1、学 号 密 级 哈尔滨工程大学本科生毕业论文某集装箱码头结构工程方案设计研究院 （系）名 称： 船舶工程学院专 业 名 称： 港口航道与海岸工程学 生 姓 名： XXX指 导 教 师： XXX2012 年 6 月某集装箱码头结构工程方案设计研究 XXX哈 尔 滨 工 程 大 学哈尔滨工程大学本科生毕业论文某集装箱码头结构工程方案设计研究院 （系）：船舶工程学院专 业：港口航道与海岸工程学 号：XXX学 生 姓 名：XXX指 导 教 师：XXX2012 年 6 月哈尔滨工程大学本科生毕业论文摘要码头是水工建筑物（既包括位于陆域上的也包含位于水域中的）及装卸作业地带的总和，是完成水陆货客转换机能设
2、施组合的总称。码头结构型式的选用主要取决于使用要求与自然条件（特别是地质条件）。就地质条件而言，结构型式必须与地质条件相适应，否则将影响码头的正常使用。本课题的主要内容是根据港口规模、自然条件、装卸工艺等方面的设计要求，遵循相应的设计规范，通过计算与结构比选，从实心方块式与扶壁式两种不同结构型式中确定合理的码头结构型式。关键词:码头结构；实心方块；扶壁式 全套图纸加 153893706哈尔滨工程大学本科生毕业论文ABSTRACTTerminal is the sum total of the hydraulic structures that includes those structures
3、 located in the waters and those located in the accompanying and Loading and unloading zone. Its func-tion is completing Passenger transport. The type of terminal Str-ucture depends on the need of people and the natural conditions, especially geological conditions. The type of terminal structure mus
4、t be suitable for the geological conditions,or it will effect the use of the port. The main content of the article is chooseing the right type from Solid Square Terminal and Helped Wall Terminal deponding on scale, natural conditions, Loading and unloading process.Key words: Terminal Type;Solid Squa
5、re Terminal;Helped Wall Terminal哈尔滨工程大学本科生毕业论文目录第 1 章 绪论 .11.1 概述 11.2 发展现状 11.3 课题目的 2第 2 章 结构方案设计 .32.1 设计规范 32.2 设计资料 32.2.1 设计基础资料 .32.2.2 设计船型 .32.2.3 水文及气象资料 .32.2.4 地震 .42.2.5 地质条件 .42.2.6 施工条件 .52.3 结构方案初步设计 52.3.1 码头装卸工艺方案 .52.3.2 码头结构平面布置方案 .62.3.3 结构断面设计方案 .82.4 本章小结 9第 3 章 码头结构承受的作用的分类及计
6、算 .103.1 方案一作用的分类及计算 103.1.1 结构自重力（永久作用） .103.1.2 土压力标准值计算（永久作用） .153.1.3 码头面堆存荷载产生的土压力标准值（可变作用） .23哈尔滨工程大学本科生毕业论文3.1.4 门机荷载产生的土压力标准值（可变作用） .273.1.5 船舶荷载（可变作用） .273.2 方案二作用的分类及计算 303.2.1 结构自重力（永久作用） .303.2.2 码头面堆存荷载产生的土压力标准值（可变作用）： .353.2.3 回填料所形成的土压力（永久作用） .353.2.4 船舶荷载（可变作用） .383.2.5 剩余水压力（永久作用） .
7、383.2.6 门机荷载 .403.3 本章小结 .40第 4 章 码头结构的稳定性验算 .414.1 方案一结构稳定性计算 414.1.1 码头结构的抗滑稳定性验算 .414.1.2 码头结构的抗倾稳定性计算 .544.1.3 码头结构的整体稳定性验算 .634.2 方案二结构稳定性计算 714.2.1 码头结构的抗滑稳定性验算 .714.2.2 码头结构的抗倾稳定性验算 .764.2.3 码头结构的整体稳定性验算 .804.3 本章小结： 85第 5 章 码头结构的构件承载力验算 .875.1 卸荷板的承载力计算 875.1.1 卸荷块体稳定性验算结果 .875.1.2 卸荷块体悬臂的承载
8、力计算 .885.2 扶壁构件的计算 89哈尔滨工程大学本科生毕业论文5.2.1 立板 .895.2.2 内底板 .905.2.3 尾板 .915.2.4 趾板 .925.2.5 肋板 .935.3 本章小结 .95结论 96参考文献 .97致谢 98哈尔滨工程大学本科生毕业论文1第 1 章 绪论1.1 概述交通运输是社会经济的主要组成部分，是生产与消费的纽带，是商品流通人们交往的基础条件。港口是水上运输的基础设施，是水陆运输的枢纽、对外贸易的门户。港口能力的大小、管理水平的高低，标志着一个国家整个经济技术发展水平。改革开放以来，我国经济快速发展。进入 21 世纪，全球经济一体化趋势日益增强，
9、我国现有港口的吞吐量已远不能跟上经济的发展步伐。某海港为了改变泊位吨级小、泊位数量少、港口发展长期滞后于腹地经济发展与运量增长速度的现状，需增建一个泊位的集装箱码头。1.2 发展现状码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客 的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。建国初期，我国只有 6 个港口，泊位 233 个，其中万吨级泊位 61 个，年吞吐量 1000 多吨级。60 多年来，我国水运工程建设始终得到党和国家的重视和关怀。1973 年周恩来总理发出了“三年改变港口面貌的号召，使我国港口、航道的建设进入了一个新时期。党的十一届三中全会以来，党的改革开放政策极大的促进了港口建设的步伐，使我国沿海主要港
10、口的大型化、机械化和专业化方面进入了世界水平。60 多年代来，依靠科技进步，水运交通基础设施的面貌产生了深刻变化。港口水工建筑物的结构型式也有了很大发展，由起初的短桩小跨、实体重型逐渐采用长桩大跨、空心轻型和预制安装结构；并取得了一系列重大科技成就和具有国际水平的创新哈尔滨工程大学本科生毕业论文2成果：如大型格形钢板桩结构、大型预应力混凝土管桩结构和大圆筒的应用、爆炸法处理水下软基和夯实水下抛石基床、土工合成材料和粉煤灰在港口工程的应用、大型沉箱的防浪设计和预制出运等。随着我国自然条件较好的海湾和海岸逐步开发，今后建港将更多地处于各种复杂的条件下，或浪大流急，或海湾平缓，或地基土质松软。同时在
11、适应新的装卸工艺、提高装卸效率、综合利用水资源等方面也对港口水工建筑物的建设提出了新的要求。1.3 课题目的港口水工建筑物主要分为设计和施工两个阶段，其中设计又可分为工程可靠性研究，初步设计和施工图设计三个程序。本设计主要对重力式码头进行设计，其内容包括：作用及其效应组合的的确定、结构选型、结构布置与构造、建筑物的稳定及结构强度计算等。 本设计需用其他课程（如土力学、水力学、水文学、建筑材料、材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构和工程施工规范等课程）的有关知识；对港口水工建筑物的经济性、安全性、使用要求和施工条件等方面进行综合考虑，并通过实践来对计算整理编写设计书、绘制施工图纸。哈尔滨工程大学本
12、科生毕业论文3第 2 章 结构方案设计2.1 设计规范本设计主要依据：(1)港口工程地基规范(2)港口工程制图标准(3)海港总平面设计规范(4)重力式码头设计与施工规范(5)码头附属设施技术规范(6)港口工程荷载规范。2.2 设计资料2.2.1 设计基础资料某海港根据经济发展规模，需新建 1 个泊位的集装箱码头。由当地经验得知混凝土浇筑的施工水位为+1.8 米。2.2.2 设计船型（1）2 万吨级集装箱船：船长*船宽*型深*满载吃水=170*28*14*9.7m （2）1 万吨级集装箱船：船长*船宽*型深*满载吃水=142*22*10.5*7.9m2.2.3 水文及气象资料哈尔滨工程大学本科生
13、毕业论文41）气候该港所在地区年平均气温 13.5C，最高气温 38C，最低气温9C。常年不封冻。2）水位设计高水位：3.6m； 极端高水位：4.6m；设计低水位：-0.08m； 极端低水位：-1.6m。3）流水流设计流速：V=1m/s ；流向：与船舶纵轴接近平行。4）波浪有防波堤掩护，波高小于 1m。5）风按九级风设计，风速：V=22m/s。2.2.4 地震该地区地震基本烈度为 6 度。2.2.5 地质条件表 2.1 地质条件表地层编号 土层名称 标高（m） 重度标准值（kN/m 3） 地基容许承载 力（kPa）1 淤泥质粘土 -4.5-5.5 18.0 902 中粗砂 -5.5-11.0
14、18.0 1253 粉质粘土 -11.0-19.0 18.8 3504 风化岩 -19.0 以下 600哈尔滨工程大学本科生毕业论文52.2.6 施工条件当地有混凝土构件预制厂，可预制各种型式的梁、板等构件和混凝土人工块体。当地砂石充裕，且质量好、价格低。2.3 结构方案初步设计2.3.1 码头装卸工艺方案装卸工艺是港口码头的基本生产工艺，是港口生产活动的基础。合理的装卸工艺，是港口码头增大通过能力，提高装卸效率，降低装卸成本，加速车船周转，缩短货运期限，提高货运质量，减轻劳动强度和改善劳动条件的重要物质基础和技术条件。因此，设计出技术先进、经济合理、安全可靠的装卸工艺流程,来完成港口一定的货
15、物吞吐任务，是提高港口经济效益和社会效益的重要途径。（1）装卸工艺设计方案应根据年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定；（2）装卸工艺设计应简化工艺流程和减少操作环节；应合理选择机型和工属具，优先选用国内定型产品，减少机械类型和规格；应结合国情确定机械化、自动化水平；（3）装卸工艺设计应保证作业安全，减少环境污染，减轻劳动强度，改善。劳动条件，保护人体健康；（4）货种单一、流向稳定且运量较大时，宜设专业化码头；（5）货运码头设计水位差在 8m 以下，宜采用直立式。根据海港总平面设计规范（JTJ21199）第 5.6.1.1 条规定,岸边集装箱装卸桥的
16、起重量，应能吊起到港最大重量集装箱或到港船舶最重的舱盖板，哈尔滨工程大学本科生毕业论文6其吊具下的起重能力不应小于 30.5t.本港选用上海港口机械制造厂的岸边集装箱起重机。其参数见表：表 2.2 起重机械参数起重量 t 吊具下额定起重量 t 外伸距 m 内伸距 m 轨距 m40.5 30.5 35.0 8.5 162.3.2 码头结构平面布置方案2.3.2.1 平面布置原则(1) 平面布置应以港口发展规则为基础，合理利用自然条件、远近结合和合理分区，并应留有综合开发的余地。各类码头的布置应避免相互干扰，也应相对集中，以便于综合利用港口设施和集疏运系统。(2) 新建港区的布置应与原有港区相协调
17、，并有利于原有港区的改造，同时应减少建设过程中对原有港区生产干扰。(3) 港口平面布置，应力求各组成部分之间的协调配合，有利于安全生产和方便船舶及物流运转。(4) 平面设计应考虑方便施工，并根据建设条件，注意施工场地的安排。(5)港口建设应考虑港口水域交通管理的设施，并应留有口岸检查和检验设施布置的适当位置。2.3.2.2 泊位长度确定表 2.3 船型设计尺度技术指标船型 载重量（吨） 总长（米） 型宽（米） 型深（米） 满载吃水(m)集装箱船 20000 170 28 14 9.7泊位是停靠一艘设计船型所需要的码头空间；码头是供船舶停靠、装卸哈尔滨工程大学本科生毕业论文7货物和上下旅客的水工
18、建筑物。由设计要求此新建码头泊位数为 1 个，由于本港为海港，则本设计为顺岸式，其长度应满足船舶安全靠离、系缆和装卸作业的要求，其长度可按下列规定确定。根据海港总平面设计规范（JTJ21199）第 4.3.6 条规定：码头泊位长度,应满足船舶安全靠离作业和系缆的要求.对有掩护港口的码头,其单个泊位长度由下式确定：（2.1）b=2Ld式中： Lb泊位长度(m)；L设计船型长度(m) ；d泊位富裕长度(m) 采用表 2.4 中的值。表 2.4 泊位富裕长度 (m)L 230d 5 810 1215 1820 2225 30b=170+29mL码头岸线长度的确定：经计算，单个泊位长度为 190m。实
19、心方块码头长度取 200m；扶壁式码头长度取 196m,符合作业要求。2.3.2.3 前沿作业带尺寸的确定根据海港总平面设计规范（JTJ21199）第 5.6.4.2 条规定：前沿作业带尺寸为：（2.2）DABCd式中： A海测轨道至码头边缘距离，取值 3m;B规矩，根据选择机械，取值 16m;C后臂伸长，取值 8.5m;d后壁伸长与堆场距离，取值 17.5m。3168.54mD哈尔滨工程大学本科生毕业论文82.3.2.4 变形缝设置由重力式码头设计与施工规范（JTS 16722009）第 2.3.16 条规定，重力式码头墙身必须沿长度方向设置变形缝。本设计实心方块码头变形缝宽度为 20mm，
20、变形缝间距为 30m。扶壁式码头变形缝宽度为 20mm，间距为 21m。2.3.3 结构断面设计方案2.3.3.1 码头前沿高程的确定由海港总平面设计规范（JTJ 211-99）4.3.4 条有掩护港口的码头前沿高程为：（2.3）EHWL式中： 设计高水位，由资料得为 3.6m；超高值，本式取值为 1.5m。3.615.m2.3.3.2 码头前沿水深的确定表 2.5 码头设计水位和高程 (m)高程类别 设计高水位 设计低水位 极端高水位 极端低水位高程 3.6 -0.08 4.6 -1.6根据海港总平面设计规范（JTJ21199）第 4.3.4 条规定，有掩护的码头前沿水深为：(2.4)123
21、4DTZ式中： D码头前沿设计水深；T设计船型满载吃水，由设计资料得到 T 值9.7m；龙骨下最小富裕深度，设计地质为粘土，查规1Z哈尔滨工程大学本科生毕业论文9范取值为 0.4m；波浪富裕深度，有掩护水域，水域平稳，取2Z0；船舶应配载不均而增加的尾吃水，设计船型3为集装箱船，查规范取值为 0.15m；备淤深度，取值 0.5m。 4Z9.70.150.8Dm2.3.3.3 码头结构方案设计水工结构第一方案：码头结构采用重力式实心方块结构。共设置三层预制钢筋混凝土实心方块，长度为 6m。各层方块宽度与高度见图纸。方块上方现场浇筑卸荷板。上方为现浇混凝土胸墙，高为 3m。码头后方为块石抛填棱体，
22、棱体上设置二片石，碎石倒滤层。回填中粗砂，码头地面进行硬化处理。水工结构第二方案：码头结构采用扶壁式结构。胸墙采用现浇混凝土，扶壁采用预制钢筋混凝土，尺寸见图。码头后方回填中砂，码头地面进行硬化处理。2.2.2.4 基床类型：码头底部地质为粘土，原地面高程大于施工高程,需要进行挖泥处理，因此采用抛石暗基床。2.4 本章小结本章主要介绍了本设计的基础资料。并基于此资料进行了码头结构方案设计。包括：结构形式；装卸工艺；平面布置；变形缝长度；基床形式。哈尔滨工程大学本科生毕业论文10第 3 章 码头结构承受的作用的分类及计算3.1 方案一作用的分类及计算3.1.1 结构自重力（永久作用）自重力的计算
23、图式见图 3.1。图 3.1 自重力计算图示哈尔滨工程大学本科生毕业论文113.1.1.1 极端高水位情况1)自重力：计算见表（以单宽 m 计）：表 3.1 自重力 Gi计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Gi 126.5 418.4 199.55 171.6 253.5本层以上Gi 126.5 544.9 744.45 916.05 1169.552）力臂：计算见表：表 3.2 力臂 di计算结果 (m)G1 G2 G3 G4 G5第一层 1.457 第二层 0.957 3.760 第三层 0.957 3.760 2.338 第四层 0.957 3.760 2.33
24、8 2.000 第五层 1.957 4.760 3.838 3.000 2.523注：为重心距计算面前趾的距离。3）稳定力矩： ，计算结果见表：iGdMi表 3.3 力矩 MGi计算结果 (kNm)MG1 MG2 MG3 MG4 MG5 第一层 184.311 184.311第二层 121.061 1573.560 1694.621第三层 121.061 1573.560 466.548 2161.168第四层 121.061 1573.560 466.548 343.200 2504.368第五层 247.561 1992.060 666.098 514.800 614.231 4034.7
25、49哈尔滨工程大学本科生毕业论文123.1.1.2.设计高水位情况1）自重力：计算见表（以单宽 m 计）：表 3.4 自重力 Gi计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Gi 153.500 451.020 199.550 171.600 253.500本层以上Gi 153.500 604.520 804.070 975.670 1229.1702）力臂：计算见表：表 3.5 力臂 di计算结果 (m)G1 G2 G3 G4 G5第一层 1.445 第二层 0.945 3.823 第三层 0.945 3.823 2.338 第四层 0.945 3.823 2.338 2.
26、000 第五层 1.945 4.823 3.338 3.000 2.423注：为重心距计算面前趾的距离。3）稳定力矩： ，计算结果见表：iGdMi表 3.6 力矩 MGi计算结果 (kNm)G1 G2 G3 G4 G5 第一层 221.750 221.750第二层 145.058 1724.839 1869.896第三层 145.058 1724.839 466.548 2336.444第四层 145.058 1724.839 466.548 343.200 2679.644第五层 298.558 2176.138 666.098 514.800 740.981 4396.574哈尔滨工程大学
27、本科生毕业论文133.1.1.3 设计低水位情况.1）自重力：计算见表（以单宽 m 计）：表 3.7 自重力 Gi计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Gi 197.000 648.725 199.550 171.600 253.500本层以上Gi 197.000 845.725 1045.275 1216.875 1470.3752）力臂：计算见表：表 3.8 力臂 di计算结果 (m)G1 G2 G3 G4 G5第一层 1.449 第二层 0.949 3.709 第三层 0.949 3.709 2.338 第四层 0.949 3.709 2.338 2.000 第五
28、层 1.949 3.709 3.338 3.000 2.423注：为重心距计算面前趾的距离。3）稳定力矩： ，计算结果见表：iGdMi表 3.9 力矩 MGi计算结果 (kNm)G1 G2 G3 G4 G5 第一层 285.453 285.453 第二层 186.953 2406.121 2593.074 第三层 186.953 2406.121 466.548 3059.622 第四层 186.953 2406.121 466.548 343.200 3402.822 第五层 383.953 3054.846 666.098 514.800 614.231 5233.927 哈尔滨工程大学本
29、科生毕业论文143.1.1.4 极端低水位情况1）自重力：计算见表（以单宽 m 计）：表 3.10 自重力 Gi计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Gi 197.000 669.738 259.460 171.600 253.500本层以上Gi 197.000 866.738 1126.198 1297.798 1551.2982）力臂：计算见表：表 3.11 力臂 di 计算结果 (m)G1 G2 G3 G4 G5第一层 1.449 第二层 0.949 3.703 第三层 0.949 3.703 2.374 第四层 0.949 3.703 2.374 2.000 第
30、五层 1.949 3.203 3.574 3.000 2.423注：为重心距计算面前趾的距离。3）稳定力矩： ，计算结果见表：iGdMi表 3.12 力矩 MGi计算结果 (kNm)G1 G2 G3 G4 G5 第一层 285.453 285.453第二层 186.953 2480.040 2666.993第三层 186.953 2480.040 615.958 3282.951第四层 186.953 2480.040 615.958 343.200 3626.151第五层 383.953 3149.778 875.418 514.800 614.231 5538.179哈尔滨工程大学本科生毕
31、业论文153.1.2 土压力标准值计算（永久作用）3.1.2.1 主动土压力系数计算卸荷块体与胸墙组成的墙背近似为 L 型，按照重力式码头设计与施工规范（JTS 167-2-2009）第 2.4.1.3 条规定可近似按公式（ 2.4.1-15）计算：(3.1)45(2tgKa17.0/2ta卸荷块体以下墙背，按 2.4.3.2 条规定计算：水平土压力系数:(3.2)cosaxK垂直土压力系数:(3.3)inax式中： 15343.1.2.2 墙后块石棱体产生的土压力标准值（永久作用）；3.1.2.2.1 极端高水位情况：（1）土压力强度计算： 0e1.58.172.548kePa2(0)0,2
32、e3.70.164.875ke4(0.518)2.1Pa2主动土压力分布见图 3.2哈尔滨工程大学本科生毕业论文16（2）合力计算：1）土压力合力的计算结果见表（以单宽 m 计算）：表 3.13 土压力 Ei计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Ei 10.170 21.608 9.944 47.167 97.201EHi=Eicos 10.170 21.608 9.605 45.560 93.889EVi=Eisin 0.000 0.000 2.574 12.208 25.158本层以上 EHi 10.170 31.777 41.382 86.942 180.831本
33、层以下E vi 0.000 0.000 2.574 14.781 39.939注：第一二层中 ，第三四五层中 。=0=152）水平力作用的力臂，计算结果见表：表 3.14 力臂 di计算结果 (m)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5第一层 1.062 第二层 3.562 1.136 第三层 6.862 4.436 1.066 第四层 10.162 7.736 4.366 1.376 第五层 13.962 11.536 8.166 5.176 1.8243）水平力作用产生的倾覆力矩 ，计算结果见表：iGdMi表 3.15 倾覆力矩 MRHi计算结果 (kNm)EH1 EH2 EH3 EH4
34、EH5 第一层 10.800 10.800第二层 36.224 24.546 60.770第三层 69.783 95.851 10.239 175.873第四层 103.342 167.156 41.938 62.690 375.126第五层 141.987 249.264 78.438 235.817 171.254 876.7604）垂直力作用的力臂, ,计算结果见表：哈尔滨工程大学本科生毕业论文17表 3.16 力臂 Li计算结果 (d)EV1 EV2 EV3 EV4 EV5第一层 第二层 第三层 4.230 第四层 4.000 4.000 第五层 5.000 5.000 5.500注：
35、 Li 为 EVi 距计算面前趾的距离。5）垂直力作用产生的稳定力矩 ，计算结果见表iiVELMi表 3.17 稳定力矩 MEVi计算结果 (kNm)EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 第一层 第二层 第三层 10.887 10.887第四层 10.295 48.831 59.126第五层 12.869 61.038 138.366 212.2743.1.2.2.2 设计高水位情况；（1）土压力强度计算： 0e1.58.172.548kePa2(0)02e，3.70.164.875ke4(0.518)2.1Pa2主动土压力分布见图 3.2（2）合力计算：哈尔滨工程大学本科生毕业论文181）
36、土压力合力的计算结果见表（以单宽 m 计算）：表 3.18 土压力 Ei计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Ei 12.617 24.633 9.982 49.186 99.952EHi=Eicos 12.617 24.633 9.642 47.510 96.546EVi=Eisin 0.000 0.000 2.584 12.730 25.869本层以上 EHi 12.617 37.250 46.892 94.402 190.948本层以下 Evi 0.000 0.000 2.584 15.314 41.183注：第一二层中 ，第三四五层中 。=0=152）水平力作用
37、的力臂，计算结果见表：表 3.19 力臂 di计算结果 (d)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5第一层 1.062 第二层 3.562 1.136 第三层 6.862 4.436 1.066 第四层 10.162 7.736 4.366 1.376 第五层 13.962 11.536 8.166 5.176 1.8243）水平力作用产生的倾覆力矩 ，计算结果见表：iGdMi表 3.20 倾覆力矩 MRHi计算结果 (kNm)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 第一层 13.304 13.304第二层 44.847 28.334 73.181第三层 86.482 109.624 10.2
38、50 206.356第四层 128.118 190.913 42.070 65.087 426.188第五层 176.062 284.519 78.711 245.625 175.548 960.4664）垂直力作用的力臂, ,计算结果见表：哈尔滨工程大学本科生毕业论文19表 3.21 力臂 Li计算结果 (d)EV1 EV2 EV3 EV4 EV5第一层 第二层 第三层 4.230 第四层 4.000 4.000 第五层 5.000 5.000 5.5005）垂直力作用产生的稳定力矩 ，计算结果见表iiVELMi表 3.22 稳定力矩 MEVi计算结果 (kNm)EV1 EV2 EV3 EV
39、4 EV5 第一层 第二层 第三层 10.929 10.929第四层 10.335 50.921 61.256第五层 12.918 63.651 142.282 218.8513.1.2.2.3 设计低水位情况；（1）土压力强度计算： 0e15.8.1726.3ekPa2+34（ ） ,2e3.70.16.875eka4(5.18)2.397e kP2.96主动土压力分布见图 3.2（2）合力计算：1）土压力合力的计算结果见表（以单宽 m 计算）：哈尔滨工程大学本科生毕业论文20表 3.23 土压力 Ei计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Ei 13.931 32.8
40、33 10.127 56.601 115.596EHi=Eicos 13.931 32.833 9.782 54.672 111.658EVi=Eisin 0.000 0.000 2.621 14.649 29.919本层以上 EHi 13.931 46.764 56.546 111.219 222.876本层以下 E Vi 0.000 0.000 2.621 17.271 47.1892）水平力作用的力臂，计算结果见表：表 3.24 力臂 di计算结果 (m)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5第一层 1.000 第二层 3.500 1.129 第三层 6.800 4.429 1.050
41、第四层 10.100 7.729 4.350 1.352 第五层 13.900 11.529 8.150 5.152 1.8293）水平力作用产生的倾覆力矩 ，计算结果见表：iGdMi表 3.25 倾覆力矩 MRHi计算结果 (kNm)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 第一层 13.931 13.931第二层 48.760 37.080 85.840第三层 94.734 145.427 10.275 250.436第四层 140.707 253.775 42.557 73.925 510.963第五层 193.646 378.539 79.730 281.679 204.227 1137
42、.8214）垂直力作用的力臂, ,计算结果见表：哈尔滨工程大学本科生毕业论文21表 3.26 力臂 Li计算结果 (d)EV1 EV2 EV3 EV4 EV5第一层 第二层 第三层 4.230 第四层 4.000 4.000 第五层 5.000 5.000 5.5005）垂直力作用产生的稳定力矩 ，计算结果见表iiVELMi表 3.27 稳定力矩 MEVi计算结果 (kNm)EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 第一层 第二层 第三层 11.08757 11.088第四层 10.4847 58.59759 69.082第五层 13.10588 73.24699 164.552 250.905
43、3.1.2.2.4 极端低水位情况（1）土压力强度计算： 0e15.8.172.8,26345e345+710.2194(.18).0e590633548主动土压力分布见图 3.2（2）合力计算：1）土压力合力的计算结果见表（以单宽 m 计算）：哈尔滨工程大学本科生毕业论文22表 3.28 土压力 Ei计算结果 (kN)层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层Ei 13.931 32.895 34.086 61.680 122.061EHi=Eicos 13.931 32.895 32.925 59.578 117.902EVi=Eisin 0.000 0.000 8.822 15.964
44、 31.592本层以上 EHi 13.931 46.826 79.751 139.329 257.231本层以下 Evi 0.000 0.000 8.822 24.786 56.3782）水平力作用的力臂，计算结果见表：表 3.29 力臂 di计算结果 (d)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5第一层 1.000 第二层 3.500 1.127 第三层 6.800 4.427 3.009 第四层 10.100 7.727 6.309 1.372 第五层 13.900 11.527 10.109 5.172 1.8333）水平力作用产生的倾覆力矩 ，计算结果见表：iGdMi表 3.30 倾覆力矩 MRHi计算结果 (kNm)EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 第一层 13.931 13.931第二层 48.760 37.087 85.847第三层 94.734 145.639 99.069 339.441第四层 140.707 254.190 207.721 81.761 684.380第五层 193.646 379.189 332.836 308.159 216.085 1429.9174）垂直力作用的力臂, ,计算结果见表：
