界条件。对单个壁板边支承，理想为简支、嵌固、或弹性支承。实际上，几乎所有的板边支承均为弹性支承，支承刚度值是受相邻壁板、底板、顶板影响的复杂值，甚至同一条边不同部位的刚度值都不相同。 2、未考虑整个结构的协同作用。一个方向的壁板的侧向压力，在另外方向的壁板中产生轴向力，轴向力值的大小受壁板、底板的相对刚度值影响，并且轴力沿高度不均匀分布。一个仓室的内部水压，会在相邻壁板中产生次生弯矩和轴力。尤其是内外温差产生的内力，更是结构整体协同变形的结果。采用单个壁板的计算方式，很难精确计算这些复杂内力。 结构计算的方法，是与当时的技术条件相适应的，也是一个不断发展变化的过程。相对于多高层建筑结构，水池筒仓的有限元计算，对软件有更高的要求。由于壁板需要有限元剖分，水池筒仓的计算量大。一般体量的水池筒仓，其计算模型即超过数万节点，这已经超过早期基于一维变带宽技术的有限元软件的最大解题容量。在这种条件下，对水池筒仓进行整体有限元计算是很困难的。现代稀疏存储技术的发展，使基于微机的有限元软件能达到数十万节点的计算容量，这为水池筒仓的整体有限元计算，创造了必要的技术条件。 作者所开发的通用建筑结构STRAT软件，具有基于稀疏存储技术的大容量求解器，和较为完善的全三维空间建模的功能，具备对水池筒仓进行有限元整体计算能力。被广泛应用于水池筒仓的设计，取得很好的效果。 水池筒仓的整体有限元计算，对结构模型建立、计算单元的选取、边界条件的设置、加载的方法，都与此前常用方法有所不同。本文将根据STRAT软件在水池筒仓中的应用实践，介绍水池筒仓有限元计算模型的合理选取。 一、计算单元 水池筒仓的结构构成主要的是壁板、底板和顶板，较为合理有限元计算单元是壳单元。壳单元
本工程植筋范围：1）扶壁柱接长植筋；2）外挡墙水平钢筋植筋；3）消防水池钢筋混凝土墙水平钢筋植筋；4)消防水池钢筋混凝土梁纵筋植筋；5）车道与外挡墙加固桩相交处车道斜板植筋；6)抗水板与加固桩相交处板植筋；7)外挡墙局部在加固桩上竖向钢筋植筋。 1扶壁柱接长植筋 柱配筋1218，偏心受压构件，单根钢筋按受力钢筋根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.2.2条计算： s ae N a l l ??= 其中： bd y spt s f df l /2.0α==××d ×360/= 扶壁柱接长，则：T w br N ????==××= 混凝土强度等级C35,则：ae ?= =a l ×==484.6mm 柱接长钢筋植筋深度可取500mm 。 2外挡墙水平钢筋植筋 挡墙配水平筋14@120，压弯构件，外侧受拉，内侧受压。 外侧受拉钢筋根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.2.2条计算： s ae N a l l ??= 其中： bd y spt s f df l /2.0α==××d ×360/= T w br N ????==××= 混凝土强度等级C35,则：ae ?= =a l ×==326.5mm ，取=a l 350mm 内侧受压钢筋植筋最小锚固长度可根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.2.2条基本锚固深度计算： bd y spt s f df l /2.0α===296.8mm ，取=a l 300mm
3消防水池钢筋混凝土墙水平钢筋植筋 钢筋混凝土墙配水平筋14@120，外侧受拉，内侧受压。 外侧受拉钢筋根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.2.2条计算： s ae N a l l ??= 其中： bd y spt s f df l /2.0α==××d ×360/= T w br N ????==××= 混凝土强度等级C35,则：ae ?= =a l ×==326.5mm ，取=a l 350mm 内侧受压钢筋植筋最小锚固长度可根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.2.2条基本锚固深度计算： bd y spt s f df l /2.0α===296.8mm ，取=a l 300mm 4消防水池钢筋混凝土梁纵筋植筋 梁上下配置纵筋6 22，沿梁腹板配置1014。 梁端负筋622，为受拉钢筋。根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.2.2条计算： s ae N a l l ??= 其中： bd y spt s f df l /2.0α==××d ×360/=22d T w br N ????==××= 混凝土强度等级C35,则：ae ?= =a l 22×==532mm 钢筋植筋深度可取550mm 。 梁底钢筋622可按构造植筋，根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)第12.3.1条：)100;10;3.0max (mm d l s ，构造植筋深度可取250mm 。 梁腹受扭钢筋1014可按受拉钢筋植筋深度计算，即为=，植筋深度可取
扶壁式挡土墙计算书 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、示意图： 二、基本资料： 1．依据规范及参考书目： 《水工挡土墙设计规范》(SL379－2007)，以下简称《规范》 《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》 《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077－1997) 《《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002） 《建筑结构静力计算手册》（第二版） 《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社) 2．断面尺寸参数： 墙顶宽度B1 = 0.60m，墙面上部高度H = 25.00m 墙面变厚B5 = 0.00m，墙背变厚B6 = 0.00m 前趾宽度B2 = 2.10m，后踵宽度B3 = 13.30m 前趾端部高度H2 = 1.00m，前趾根部高度H3 = 1.80m 后踵板高度H1 = 1.80m 扶臂厚度b = 1.00m，扶臂顶部宽度B4 = 1.00m 扶臂数量n = 3个，扶臂净距L = 6.00m 墙面板左挑L1 = 2.46m，墙面板左挑L2 = 2.46m 挡土墙底板前趾高程＝0.00 m，底板底部坡比＝0.0 : 1 墙前填土顶面高程▽前地＝0.50 m，墙前淤沙顶面高程▽沙＝1.00 m 3．设计参数： 挡土墙的建筑物级别为2级。 抗震类型：非抗震区挡土墙。 水上回填土内摩擦角φ＝32.00度，水下回填土内摩擦角φ' ＝32.00度 回填土凝聚力C ＝0.00kN/m2 地基土质为：松软
墙底与地基间摩擦系数f ＝0.45 4．回填土坡面参数： 回填土表面折线段数为：1段 折线起点距墙顶高差＝0.00 m 第一段折线水平夹角β1＝15.00度，折线水平长L1＝2.00 m 第二段折线水平夹角β2＝20.00度 5．材料参数： 回填土湿容重γs＝18.00kN/m3，回填土浮容重γf＝10.00kN/m3 混凝土强度等级：C25 受力钢筋强度等级：二级，保护层厚度as = 0.050 m 扶臂箍筋强度等级：二级 地基允许承载力[σo] = 300.00 kPa 6．荷载计算参数： 淤沙浮容重γy＝17.00kN/m3，淤沙内摩擦角φs ＝15.00 度 冰层厚度T b＝0.40 m，静冰压力系数＝0.870 计算浪压力时采用的位置类型：平原滨海地区 风区长度D ＝0.000 m，墙前河（库）底坡度i ＝1 : 100.00 重现期为50年的年最大风速v o＝24.000 m/s 多年平均的最大风速v o' ＝30.000 m/s 冻胀墙体变形系数m o＝0.700，冻胀量Δhd＝30.00 mm 地震动态分布系数为梯形分布，最大值αm＝2.00 三、计算参数： 1．荷载组合： 2．荷载组合下水位及附加荷载信息：
钢筋混凝土圆形水池设计 1 设计资料 某钢筋混凝土圆形清水池主要尺寸：水池净直径n d =9.0m ，水池净高度n H =4.0m 及水池壁厚 h =250mm 。采用整体式钢筋混凝土结构，试设计此水池结构。 荷载及材料如下： 1、水池构造 水池内壁、顶板底及支柱表面均用25mm 厚1：2水泥砂浆抹面；水池外壁及顶面均涂刷冷底子油一道、热沥青一道。池底板下设置100mm 厚C10混凝土垫层。 2、荷载取值 水池顶盖可变荷载标准值k q =1.52 /KN m ； 基本雪压：0s =0.352 /KN m ； 材料重度：钢筋混凝土325/r KN m =钢筋混凝土、素混凝土323/r KN m =混凝土、覆土3 18/r KN m =s 、土的有效重度'3 10/r KN m =s 、水泥砂浆320/r KN m =砂浆、水310/r KN m =w ； 3、地质资料 由勘测报告提供的资料表明，地下水位于地面（0.000±标高）以下2.6m 处，地面1.5m 以下为粉质黏土层，土颗粒重度为273/KN m ，孔隙率 1.0e =，内摩檫角0 30?=，地基承载力特征值 2 100/a f KN m =。 4、材料 柱混凝土强度等级：20~30c c 、水池混凝土强度等级：不应低于25c ，统一取水池混凝土强度等级25c 。 柱中受力钢筋采用HRB335级、箍筋采用HPB235级；水池中受力钢筋均采用HPB235级。
土建工程基础课程设计 姓名：*** 学号：310040**** 班级：给水排水*** 指导老师：索** 完成日期：2013.12.22
钢筋混凝土圆形水池设计 原始资料：某钢筋混凝土圆形清水池的主要尺寸： 水池直径d n=9.0m 水池净高度：H n=4.0m 水池壁厚：h=250mm 水池顶盖可变荷载标准值： 当地：
扶壁式挡土墙设计计算书 扶壁式挡土墙验算 计算项目： 扶壁式挡土墙 计算时间：2010-11-05 21:59:43 星期五 ------------------------------------------------------------------------ 原始条件: 墙身尺寸: 墙身总高: 6.700(m) 墙宽: 0.500(m) 墙趾悬挑长DL: 1.500(m) 墙踵悬挑长DL1: 3.000(m) 底板高DH: 0.750(m) 墙趾端部高DH0: 0.500(m) 扶肋间距: 3.400(m) 扶肋厚: 0.400(m) 扶壁两端墙面板悬挑长度: 1.230(m) 设防滑凸榫: 防滑凸榫尺寸BT1: 0.900(m) 防滑凸榫尺寸BT: 1.200(m) 防滑凸榫尺寸HT: 0.600(m) 防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000 防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(MPa) 防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa) 钢筋合力点到外皮距离: 50(mm) 墙趾埋深: 1.200(m) 物理参数: 混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3) 混凝土强度等级: C30 纵筋级别: HRB335 抗剪腹筋级别: HPB235 裂缝计算钢筋直径: 20(mm) 挡土墙类型: 抗震区挡土墙 墙后填土内摩擦角: 25.000(度) 墙后填土粘聚力: 0.000(kPa) 墙后填土容重: 18.000(kN/m3) 墙背与墙后填土摩擦角: 10.000(度) 地基土容重: 18.600(kN/m3) 修正后地基承载力特征值: 150.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 地震作用墙趾值提高系数: 1.500 地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.250 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 21.200(度) 地震烈度: 设计烈度7度 水上地震角: 1.50 水下地震角: 2.50 水平地震系数: 0.10 重要性修正系数: 1.00 综合影响系数: 0.25 水平地震作用沿竖向分布形式: 梯形 抗震基底容许偏心距:B/5 地震力调整系数: 1.000 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 3.000 0.000 0 2 3.000 1.000 0 地面横坡角度: 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 25.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002) 注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为: 重力不利时 = 1.200 重力有利时 = 1.000 主动土压力 = 1.200 静水压力 = 1.200 扬压力 = 1.200 地震力 = 1.000 ===================================================================== 第 1 种情况: 一般情况 [土压力计算] 计算高度为 6.700(m)处的库仑主动土压力 按假想墙背计算得到: 第1破裂角： 46.816(度) Ea=308.696(kN) Ex=202.030(kN) Ey=233.403(kN) 作用点高度 Zy=2.049(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积 = 7.258(m2) 重量 = 181.438 (kN) 整个墙踵上的土重(不包括超载) = 142.667(kN) 重心坐标(1.388,-3.967)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重 = 16.043(kN) 相对于趾点力臂=0.696(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.250 采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基础底面宽度 B = 5.000 (m) 墙身重力的力臂 Zw = 2.145 (m) Ey 的力臂 Zx = 4.083 (m) Ex 的力臂 Zy = 2.049 (m) 作用于基础底的总竖向力 = 573.550(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1351.394(kN-m) 基础底面合力作用点距离墙趾点的距离 Zn = 2.356(m) 基础底压应力: 墙趾=134.505 凸榫前沿=127.379 墙踵=94.915(kPa) 凸榫前沿被动土压应力=279.293(kPa) 凸榫抗弯强度验算: 凸榫抗弯强度验算满足: 弯曲拉应力 = 209.470 <= 500.000(kPa) 凸榫抗剪强度验算: 凸榫抗剪强度验算满足: 剪应力 = 139.647 <= 990.000(kPa) 滑移力= 202.030(kN) 抗滑力= 281.501(kN) 滑移验算满足: Kc = 1.393 > 1.300 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 2.145 (m) 相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂 Zw1 = 2.888 (m) 相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂 Zw2 = 0.696 (m) 相对于墙趾点，Ey 的力臂 Zx = 4.083 (m) 相对于墙趾点，Ex 的力臂 Zy = 2.049 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 413.894(kN-m) 抗倾覆力矩= 1765.288(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 4.265 > 1.500 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 作用于基础底的总竖向力 = 573.550(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=1351.394(kN-m)
码头稳定性验算 （一）作用效应组合 持久组合一：设计高水位（永久作用）+堆货门机（主导可变作用）+波谷压力（非主导可变作用） 持久组合二：设计高水位（永久作用）+波谷压力（主导可变作用）+堆货门机（非主导可变作用） 短暂组合：设计高水位（永久作用）+波峰压力（主导可变作用） 不考虑地震作用去1 （二）码头延基床顶面的抗滑稳定性验算 根据《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）第3.6.1规定 应考虑波浪作用，堆货土压力为主导可变时：按（JTJ290-98）中公式（3.6.1-4）计算。 01 ()()E H E qH P B G E V E qV u BU d E E P G E E P f γγγψγγγγψγγ++≤ +++ 应考虑波浪作用，波浪力为主导可变时： ()()f E P E G E P E qV E Bu u V E G d qH E B P H E ψγλγγ γψγγγ γ+++≤ ++1 o 短暂组合情况，按《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）公式5.2.7计算 f P G P Bu u G B p )(0λλλλ-≤ 式中：o γ——结构重要系数，一般港口取1.0； E γ——土压力分项系数；取1.35 PW γ——剩余水压力分项系数；取1.05 PR γ——系缆力分项系数；1.40 ψ——作用效应组合系数，持久组合取0.7； V H E E 、——码头建筑物在计算面以上的填料、固定设备自重等永久作用所产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值； W P ——作用在计算面以上的总剩余水压力标准值； RH P ——系缆力水平分力的标准值； qV qH E E 、——码头面上的可变作用在计算面上产生的总主动土压力的水平分力和竖向分力的标准值； RV P ——系缆力垂直分力的标准值； G γ——结构自重力的分项系数，取1.0；
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
第一章 扶壁式结构稳定性计算 由设计说明书可知，500吨级泊位设有系缆柱的结构段受到的水平力较大，故取这一段扶壁式结构进行稳定性验算。 1.1设计条件 1.1.1设计船型 长×宽×吃水=68.0m ×10.8m ×2.9m 1.1.2 结构安全等级 采用二级 1.1.3自然条件 （1） 设计水位及码头高程 设计高水位：19.62m 设计低水位：17.83m 码头前沿面高程：19.7m 码头前沿底高程：14.14m （2）波浪： 陆集港建于京杭大运河上，水流平缓，故不考虑波浪作用。 （3）地质资料 见设计说明书。 （4）地震设计烈度 8度 1.1.4 码头作用标准值 （1）码头后方堆载为整体计算时20kpa 。 （2）剩余水压力：按扶壁式码头墙后水位比墙前水位高30cm 计算。 1.1.5建筑材料的重度和内摩擦角标准值 γ：重度；γ'：浮重度；?：内摩擦角。 混凝土：γ=233 /m kN ，γ'=133 /m kN 回填土：γ=19.33 /m kN ，γ'=9.33 /m kN ，c = 0kpa 1.2码头作用分类和及计算 计算段长度5m 。 1.2.1 结构自重力（永久作用）： 1.2.1.1设计高水位（19.62m ）：码头结构见图1-1,1-2 计算结果见表1-1
图1-1 扶壁式码头结构断面 表1-1 设计高水位情况下的结构自重力 设计高水位自重（KN）力臂 (m) 力矩(KN*m) C30砼3.14*1.5^2*0.8*23+0. 08*5*5*13+1.92*5*5*1 3= 780 4 3119.984 C25加石砼139*14 =1946 4 7784基础自重合计2725.99610903.98干砌块石护面0.7*2.25*5*15=118.125 块石（2.25*2+8*1.5）*5*11=907.5 基床自重合计3751.625 1.2.1.1设计低水位（17.83m）：码头结构见图1-1,1-2 计算结果见表1-2
预应力技术在市政污水厂水池结构设计中应用 发表时间：2017-08-15T15:21:49.640Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第9期作者：曾卫华 [导读] 通常情况下，市政的污水厂以圆形水池为主，在这类水池结构设计施工中。 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 430010 摘要：在市政设施建筑中，污水厂的水池建筑属于较为关键的一种类型，在这类水池的结构设计当中，预应力技术是一种重要的施工技术。本文针对此技术展开了详细分析，以期为各同行提供参考。 关键词：市政；污水厂；水池结构；预应力 前言 通常情况下，市政的污水厂以圆形水池为主，在这类水池结构设计施工中，常常采取一种环向的预应力技术，随着我国各地区市政的污水厂建设项目不断增多，该技术也不断得到广泛使用。 一、设计方案的选择 对污水厂的圆形水池进行结构设计时，常常会用到两种预应力技术，一种是分段张拉无粘结预应力筋法，另一种是绕丝法，目前我国大部分水池的结构设计均运用了这两种预应力技术。在实际运用过程中，这两种方法所需的材料不同，性能也各不相同，当然施工方法也有所不同，与此同时，在实际使用过程中的特点不相同。因此，在实际结构设计及后期施工过程当中，要根据工程施工要求来选择合适的预应力技术，必要时也可以两种方法共同使用。 其中，在使用分段张拉无粘结预应力筋法时，对于无粘结的预应力筋质量要求非常高，如果选择的预应力筋质量较差，则对后期的张拉工艺及其效果等均会造成严重影响，三者之间的联系十分密切。 二、水池结构的预应力分析与计算 （一）分析预应力的损失 （1）无粘结的预应力筋发生内缩，或张拉锚具出现变形等会造成预应力的损失。通常情况下，张拉操作完成后需要展开卸荷，此时预应力筋很可能有内缩现象出现，在此状态下导致预应力出现损失。 （2）预应力筋发生摩擦而造成预应力的损失。大部分污水厂的水池以圆形结构设计为主，其预应力筋从整体上呈现出曲线形状沿池外壁环向地布置，在张拉操作时需要严格按照圆形水池弧度及弧线长度进行，此操作过程当中预应力筋与池壁间出的摩擦使不可避免的，因此造成预应力的损失。此外，随摩擦系数不断增加损失程度也会加大。 （3）因预应力筋所引发应力松弛，进而使预应力出现损失。在此过程中，预应力筋出现松弛与否主要是受到钢筋种类、松弛等级而决定，所以在实际操作中为了尽可能将预应力筋松弛造成的损失减少，工程的张拉操作施工中通常会按照超张拉程序进行。 （4）因混凝土的收缩徐变所引发损失，因此在实际张拉过程中，可以考虑降低50%的损失。 （5）因弹性压缩所造成的损失。在开展分批张拉施工的过程当中，混凝土很可能会出现弹性压缩的现象，而张拉完成之后需要采取无粘结的预应力筋辅助施工，在混凝土发生弹性压缩的状态下，如果先分批张拉可能会使预应力筋出现一系列改变，可以有效缓解低预应力的损失量。 （二）计算内力 在受到荷载组合作用影响的状态下，污水厂的水池池壁不可出现任何载面裂缝问题，所以，实际施工需要合理控制好配筋。根据相关的要求规定，计算水池池壁的无粘结预应力筋内力时，需要综合考虑下面四种荷载组合，第一，在水池池壁施工阶段，应该确保池内无水，池外无覆土。第二，水池试水阶段，池内水位应按有关规范逐级加到设计要求高度，池外无覆土。第三，在水池的使用期间，水池的水量应该与试水期要求保持一致。第四，水池检修期间，池内空池无水，池外有覆土。 （三）构造设计 （1）设置锚固肋 在实际的施工过程当中，应该尽可能地将预应力损失降低，这样能够显著提高分段张拉、预应力筋锚固的施工效果。在操作的时候为了尽可能满足张拉及预应力筋锚固状态下的构造要求，务必沿水池池壁外侧均匀设置多个扶壁柱(根据圆形水池半径确定数量)，也就是锚固肋，以提高预应力筋锚固的施工效果。 （2）链接池壁与底板 在进行圆形水池的结构设计时，需要对其竖向、弯矩作用进行充分考虑，要将此作用对底板所造成的影响有效消除，积极采取杯槽式的柔性连接后方能进行张拉操作，这一环节施工完成之后才可以展开混凝土浇筑施工。除此之外，为了确保水池的池壁根部位不会出现渗漏问题，可以在槽口、池壁之间加强嵌缝施工，密实浇筑混凝土后能够提升混凝土的凝固效果。最后，在水池池壁的扶壁柱上设置拉端，可以通过张拉施工后对扶壁柱进行锚固，然后再借助混凝土封堵即可[2]。 三、水池的预应力施工 （一）预应力筋铺设施工 预应力筋铺设施工主要采取下料铺设的方法进行，在铺设施工的过程中需要考虑施工图中的下料长度，实际铺设时需要借助水平仪来设定水池池壁上的预应力筋位置，与此同时，明确水池池壁上的每个预应力点坐标位置后，再按照设计的要求来配备好预应力筋的根数，然后在进行分束设置、定位，之后展开牢固绑扎操作。 （二）预应力筋的张拉施工 进入张拉预应力筋环节后，通常会在张拉的过程中积极采取双控手段，这种手段指的是借助控制力的方式来实施张拉，这也是该施工环节的主要内容，与此同时，在这个基础上开展伸长预应力操作。值得注意的是，张拉操作需在混凝土强度达到设计要求强度后方能进行，完成预应力张拉后要严格检验锚固肋的端部、水池池壁等部位有无裂缝出现，并将做好相关记录。在很多工程施工中，环向预应力筋
水池及井类施工方案 1、工程概况 本工程为江苏斯尔邦石化有限公司醇基多联产项目一期工程二标段1万吨/年MTBE和10万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯装置，位于连云港市徐圩新区。 本工程主要包括：1万吨/年MTBE和10万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯装置街区MTBE单元（醚化反应部分、催化蒸馏部分、甲醇萃取和甲醇回收部分）、丁烯氧化单元（氧化脱硫反应部分、油吸收部分）、丁二烯抽提单元（丁二烯萃取精馏部分、丁二烯精制单元）、溶剂回收和废水处理单元、辅助单元（甲醇回收系统、溶剂缓冲、化学品添加、TBC回收、尾气分离及处理系统、火炬分离罐及溶剂排净系统、凝液闪蒸及热水循环系统、溴化锂制冷及乙二醇制冷系统）区域内变配电室、地下给排水管网所属区域内除低级处理、桩基施工、重量80吨或者安装高度60米以上的设备吊装、焊缝无损检测的射线检测（RT）、衍射时差法超声检测（TOFD）及超声波检测（UT）以外）全部施工内容。 土建专业施工内容（丁二烯装置界区内）：动设备、静设备、地下给排水管道、管廊、框架的所有砼基础；建筑物和构筑物；消防围堰及防火堤；砼管墩及管支架；沟槽及井类；场坪、竖向及道路。 本方案主要针对：混凝土水池及井类施工。 2、编制依据 2.1中化二建集团有限公司ISO9002、ISO14001 OHSAS18001体系程序文件 2.2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002 2.3《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2011 2.4《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210－2001 2.5《建筑工程施工验收统一标准》GB50300－2001 2.6《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
目录 第一章设计资料------------------------------------- 3 第二章码头标准断面设计------------------------ 5 第三章沉箱设计------------------------------------- 11 第四章作用标准值分类及计算----------------- 15 第五章码头标准断面各项稳定性验算------- 44
第一章设计资料 (一)自然条件 1.潮位： 极端高水位：+6.5m；设计高水位：+5.3m；极端低水位：-1.1m； 设计低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。 2.波浪： 拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米（不考虑波浪力作用）。 3.气象条件： 码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北~北北西向，其次为南南东~东南向。 4.地震资料： 本地的地震设计烈度为7度。 5.地形地质条件： 码头位置处海底地势平缓，底坡平均为1/200，海底标高为-4.0~-5.0m。根据勘探资料，码头所在地的地址资料见图1。 图一地质资料
(二)码头前沿设计高程： 对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算： 基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m (三)码头结构安全等级及用途： 码头结构安全等级为二级，件杂货码头。 (四)材料指标： 拟建码头所需部分材料及其重度、内摩擦角的标准值可按表1选用。 (五)使用荷载： 1.堆货荷载： 前沿q1=20kpa；前方堆场q2=30kpa。 2.门机荷载： 按《港口工程荷载规范》附录C荷载代号Mh-10 -25 设计。 3.铁路荷载： 港口通过机车类型为干线机车，按《港口工程荷载规范》表7.0.3-2中的铁路竖向线荷载标准值设计。 4.船舶系缆力： 按普通系缆力计算，设计风速22m/s。