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1、第十三章 干船坞,干船坞概述 干船坞的结构型式坞口结构干船坞结构的计算要点,一、干船坞的组成及作用 坞室：船坞的主体，是一个巨大的长方形人工水池，修建船的场所。它由侧墙、底板和坞尾墙组成；坞口：供船舶进出和坞门的安设；坞门：挡水的作用；排水系统：包括水泵站、大明沟、集水井，主要排干坞室内水体。灌水系统：输水廊道和阀门，主要往坞室灌水，一般利用内外水位差进行灌水 其他：拖曳系缆、设备、垫船设备、起重设备、动力及办公设施和其它设备等组成。二、船舶进出坞过程（略）,、干船坞概述,大 型 船 坞,浮 船 坞,三、船坞的主要尺度及标高 船坞的主要尺度与标高应根据设计采用的船舶尺度、工艺设计原则、进出坞工
2、艺要求和坞址的水文条件等确定。1、船坞的有效长度 在坞室内的纵轴线上从坞门内壁表面到坞尾墙面的水平距离，等于进坞船舶两垂线间长度加船首尾两端的工作净空（1520m）。LW=Lpp+l2、坞室宽度：船坞中剖面处的坞底内宽。BW=B（型宽）+b（富裕38m）3、船坞坞口宽度：坞口处内侧底宽度。BWK=B+bk bk为富裕（1/81/4）B，但2m），或取坞室内宽。,4、船坞顶标高 根据水文和地形等条件，参照海港总体及工艺设计和河港总体及工艺设计确定。河口地区：坞顶高程一般采用20年一遇的洪水位以上加0.30.5m或历年最高潮位以上加0.3m；沿海地区：坞顶高程一般采用历年最高潮位以上加0.5 1.
3、0m。坞顶高程也应与厂区地面高程相协调，一般应略高于厂区高程（10 15cm）5、进出坞室设计水深 HS=TK+a+h 船舶进坞时的最大吃水+中墩高度（1.2 1.8m）+船底与中墩顶面之间的富裕量0.5 1.0m。进出坞室设计水深自进出坞设计水位算起。,6、坞室底标高 是指船坞中剖面出中板顶面高程。HD=HW-HS7、坞口门槛高程 门槛高程可以高出坞底高程0.5m以上，但应低于中墩顶面0.51.0m。五、船坞的灌、排水系统（略）船坞灌水主要采用短廊道和坞门灌水两种型式。六、坞门 1、坞门型式 叠梁门、人字门、横拉门、浮箱门、卧倒门和旋转侧开门等，采用最多的是浮箱门和卧倒门。2、浮箱门、卧倒门
4、的特点及操作过程。,一、坞室的结构型式分类 1、坞室结构的分类 按坞墙与坞底的连接方式分 坞室结构由底板和坞墙组成，按两者连接方式的不同可分为：整体式两者为刚性连接 分离式两者不连接，用缝分开而相互独立。铰接式两者为铰接。介于整体式和分离式之间。,、干船坞的结构型式,2、按克服地下水浮托力方式分 重力式：依靠结构自身的质量克服地下水的浮托力；锚固式：用锚杆或锚桩将底板锚固于低级，依靠锚固力和结构自重来克服地下水浮托力。排水减压式：采用地下排水设施部分或全部消除地下水浮托力。3、分离式坞墙的结构型式 重力式：包括实体式、悬臂式和扶臂式，适用于承载力较高的地基；桩基承台式：适用于承载力较低的地基；
5、衬砌式和混合式：适用于坞墙后全部或部分为岩体的情况；板桩式：适用于承载力较低、并适合打桩的地基。,2、按克服地下水浮托力的方式分类 重力式：依靠坞墙和底板的自重克服地下水浮托力。适用于地基承载力足够，地基透水性较大，设置排水减压设施有困难或不经济的情况 注意：随着船坞宽度、深度的增大，其工程量大，施工较困难，造价高的缺点也日益突出。因此，在现代大型船坞设计中，应进行充分的技术论证，以决定是否采用重力式结构。,二、各种坞室结构的特点 1、重力式坞室结构 浆砌块石或素混凝土坞室结构（老式船坞）完全依靠结构自重克服地下水浮托力；工 程量大，基坑开挖深，施工较困难。造价高的缺点也日益突出 钢筋混凝土轻
6、型重力式坞室结构 在坞墙底部可设置向后伸出的悬臂，利用悬臂上的填土重量克服部分地下水浮托力。结构重量相对较轻。适用条件 适用于地基承载力足够，地基透水性较大，设置排水减压设施有困难或不经济的情况。,降低重力式坞室结构造价的措施 对于重力式坞室结构，为了降低工程造价，除在结构上采取措施外，在施工上也想办法。对于砂质地基上的整体式重力式结构，为了减少底板中部的负弯矩，可以先浇筑坞墙并完成墙后回填土，然后再浇筑坞底板。但在墙体与底板中部留有较宽的接缝，待施工期内坞墙的沉降基本终止，再浇筑接缝（即闭合块或后浇带）。分段浇筑：在横向上分四段浇筑混凝土，先浇筑坞墙及其下的底板，并在墙后回填，然后浇筑底板，
7、待坞墙沉降基本终止后，再浇筑坞墙与底板间的闭合块。为减少底板上的负弯矩，在底板的适当位置对称于船坞中轴线设置两个铰。铰只传递剪力，而不传递弯矩。,2、锚固式 原理：用锚杆、锚索或锚桩将坞底板锚固于地基中，依靠锚固力和结构自重克服地下水浮托力。同时，减少底板跨度，从而减少底板厚度。使用条件：适用于底板下面的地基适合作锚固设施。锚固设施的作用是承受一部分（或大部分）浮托力和减小底板的计算跨度，从而使底板厚度减薄，减小底板的砼用量和基础挖土石方量。注意：当锚固范围的地基有承压水土层时，不宜采用此种结构，因为锚固设施穿透承压水层，回造成地下水上涌，增大底板的浮托力。锚杆只承受拉力，不考虑压力，因此只是
8、在空坞时用来承受部分地下水浮托力。,3、排水减压式 原理：在坞室底板下面和坞墙后面设置排水设施，用以部分或全部消除墙后的地下水压力和作用在底板上的浮托力，使结构自重显著减小，从而减小投资。适用条件：弱透水的地基，或经防渗处理后地基的渗流量较小的情况。设计的关键问题：是保证排水设施畅通无阻，防止各种原因引起的淤塞。但排水减压式需付出抽除地下渗透水的经常费用，并消耗电能，营运费用高。排水设施：沟管和排水层。在坞底两者都有应用，有时同时应用，在坞墙后一般多用沟管。,1、特点 坞口承受由坞门传来的很大的水压力，还承受很大的地下水浮托力，因此，坞口结构应有足够的重量以保证抗滑、抗倾和抗浮稳定性；为保证坞
9、门的水密性，要求坞口结构有较大的刚度和较小的变形；有时还要考虑在坞口门墩内布置水泵站、排水明沟、灌水廊道等。,、坞口结构,2、结构型式 按连接形式分：整体式：分离式：按结构型式分 重力式：扶臂式：空箱式：,一、船坞结构的计算内容 坞室和坞口的抗浮稳定性；坞口及分离式坞墙的抗滑和抗倾稳定性；坞墙、底板的内力和强度计算；钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算或抗裂验算；坞墙、底板、坞口门墩基底应力和地基承载力计算；粘性土地基上的分离式坞墙和坞口门墩必要时应计算地基沉降；排水减压式、锚拉式和浮箱式等结构型式的专门计算；地震设计烈度为7度及以上的地区应进行抗震计算。任何型式的干船坞都必须进行抗浮稳定性计算。,、
10、干船坞结构的计算要点,二、荷载及荷载组合 1、作用荷载 建筑物自重力、土压力、水压力、地面使用荷载、门墩荷载、曳船设备荷载及其他荷载、波浪力、冰荷载、施工荷载和地震荷载等。2、作用荷载组合 组合原则：按可能发生的最不利荷载组合进行设计。荷载组合：设计组合、校核组合和特殊组合。设计组合 包括使用时期设计高、低水位及设计地下水位时的建筑物自重力、土压力、水压力、地面使用荷载、门墩荷载及其他工艺荷载等可能发生的最不利荷载组合。,校核组合 A、包括使用时期校核高、低水位及校核地下水位时的建筑物自重力、土压力、水压力、波浪力、冰荷载、地面使用荷载、门墩荷载及其它工艺荷载等可能发生的最不利荷载组合。B、施工时期施工高、低数位时建筑物自重力、土压力、水压力、地面使用荷载、门墩荷载、曳船设备荷载及其他荷载、波浪力、冰荷载、施工荷载和地震荷载等可能发生的最不利荷载组合。C、修理和事故时期相应水位时的各种外荷载可能发生的最不利荷载。特殊组合 包括使用时期设计高、低数位包括地震荷载在内的最不利荷载组合。三、稳定性及应力验算等（略）,
