高桩板梁计算原理.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流高桩板梁计算原理.精品文档.高桩板梁式码头CAD软件V2.0计算原理上海易工工程技术服务有限公司高桩板梁式码头CAD软件计算原理一、程序简介高桩板梁式码头CAD软件是依据港口工程技术规范(2010年)开发的工程辅助设计软件，该系统包含荷载前处理(自重、波浪力、水流力、地震力和机械荷载等自动计算)、作用效应计算(作用效应标准值、作用效应组合值和作用效应包络值计算)、截面承载力验算、单桩抗拉抗压极限承载力验算、碰桩验算等多个计算功能模块，此外该系统提供直观的3D视图方式显示码头实体模型、荷载、作用效应等，并且为用户提供完整的WORD格式报告书。计算依据：高桩码头设计与施工规范 (JTS 167-1-2010)港口工程荷载规范 (JTS 144-1-2010)海港水文规范 (JTJ 213-99)水运工程混凝土结构设计规范(JTS 151-2011)港口工程桩基规范(JTS 167-4-2012)港口工程后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程(JTS 167-6-2011)水运工程抗震设计规范(JTS 146-2012)参考标准船舶力计算参考日本标准、英国标准和挪威标准。码头前沿结构上波浪力计算参考海港码头结构设计手册，1975。波浪上托力参考海港设计手册，模型简化：程序将码头结构简化为杆系结构计算，可以选择M法或等效嵌固点法进行计算。码头实体结构计算模型二、码头设计一般步骤取得初步设计工程参数（地质资料、自然条件、荷载参数）初步确定结构截面尺寸内力计算调整结构参数截面配筋计算（横梁、纵梁、面板、桩）绘制施工图三、程序功能高桩板梁式码头CAD软件软件在设计过程中主要是在内力计算、截面配筋计算中起到辅助设计计算的作用，他主要包含对排架的计算、纵梁的计算、和其它辅助功能，具体介绍如下：3.1、排架计算编号模块内容1结构类型1、现浇横梁式结构；2、桩帽节点式结构2桩入土段模型1、假想嵌固点法；2、M法3包含荷载自重自动计算结构自重均载自动计算不利效应门机包含规范上数据库波浪力-水流力-水平地震力可以计算多质点汽车荷载包含规范上数据库船舶荷载-汽车、轮胎式起重机包含规范上数据库箱脚荷载-附加荷载容许用户自己定义一些特殊荷载偶然荷载偶然类型荷4效应计算标准值计算组合值计算包络值计算5组合提供荷载自动组合，自动剔除相互冲突的荷载6结构配筋横梁配筋（包含叠合梁计算）预应力配筋灌注桩配筋7报告书输出计算报告书输出计算结果汇总表输出配筋计算结果3.2、纵梁计算编号模块内容1支座支撑模型1、刚性支座；2、弹性支座；3、分布弹性支座2包含荷载自重自动计算结构自重均载自动计算不利效应门机包含规范上数据库汽车荷载包含规范上数据库船舶荷载-汽车、轮胎式起重机包含规范上数据库箱脚荷载-4效应计算标准值计算组合值计算包络值计算5结构配筋纵梁配筋（包含叠合梁计算）预应力配筋6报告书输出计算报告书输出汇总表输出配筋计算3.3、其它模块编号模块内容1 面板计算码头 叠合板2船舶荷载计算船舶系缆力船舶挤靠力船舶靠岸撞击力船舶靠岸撞击力（英国标准）船舶横摇撞击力3波浪荷载计算任意断面上波浪力单桩上波浪力波浪力上托力、波浪下砸力码头结构上波浪力码头前沿上波浪力纵梁上波浪力桩帽上波浪力桩上波浪力面板上波浪力纵向波浪力4单桩承载力计算单桩承载力计算包含1、预制桩；2、灌注桩；3、嵌岩桩的计算5单桩稳定计算单桩在波浪、水流、自重作用下受力分析6碰桩计算码头内碰桩计算7配筋计算横梁、纵梁、桩配筋计算；钢筋选配模块预应力横梁、预应力纵梁钢筋计算8Robot Millennium输出可以将结构模型（排架、纵梁）输入到Robot Millennium 程序中转化为Robot Millennium计算文件，可以直接比对或校验本系统计算结果9弹性地基异形板计算可以计算船坞底板、码头面板等任意形状、任意支持类型的面板内力，计算采用有限元分析。10帮助系统在线帮助系统、提供FLASH动画教学、用户使用手册、算例四、计算原理4.1、荷载计算A） 自重自重包括面板、纵梁、横梁、桩帽、靠船构件等，自重计算时扣除面板、纵梁、横梁、桩帽相交部分。自重由上向下传递，面板自重传递到纵梁，纵梁传递到横梁，横梁传递到桩，对于双向板面板的部分自重直接传递到横梁。B） 均载均载是分布在码头面板上的均布荷载，在某些情况下面板满布并不是结构最不利状态，在实际计算时我们是按照以下原则确定面板最不利效应：将均载按纵梁分割为多个部分，分别作用在码头上，计算出各自效应，将所有的效应按照正值与正值累加，负值与负值累加的原则，计算出均载作用下结构的效应包络值。按照本程序原则计算出的横梁弯矩按照均载满布下计算出的横梁弯矩C） 门机门机沿轨道梁滚动，门机对横梁的作用可以先计算出门机在沿纵梁方向滚动下最大支座反力，将反力作为集中力在轨道梁位置反加到横梁上。D） 波浪力波浪力计算考虑波流合成计算，波流在速度方向进行矢量合成。波浪力考虑波的相位，以码头前沿相位为标准根据前后的距离确定不同点上的相位。波浪力作用在桩上、前沿结构上的波浪力计算时没有考虑折减，用户在使用时可以自己根据已有的设计经验进行折减。 考虑到在水流作用下的波浪要素比较难获得，因此计算桩上的波浪力计算公式未采用海港水文规范 (JTJ213-99)8.4中的公式，采用的是规范8.3中公式,水质点的速度为波浪与水流的矢量合成。桩上波浪力作用在桩上任一点任一时刻的波浪力的计算按照下式计算：其中：、的取值根据下列规定进行：当和或和时，；。当和或和时，按规范JTJ 213-98 图8.3.2-8规定选取；。当时，按规范JTJ 213-98 图8.3.2-8规定选取；按规范JTJ 213-98 图8.3.2-10规定选取。每根桩上的相位按照下图进行计算：作用在桩上的波浪力将被分解为X方向和Y方向波浪力，见图：计算波浪在桩上作用宽度时，当截面为圆形时取桩的直径，当截面为矩形时桩的截面对角线长度。 码头上波浪力侧压力      码头侧面波浪力的计算参考交通部第一航务工程局设计研究院1975年编的海港码头结构设计手册。           其中： 为动水压力， 为静水压力。面板底部上波浪力上托力波浪力上托力计算公式在规范中为给出公式，参照海港工程设计手册公式(1-9-87)规定。压制波高公式：其中：为波浪上托力，为压力反应系数，当上部结构约在10M以下时，可取；当上部结构的宽度较大时，可取；为水的重度；为静水面的高程；为码头面板底部的高程。E） 水流力水流力计算采用规范 JTS144-1-2010 13.0.1款 规定计算,公式如下:其中： 已考虑水深、遮流等其它影响因素，用户应根据实际情况查表。系统假定水流力自水位到水底均匀分布。F） 水平地震力1)采用单质点法计算地震惯性力：上部结构重心：上部结构重度包括面板、纵梁、横梁、桩帽等自重和上部荷载重。面板、纵梁、横梁、桩帽等自重取空气中自重，其它永久荷载、上部荷载重需用户提供，系统将地震力加在横梁第一个节点上。结构自振周期：结构自振周期按照单质点公式计算，公式如下：其中:为计算方向码头计算自振周期；为换算质点总重力标准值；为重力加速度；在重心位置计算方向上作用单位力引起的位移。地震惯性力：地震惯性力按照下列公式计算：其中：为水平地震惯性力；为综合影响系数，其如何取值见规范JTS 146-2012 中5.2.1款；按照下表求得；值按照下图5.4.1求得。水平向地震系数设计烈度7890.1（0.15）0.2（0.3）0.4设计反应谱曲线 (阻尼比)特征周期Tg(s)设计地震分组场地类别I0I1IIIIIIV第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.902) 采用多质点法计算地震惯性力振型作用在质点的水平地震惯性力标准值可按下列公式计算:式中振型作用在质点处的水平地震惯性力标准值综合影响系数,取0.30振型在质点处的相对水平位移;相应于振型自振周期的动力放大系数按图4.1.4采用;振型参与系数;集中在质点(或第分段)的重力标准值.由水平地震惯性力标准值产生的内力可按下式计算:式中S由水平地震惯性力标准值产生的内力;由振型水平地震惯性力标准值产生的内力;振型数,根据计算视其影响程度确定,一般不超过3个振型.G） 汽车等流动荷载汽车等其它沿横梁流动荷载在计算中按照用户设定步长和范围进行滚动，每滚动一次计算结构内力，最终获得整个过程的效应包络值。 汽车等荷载轮子的压力按照面板上集中进行传递，汽车滚动时每滚动一次沿纵梁方向在排架范围内滚动，目的是找出最不利效应。H） 箱角荷载计算过程中根据用户输入的集装箱参数，自动将集装箱在码头上进行分布，并将整个码头上的集装箱作为滚动荷载沿横梁滚动。I） 船舶荷载作用在船舶上的风荷载按照下列公式计算：其中：，-分别为作用在船舶上的计算风压力的横向和纵向分力（kN），-分别为船体水面以上横向和纵向受风面积（m2），-分别为设计风速的横向和纵向分量（m/s）-风压不均匀折减系数；-风压高度变化修正系数；船舶水面以上最大轮廓尺寸100200风压不均匀折减系数1.000.900.700.60船舶水面以上高度(m)10152030风压高度变化修正系数1.001.181.31.391.54受风面积A按照查表计算：作用在船舶上的水流力按照下列公式计算：当水流与船舶纵轴平行或流向角和时作用在船首和船尾的横向分力为：水流对船舶作用产生的水流力的纵向分力为：其中：、-分别为水流对船首和船尾的横向分力（kN）；、-分别为水流力船首横向分力系数和船尾横向分力系数；-水的密度（t/m3）；-水的速度（m/s）-船舶吃水线以下的横向投影面积（m2）-为水流对船舶产生的水流力纵向分力（kN）；-水流力纵向分力系数；-船舶吃水线以下的表面积（m2）当水流与船舶纵轴平行或流向角和时其中：、-分别为水流对船舶作用产生的水流力的横向分力和纵向分力（kN）；、-分别为水流力横向分力和纵向分力系数；-水的密度（t/m3），对海水；-水的速度（m/s）、-分别为相应装载度情况下的船舶水下部分垂直和平行水流力方向的投影面积（m2）；散货船的横向投影面积计算： 油船的横向投影面积计算： DW-船舶的载重量(t)；船舶系缆力计算：系缆力标准值N按照下列公式计算：其中：N-为系缆力标准值、-分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用的横向分力总和和纵向分力总和（kN）；-为系船柱受力分布不均匀系数，当实际受力的系船柱数目n=2时，K取1.2，n>2时，k取1.3；-计算船舶同时受力的系船柱数目；-系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角（O）；-为系船缆与水平面之间的夹角（O）船舶挤靠力计算：胶护舷连续布置时，挤靠力标准值可按照下式计算：其中：-橡胶护舷连续布置时，作用于系船、靠船结构上的单位长度上的挤靠力标准值（kN/m）；-挤靠力分布不均匀系数，取1.1-可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和（kN）；-船舶直线段与橡胶护舷的接触长度（m）橡胶护舷间断布置时，挤靠力标准值可按照下式计算：其中：-橡胶护舷间断布置时，作用于一组或一个橡胶护舷上挤靠力标准值（kN/m）；-挤靠力分布不均匀系数，取1.3；-与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数； 船舶靠岸撞击力计算：船舶靠岸时的撞击力标准值应根据船舶有效撞击能量和橡胶护舷性能曲线及靠岸结构的刚度确定。船舶靠岸的有效撞击能量可按照下式计算：其中：-船舶靠岸时的有效撞击能量（kJ）-有效动能系数，取0.70.8；-船舶质量（t），按满载排水量计算-船舶靠岸法向速度（m/s）船舶在波浪作用下撞击力计算：船舶波浪作用下撞击力标准值应根据船舶有效撞击能量和橡胶护舷性能曲线及结构的刚度确定。船舶波浪作用下的有效撞击能量可按照下式计算：其中：-为横浪作用下系泊船舶有效撞击能量（kJ），-码头结构形式影响系数，对于墩式码头=1.04；=0.90；对于岸壁式码头，=1.00，=1.69；-船舶附加水体质量系数；-船舶转动惯量（tm2）-船舶质量（t），按与船舶计算装载度相应的排水量计算；-重力加速度（m/s2）；-计算波高按船舶不离开码头的最大波高计（m）；-波长（m）；-系靠船结构前沿水深（m）-船舶型宽（m）-与船舶计算装载度相对应的平均吃水（m）-码头结构影响系数，对于墩式码头，=0.3，=1.32， =1.0，对于岸壁式码头，=0.35，=1.02， =0.8；4.2、内力计算A）M法、假想嵌固点法桩入土部分模型可以考虑M法或假想嵌固点法，M法认为桩入土部分桩两侧受到弹性约束，模型简化为弹性地基梁，弹性系数是与入土深度和土的M系数有关系的值；假想嵌固点法认为桩入土部分在某个深度侧向不发生位移，不考虑该点以上两侧土的约束。B）内力计算模型结构体系最终简化为杆系结构进行分析，桩顶与横梁形心连接采用刚性连接，桩顶与桩顶之间为一跨，如果中间横梁分段，则每个分段间为一跨。C）结构受力阶段对于非桩帽节点结构需要计算结构3个受力状态：1、桩在悬臂状态下受到自身重量和水的浮力作用下时；2、施工期下横梁发挥强度，搁置上部结构和浇筑上横梁时；3、上部结构全部发挥强度，整个码头投入生产时。对于桩帽节点结构需要计算结构4个受力状态：1、桩在悬臂状态下受到自身重量和水的浮力作用下时；2、桩帽将桩头固定，搁置预制纵梁和预制横梁，安装靠船构件和填充混凝土时，需计算桩的受力，和横梁在自重作用下受力；3、施工期下横梁发挥强度，搁置上部结构和浇筑上横梁时；4、上部结构全部发挥强度，整个码头投入生产时。D）内力分析：系统采用杆系有限元法进行计算，有限有方法的刚度集成和求解请参阅相关书籍，模型简化如下图：假想嵌固点法M嵌固点法纵梁刚性支撑纵梁弹性支撑纵梁分布弹性支撑4.3、效应组合A)分项系数各荷载的分项系数根据下表选取：分项系数 荷载类型 分项系数 地震组合系数 荷载作用类型 永久荷载 1.2 1 永久作用 件杂货载 1.4 0.7 可变作用 五金钢铁荷载 1.5 0.7可变作用 散货荷载 1.5 0.7 可变作用 液体管道荷载 1.4 1 可变作用 人群荷载 1.4 0 可变作用 起重机械荷载 1.5 0 可变作用 运输机械荷载 1.4 1 可变作用 铁路荷载 1.4 0 可变作用 船舶系缆力 1.4 0.5 可变作用 船舶挤靠力 1.4 0.5 可变作用 船舶撞击力 1.5 0 可变作用 波浪力 1.5 0 可变作用 水流力 1.5 1 可变作用 水平地震力 1 1 地震作用 汽车滚动荷载 1.40.5 可变作用 系统中当永久作用为主时荷载分项系数为1.3; 当永久作用对结构有利时时荷载分项系数为1.0。B)效应组合：承载能力极限状态持久组合：承载能力极限状态持久组合采用下列公式计算：其中各系数的意义见规范JTS167-1-2010 3.2.7.1款.在计算过程中取最大效应作为主导效应计算一次，最小效应作为主导效应计算一次。一次组合可能具有两种组合效应。承载能力极限状态短暂组合：承载能力极限状态短暂组合采用下列公式计算：其中各系数的意义见规范JTS167-1-2010 3.2.7.2款.承载能力极限状态偶然组合：承载能力极限状态偶然组合采用下列公式计算：其中各系数的意义见规范JTS167-1-2010 3.2.7.3款.承载能力极限状态地震组合：承载能力极限状态偶然组合采用下列公式计算：其中各系数的意义见规范JTS 146-2012 5.6.4款.正常使用极限状态持久状况的标准组合正常使用极限状态持久状况的标准组合采用下列公式计算：正常使用极限状态持久状况的频遇组合正常使用极限状态持久状况的频遇组合采用下列公式计算：正常使用极限状态持久状况的准永久组合正常使用极限状态持久状况的准永久组合采用下列公式计算：正常使用极限状态短暂状况效应组合正常使用极限状态短暂状况效应组合采用下列公式计算：C)包络值：承载能力极限状态总效应组合：承载能力极限状态总效应组合取承载能力极限状态持久组合、承载能力极限状态短暂组合、承载能力极限状态偶然组合和程载能力极限状态地震组合四种组合中最大最小值作为包络值。4.4、非预应力截面配筋计算A)弯矩取值横梁弯矩值按照下列规定确定： 非叠合构件： 叠合构件：   横梁下部   横梁上部 其中： 、 、 、 的意义见水运工程混凝土结构设计规范。 横梁剪力值按照下列规定确定： 非叠合构件： 叠合构件： 其中： 表示预制构件自重作用效应、 表示施工期活荷载作用效应、表示使用期扣除预制部分的横梁自重产生的效应、 表示使用期活荷载作用效应。B)截面承载能力计算承载能力要分别按照施工期截面、使用期截面分别验算。正截面承载能力计算软件按照任意形状截面配筋计算原理进行计算，首先计算中根据静力平衡原则和钢筋面积确定混凝土受压面积，确定受压高度和区域，受压区高度最终不大于，其中 为截面高度，为相对界限受压高度。然后对受压区域进行积分，计算出受压区域微元面积乘混凝土抗压强度对钢筋中心的弯矩，该积分弯矩即为截面抗弯承载能力设计值。斜截面承载能力计算非叠合构件：叠合构件：C）截面裂缝开展宽度计算裂缝宽度按照下面公式进行计算：其中：Wmax最大裂缝宽度（mm）；1构件受力特征系数，对受弯构件，1取 1.0；对大偏心受压构件，取0.95；对偏心受拉构件，取1.10；对轴心受拉构件，取1.2；2考虑钢筋表面形状的影响系数，对光面钢筋，取2取1.4；对变形钢筋，2取1.0；3考虑荷载长期效应组合或重复荷载影响的系数，3取1.5，对短期效应组合3取1.01.2,对施工期3取1.0；c最外排纵向受拉钢筋的保护层厚度，当c大于50mm时，c取50mm ；d钢筋直径，当采用不同直径时，取其加权平均的换算直径(mm)；te纵向受拉钢筋的有效配筋率；Ate有效受拉混凝土截面面积，对轴心受拉构件，Ate取构件截面面积；对受弯、偏心受拉、偏心受压构件，取Ate为,为受拉钢筋重心至受拉区边缘的距离，对矩形截面，b为截面宽度，对有受拉翼缘的倒T形、I形截面，b为受拉区翼缘宽度（mm2）；As受拉区纵向钢筋截面面积，对轴心受拉构件，As取全面纵向钢筋截面面积；对受弯、偏心受拉及大偏心受压构件，As取受拉区纵向钢筋截面面积或受拉较大一侧的钢筋截面面积（mm2）；s按荷载长期效应组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力(MPa)，构件纵向受拉钢筋应力按规范表6.4.5执行4.5、预应力截面配筋计算A)截面示意：B)钢筋布置：C)截面验算：截面混凝土参数材料弹性模量材料强度截面面积（换算前）截面面积（换算后）截面抵抗矩（换算后）芯棒E1fC1A1A10W10预制加浇部分E2fC2A2A20W20现浇部分E3fC3A3A30W30截面验算公式严格要求不出现裂缝容许出现裂缝安装施工阶段验算截面抗裂验算主拉主压应力验算截面应力计算公式(先张法)阶段截面截面应力公式备注第一阶段芯棒（预制梁）预拉阶段：上部下部第二阶段芯棒（预制梁）吊运：上部下部第三阶段预制梁安装：上部跨中和支座弯矩为短暂状况下组合值下部第四阶结构使用阶段：上部-截面上部验算裂缝宽度下部主应力计算芯棒中和轴处预制梁顶面+预制梁顶面-整个梁中和轴4.6、单桩承载力计算A)预制桩：当按承载力经验参数法确定单桩垂直极限承载力设计值时应按下式计算：式中:单桩垂直极限承载力设计值（）；单桩垂直承载力分项系数。按规范JTS 167-4-2012表4.2.2采用取值；桩身截面周长；单桩第层土的极限侧摩阻力标准值（），如无当地经验值时,对预制混凝土挤土桩可按规范JTS 167-4-2012表4.2.4-1采用取值；桩身穿过第层土的长度;单桩极限桩端阻力标准值，如无当地经验值,时对预制混凝土挤土桩可按规范JTS 167-4-2012表4.2.4-2采用取值；桩身截面面积.B)灌注桩：单桩轴向抗压承载力设计值可按下式计算：式中 单桩垂直极限承载力设计值（KN）; U桩身截面周长（m）； 单桩第层土的单位面积极限侧摩阻力标准值，当无当地经验值时，按规范JTS 167-4-2012表4.2.4-4采用取值； 桩端截面面积； 单桩垂直承载力分析系数，按规范JTS 167-4-2012表4.2.2采用取值；桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，当桩径不大于0.8m时，均取1.0，当桩径大于0.8m时，按规范JTS 167-4-2012 表4.2.4-4取；桩端以上的天然重度（/），当土层多于；两层时应取加权平均值；桩身穿过第i层土的长度；单桩单位面积极限端阻力标准值；单桩抗拔极限承载力设计值可按下式计算：式中：单桩抗拔极限承载力设计值；U桩身截面周长(m)；折减系数，粘性土取0.70.8，沙土取0.50.6，桩的入土深度大时取大值，反之取小值；桩周第层土的极限侧阻力标准值，打入桩按规范表4.2.4-5取值；桩身穿过第层土的长度（m）；G桩重力,水下部分按浮重力计；桩轴线与垂线的夹角单桩抗拔承载力分项系数，与抗压桩取相同数值，可按表4.2.2取值。C)嵌岩桩：不做静荷载抗压试验的工程，其单桩轴向抗压承载力设计值，可按下公式计算：式中：覆盖层桩身周长和嵌岩段桩身周长;桩周第层土的侧阻力计算系数，当时，岩面以上10D范围内的覆盖层，取0.50.7，10D以上覆盖层取1.0；当时，岩面以上10m范围内的覆盖层，取0.50.7，10m以上覆盖层取1.0；D为覆盖层中桩的外径； 桩周第层土的极限侧阻力标准值，打入桩按现行行业标准港口工程桩基规范JTS 167-4-2012表4.2.4-1取值，灌注桩按港口工程灌注桩按表4.2.4-5取值； 桩穿过第层土的厚度; 岩石饱和单轴抗压强度标准值(),的取值应根据工程勘察报告提供的数据确定，各种基岩的工程性质可参照规范附录A，对粘土质岩石取天然湿度单轴抗压强度标准值；当值大于桩身混凝土轴心抗压强度标准值时，应取值；A嵌岩段桩端面积；桩身嵌入基岩的深度，当时取；当岩层表面倾斜时，应以岩面最低处计算嵌岩深度。为嵌岩段桩径；覆盖层单桩轴向受压承载力分项系数，按表4.2.2取值；嵌岩段单桩轴向受压承载力分项系数,安按规范JTS 167-4-2012表4.2.2取值；、分别为嵌岩段侧阻力和端阻力计算系数，与嵌岩身深径比/有关，按规范JTS 167-4-2012表4.2.4-7采用 。嵌岩深径比/1.02.03.04.05.00.0700.0960.0930.0830.0700.720.540.360.180.12注：当嵌入中等风化岩时，按表中数值乘以0.70.8计算嵌岩桩的单桩轴向抗拔承载力宜通过抗拔实验确定。进行抗拔实验时，单桩轴向抗拔承载力设计值应按下式计算：式中 单桩轴向抗拔承载力设计值（KN）；单桩轴向抗拔极限承载力标准设计值（KN）；单桩轴向抗拔承载力分项系数，取1.82.0.不进行行抗拔实验时，若嵌岩深度不小于3倍桩径，单桩轴向抗拔拉承载力设计值可按下方式计算：式中 第层覆盖土的侧阻力抗拔折减系数，取（0.70.8）； 嵌岩段侧阻力抗拔计算系数，取0.045； G桩重力，水下部分按照浮重力计算； 覆盖层单桩轴向抗拔承载力分项系数，预制桩取1.451.55，灌注桩取1.55-1.65；嵌岩段单桩轴向抗拔承载力分项系数，取2.02.2. 详见规范JTS167-4-2012中4.2.7条。4.7、灌注桩截面配筋计算A)截面承载力验算轴心受压状态：轴心受压构建，当配有箍筋或在纵向钢筋上焊有横向钢筋时，其正截面受压承载力应按下式计算：式中 轴心受压承载力设计值；钢筋混凝土构建的稳定系数，按表采用；构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于3%时，式中应改用=-；全部纵向钢筋的截面面积。钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数81012141618202224262878.510.5121415.517192122.524283542485562697683909710.980.950.920.870.810.750.70.650.60.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.40.360.320.290.260.230.210.19注：表中为构件计算长度，为矩形截面的短边尺寸；为圆形截面的直径；为截面最小回转半径。构件计算长度构件两端约束情况计算长度直杆两端固定0.5一端固定，一端为不移动的铰0.7两端均为不移动的铰1.0一端固定，一端自由2.0拱三铰拱0.58双铰拱0.54无铰拱0.36注：构件支点间长度；拱轴线长度。钢筋混凝土轴心受压构件，当采用螺旋式或焊接环式间接钢筋时，其正截面受压承载力应按下列规定确定。正截面受压承载力应按下列公式计算：式中 构件的核心截面面积，取间接钢筋内表面范围内的混凝土面积； 螺旋式或焊接环式间接钢筋的换算截面面积； 构件的核心直径，取间接钢筋内表面之间的距离； 螺旋式或焊接环式单根间接钢筋的截面面积； 间接钢筋沿构件轴线方向的间距； 间接钢筋对混凝土的约束折减系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0；当混凝土等级为C80时，取0.85；对C50和C80之间的混凝土，可取直线内插法确定值。偏心受压状态：截面内钢筋数量不少于6根时，沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面偏心受压构件，其正截面受压承载力可按下式计算：式中 构件截面面积； 全部纵向钢筋的截面积； 圆形截面的半径； 纵向钢筋所在圆周的半径； 轴向压力对截面重心的偏心距； 对应于受压区混凝土截面面积的圆心角弧度值与的比值；纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当>0.625时，取=0.计算偏心受力构件时，应考虑构件在弯矩作用下平面内挠曲对轴向力偏心矩的影响，此时，应将轴向力对截面重心的偏心矩乘以偏心距增大系数。（1） 对矩形、T形、I形、环形和圆形截面偏心受压构件，偏心距增大系数可按下列公式计算：式中 偏心距增大系数，当偏心受压构件的长细比时，可取； 偏心距，但不得小于构件计算长度的1/600或截面高度1/300中的较大值（mm）; 构件的计算长度（mm）; 截面高度，其中，对环形截面取外直径，对圆形截面取直径（mm）; 截面的有效高度，其中，对环形截面取=+；对圆形截面，取=+（mm） 偏心受压构件的截面曲率修正系数，当>1时，取=1； A构件的截面面积，对T形、I形截面均取A= 考虑构件长细比对截面曲率的影响系数，当时，=1.0。轴心受拉状态：轴心受拉构件的正截面受拉承载力应按下式计算：式中 、纵向普通钢筋、预应力钢筋的全部截面面积。B)裂缝宽度验算（水运工程混凝土结构设计规范 JTS 151-2011）：灌注桩桩身混凝土的最大裂缝度可按下列公式计算：式中 最大裂缝宽度； 构件受力特征系数，受弯时取1.0，大偏心受压时取0.95，偏心受拉时取1.1，轴心受拉时取1.2； 钢筋表面形状的影响系数，光面钢筋取1.4，变形钢筋取1.0；考虑作用的准永久组合或重复荷载的影响系数，取1.5；对于短暂状况的正常使用极限状态作用组合取1.0-1.2，对施工期取1.0；钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力；钢筋直径，当用不同直径钢筋时，取用加权平均的换算直径；桩身截面配筋率，灌注桩最小配筋率不得小于0.6%；钢筋截面面积，取桩身截面全部纵向钢筋截面面积；桩身圆截面半径；在荷载的长期效应组合下桩身受拉区边缘纵向钢筋应力可按下列公式计算，轴心受拉：受弯：小偏心受拉：大偏心受拉：(5)偏心受压：当时，取式中 桩身受拉区边缘纵向钢筋应力（MPa）; 作用的准永久组合计算的轴向力（KN）; 受拉区钢筋截面面积，取桩身截面全部纵向钢筋截面面积； 截面的有效高度； 纵向钢筋重心所在圆周的半径； 桩身圆截面半径； Z内力臂; 使用荷载下的偏心距增大系数； 按作用的准永久组合计算的弯矩值； 轴向拉力作用点至截面重心的距离。4.8、码头面板计算A)结构吊运阶段验算：跨中弯矩按照以下公式进行计算：其中：1.3为冲击系数,， H为预制板的厚度，MX为绕X轴的弯矩，MY为绕Y轴的弯矩混凝土的受弯承载力验算：预制面板在吊运阶段，吊点附近会产生负弯矩。由于一般预制板顶面不配置钢筋，故需要验算素混凝土的受弯承载力。素混凝土的受弯承载力根据下式进行计算。B)使用阶段验算：跨中弯矩和支座弯矩按照以下公式进行计算：与梁整体连接的 单向板其弯矩可以按照系数计算，板的跨中和支座弯矩可按照下式计算： 其中：M0表示简支状态下跨中弯矩 m表示弯矩系数，是与板厚与肋高比有关的 系数M表示弯矩设计值弯矩系数板位置mm边跨板中跨板边支座跨中边支座跨中<1/4-0.500.60-0.600.60>=1/4-0.500.70-0.600.65对于与梁整体连接的双向板的弯矩,跨中弯矩:支座弯矩: 面板受冲切承载力根据下式进行计算。面板受冲切承载力根据下式进行计算。4.9、异形板计算异形板内力计算是按照弹性薄板理论进行计算，采用三角单元进行网格自由划分，单元为DTK等参单元，单元刚度矩阵如下：形函数：可以由以上形函数推导得出：其中：E-表示弹性模量，V泊松比，h表示板厚异形板计算模式：异形板模式汇总表分类备注形状中间不开洞正方形,多边形可以通过角点设置，建立各种形状的多边形板中间开洞边界弹性地基板均匀弹性地基，单向线性变化弹性地基，双向线性变化弹性地基一块区域弹性地基可能是随位置变化而不同，程序中考虑了这个因素边约束自由、简支、固支、自定义用户可以自定义其它类型支撑方式节点约束简支、固支、自定义用户可以自定义其它类型支撑方式荷载集中力-集中力可以是没有大小的纯集中力，或者是具有大小的集中力（计算中自动转化为矩形局部均布力）局部均布力-可以是 矩形，或者是 其它任意形状的局部均布力满均布力-边界点支撑板开洞软件下载和联系方式水运工程结构CAD学习教程.zip水运工程地基CAD学习教程.ziphttp:/pan.baidu.co