长江内河简易码头，岸上系船的锚墩设计问题

本帖最后由 yinzhonggong 于 2015-5-4 09:25 编辑 sn_5w1h 发表于 2015-5-2 16:31 按重力式结构计算就可以了，内河水运项目的话可以参照重力式码头规范设计。上面建议用重力式防波堤规范有些 …1、之所以举例三大行业的规定，是出于以下考虑：现行结构设计采用三大方法：极限状态设计方法、单一安全系数法和容许应力法，不同行业对同一个结构设计时可能采用不同的设计方法。如对挡墙抗倾抗滑稳定计算中，水运行业采用设计值组合下的极限状态设计方法，土建行业采用标准值组合下的极限状态设计法(与安全系数法类似)和水利水电行业采用安全系数法；在挡墙基床应力计算中均采用容许应力法。前回复中举例三大行业正是因应不同行业不同设计方法，按工程师应具备的素养，在此方法论基础上就应具备计算挡墙抗倾抗滑及基床应力的能力。鉴于可能很多人并不能完全理解方法论，所以才进一步给出了具体条文公式。所有的计算都应建立在受力分析基础上，并非简单的套公式，规范的公式也并非一成不变的，要视具体情况具体受力分析后由设计方法导得具体计算式；2、在水运行业规范中，推荐采用《防波堤设计与施工规范》(JTS154-1-2011)计算挡墙稳定性出于如下考虑：《重力式码头设计与施工规范》(JTS167-2-2009)、《防波堤设计与施工规范》(JTS154-1-2011)和《港口及航道护岸工程设计与施工规范》(JTJ300-2000)中都涉及到挡墙稳定性计算内容，都是基于设计值组合下的极限状态设计方法，在本质上并无区别。区别在于考虑的最不利工况的不同：因挡墙埋置于土中，控制工况为浮托力作用，因此在防波堤规范中考虑波峰作用下波压力+向上浮托力的最不利组合效应；因前沿并无土覆盖，直立式结构控制工况为主动土压力+波吸力工况，因此在重力式规范中考虑波谷作用下波吸力+向下浮托力的最不利组合效应，二者在各自的状态下都是正确的。对于埋置于土中的系船柱基础更适宜采用前者。正是在受力分析基础上，竖向荷载计入右式，正在修订的“《防波堤与护岸设计规范》征求意见稿”中已将护岸中关于挡墙计算统一与防波堤规范中的规定一致，自无需多言；3、内河结构不受波浪力作用但可能存在船行波影响。按规定当波高超过30cm时，应考虑船行波影响，此时分项系数取为与波浪力分项系数一致。出于严谨考虑，给出如上回复，并非无的放矢；4、关于分项系数必须予以明确的是不论采用何种规范，在同一个行业内对分项系数的规定是完全一致，并不会因不同规范而造成不同取值的现象。极限状态设计理论的分项系数概念中包含了材料、荷载及抗力三组系数统计而成，参照欧标《结构设计基础》(EN1990:2002)形成了国内的现行的结构可靠度设计规范，即结构行业的纲领性规范——“统标”，行业内所有规范对分项系数的取值均遵从该行业的统标，并不会因行业内不同规范而取值不同，如水运工程遵从《港口工程结构可靠性设计统一标准》(GB50158-2010)表7.2.2，土建行业遵从《工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50153-2008 )，水利水电行业遵从《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》(GB 50199-2013)；5、对被动土压力计算的明确：实际上挡墙的被动土压力、主动土压力产生的边界条件和其位移密切相关。在主动土压力增大至静止土压力并达到被动土压力时，其墙身位移与土压力大小遵循非线性分布，而当位移达到土压力产生边界条件而未脱离、保持土压力存在时，被动土压力和主动土压力大小保持不变，不再因墙身位移而变化。国内研究认为，对密砂而言，主动土压力完全发挥的边界条件是位移达到0.5%H(H为挡墙高)，被动土压力完全发挥的边界条件是位移达到5%H，但国内并无量化的边界条件。在国内水运行业，对被动土压力计算仅按现行的防波堤设计规范规定，对埋深超过1m的可计入0.3倍的被动土压力。 在国外对具体的位移边界条件量化在欧7规范中有明确规定，运动的大小主要取决于墙体运动种类和土体的密度，详见《Eurocode7:Geotechnical design——Part 1: General rules》(BS EN1997-1:2004)附录C条文C.3。PS.如此看来，等得空还是出个关于挡墙计算的帖子吧，对概念及具体计算予以明确以防走入误区。

按重力式结构计算就可以了，内河水运项目的话可以参照重力式码头规范设计。上面建议用重力式防波堤规范有些不妥。因为防波堤主要考虑波浪，所以在分项系数确定上突出波浪荷载；码头设计规范对于波浪力、土压力、系船力都有考虑，分项系数的取舍更加合理。这里是内河，又以承受系船力为主，建议还是参考重力式码头规范。
另外，如果基础埋置深度不大，或者在边坡上，又或者周围的土未压实处理，建议就不要考虑被动土压力了。