扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定的计算法

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大型沉箱浮筒帮浮出运浮游稳定性计算

１２５０８７６
９３７１
０４２９
ｌ２１４６６
１２１４６６
５．５ｅ８
ｌ５１３４８０５
２００吨起重船，吊力不足的部分考虑
ｌ０
舒童
ｌ２ｔ
０
２２５
、
如强
０２×０３２ ×（４１－４７５） ×２×１２ｘ
２
８４９６
Ｏ
ｌ３７５０
０
ｊ１６８２０
９
前靶
：
ｆ０７－１０） ×ｌ２ ×Ｉ５２５
ｌ２８６３
．．—
—
沉箱平面及过水孔布置图
用有足够吊高和吊力的起重船，才能配
汪糟奸面过水孔希置圈
图一：沉箱结构图
埔掏件
体较计篁式体积Ｖｉ（ｍ）
合浮船坞将沉箱直接吊扶出坞。满足
体＿疑矩（ｍ‘ ）
ｔ湟
移Ｉ埔（ｒｒ１）
根据浮游稳定性计算，取定倾高
＝ｔ
＾ｔ
度为０．３米时，该沉箱自由漂浮稳定吃水１７．２米，远远超出了浮船坞能达到的
坞内最大有效水深（１３．２米），必须选
Ｌ— —— — — 卫王签 —— — ——＿一
有效水深１３．２米时浮游稳定出坞的所需最小吊力计算结果见表三。经计算，吊力不能小于３００吨，起重船起重能力则需在４００吨以上。因现场和周边无４００吨以上起重船，

LNG码头沉箱浮游稳定计算

LNG码头沉箱浮游稳定计算共有三种沉箱计算后的干旋高度如下：（1）甲型沉箱干舷高度F=18.40-13.45=4.95米（压水1.80米）（2）乙型沉箱干舷高度F=18.00 -13.24=4.76米（压水1.80米）（3）丙型沉箱干舷高度F=21.00-15.66=5.34米（压水3.50米）（4）丙型沉箱干舷高度F=21.00-15.26=5.81米（压块石2.00米）计算甲型沉箱：高h=18.4m1，沉箱自重时的重心位置沉箱材料体积和体积矩的计算表 2006年 5 月24 日沉箱自重时的重心位置X c=7.75mY c= 4564.36÷635.91=7.18m2，有压舱水和封舱盖板时：沉箱总体重G=2.45×635.91+5+175.13=1738.11t计算沉箱排水体积和趾的排水体积，钢混凝土重度取2.5 t/m3沉箱和压舱水、封舱盖板排水体积V=（2.5×635.91+5+175.13）÷1.025=1726.74m3趾的排水体积v=73.64+3.13=76.77 m3沉箱吃水T=（1726.74-76.77）÷6.252×3.14=13.45m沉箱总体重心高度：Y c1= （2.45×635.91×7.18+5×18.37+175.13×1.6）÷1738.11=6.65m 浮心：Yw1=[（1726.74-76.77）×13.45×0.5+18.76+18.71+51.37]÷1726.74=6.47mρ=[（π/64×12.54=1198.42）-4.85×5.853/36]÷1769.91=0.55a= Y c1- Y w1=6.65-6.47=0.18m=ρ-a=0.55-0.18=0.38m＞0.20稳定m大于0.20计算乙型沉箱：高h=18. m1，沉箱自重时的重心位置沉箱材料体积和体积矩的计算表2006年 5 月24 日沉箱自重时的重心位置X c=7.75mY c= 4371.22÷625.13=6.99m2，有压舱水和封舱盖板时：沉箱总体重G1=2.45×625.13+5+175.03=1711.59t有压舱水和封舱盖板时：沉箱总体重心Y1c=11075.56÷1711.62=6.47（m）1，计算沉箱总体排水体积：钢混凝土重度取2.5 t/m3V 1c =（2.5×625.13+5+175.05）÷1.025=1742.88÷1.025 m3=1700.37t2，沉箱趾的排水体积：v=73.64+3.13=76.77 m3沉箱吃水T=（1700.37-76.77）÷6.252×3.14=13.24m沉箱总体重心高度：= 11075.56÷1711.62=6.47mY1c浮心：Y1w=[（1700.37-76.77）×13.24×0.5+18.76+18.71+51.37] ÷1700.37=6.38mI=π/64×12.54=1198.42；∑Ir=（4.85×5.853÷36）×8=215.61ρ=（1198.42-215.61）÷1700.37=0.55a= Y c1- Y w1=6.47-6.38=0.09m=ρ-a=0.55-0.09=0.49m＞0.20 稳定m大于0.20计算丙型沉箱：高h=21. m1，沉箱自重时的重心位置沉箱材料体积和体积矩的计算表2006年 5 月24 日沉箱自重时的重心位置X c=7.75mY c= 5951.91÷663.18=8.97m2，有压舱水和封舱盖板时：沉箱总体重G1=2.45×663.18+5+340.92=1970.63有压舱水和封舱盖板时：沉箱总体重心Yc= 15512.43÷1970.63=7.87m11，计算沉箱总体排水体积：钢混凝土重度取2.5 t/m3V 0 =（2.5×663.18+5）÷1.025+332.61=1955.002，沉箱趾的排水体积：v=19.83+8.71+5.49=34.03 m3沉箱吃水T=（V0-v）÷AT=（1955-34.03）÷6.252×3.14=15.66m沉箱总体浮心高度：Yw=[（V0-v）×T/2+∑v.y]÷V0Yw1=[（1955-34.03）×15.66×0.5+7.38+6.94+96.12] ÷1955=7.75m ρ=（I-∑Ir）÷V 0I=π/64×12.54=1198.42；∑Ir=（4.85×5.853÷36）×8=215.61 ρ=（1198.42-215.61）÷1955=0.50a= Y c1- Y w1=7.87-7.75=0.12m=ρ-a=0.50-0.12=0.38m＞0.20 稳定（m大于0.20）计算丙型沉箱：高h=21. m 用290t块石压舱本沉箱压水3.5m时吃水15.66m，为减少其吃水，改用290t块石，块石的重度为1.55t/m3。

E型沉箱浮游稳定计算

)加载海水时浮游计算(短轴方向倾覆计算) ①加载海水时沉箱重力计算重量Gi 37124.109 4303.565 3688.770 45116.444 重心Yc 重心高度Yi 10.122 2.400 2.150 8.733 GiYi 375753.046 10328.556 7930.856 394012.457
②浮游计算计算式 ∑YiVi/∑Vi ∑G/γ 海水 v （V-v）/A (（V-v）·T/2+vyv)/V Yc-Yw LB 0/12 ∑l1 ·l23/12 ∑G'/γ 海水
3
结果 8.733 4475.520 11.620 14.839 7.401 1.332 8829.957 355.622 4401.604
（I-∑i）/V’ 1.925 ρ -a 0.593 倾高度m为0.593m，满足m≥0.2m的要求，浮游稳定。
YiVi
水平向Xi
XiVi
63.206 9.274 1803.608 1368.314 0.152 10.804 818.867 0.203 20.396 (89.341) 0.150 (0.585) (96.336) 0.150 (0.648) (80.640) 0.150 (0.576) (98.304) 0.150 (0.768) (88.064) 0.150 (0.768) 1631.453 18.400 2486.024 3937.609 9.300 3032.693 4429.810 9.300 3411.687 (162.781) 9.250 (68.598) (215.249) 7.000 (77.868) (188.552) 7.000 (77.868) 1592.741 13.800 1820.275 2389.111 7.000 1384.992 (169.630) 7.000 (54.096) (149.537) 7.000 (54.096) (130.990) 7.000 (54.096) 307.333 9.100 120.393 124.188 13.798 73.764 91.860 9.100 40.131 24.150 8.012 16.024 23.462 9.275 277.805 4.177 (0.452) (5.257) 15336.859 14103.372 9.307

基于沉箱浮游稳定性计算原理的浮码头横稳性计算方法

2021年3月第3期总第580期水运工程Port & Waterway EngineeringMar. 2021No. 3 Serial No. 580基于沉箱浮游稳定性计算原理的浮码头横稳性计算方法张兴旺（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）摘要：浮码头中的浮箱横稳性关乎旅游码头运营安全及游客人身安全。

JTS 165-7—2014《游艇码头设计规范》发布之前，工程设计中浮箱横稳性计算均采用重力式沉箱浮游稳定性计算原理。

在梳理沉箱和浮箱计算原理的基础上，采用理论分析、公式推导、工程案例验证的研究方法，证实了浮箱横稳性计算采用重力式沉箱浮游稳定性计算原理是合理可行的。

研究成果对后续研究及设计工作具有重要的参考价值。

关键词：横稳性；浮游稳定性；浮码头中图分类号：U 656文献标志码：A文章编号：1002-4972（2021）03-0058-06Calculation method of horizontal stability of floating wharfbased on calculation principle of caissons floating stabilityZHANG Xing-wang(China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Beijing 102600, China)Abstract ： The horizontal stability of the pontoon in the floating wharf is related to the operation safety of thetourist wharf and the personal safety of tourists. Before the issuance of JTS 165-7一2014 Code for design ofmarinas, the calculation principle of the floating stability of the pontoon in the engineering design was based on the calculation principle of the floating stability of the gravity caisson. Based on combing the calculation principles ofcaissons and pontoons, this paper uses the research methods of theoretical analysis, formula derivation andengineering case verification to verify that it is reasonable and feasible to calculate the floating stability of pontoons by using gravity caisson floating stability calculation principles. The research results of this paper have importantreference value for the follow-up research and design work.Keywords ： horizontal stability; floating stability; floating wharf20世纪90年代飞速发展的游艇产业掀起了游艇码头的建设热潮[1],国内已建游艇码头多采用浮码头结构形式。

浮游稳定计算CX1-4[1]

① CX1型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=82.92 kN·m需要后三仓加水,加水深度t{(3.6×3.65-0.22×2)×t-0.22×(3.45+3.4)}×3×1.025×3.9=⊿Mx×2.513.06×t-0.274=17.285 t=1.35 mB 加水后1.4m的浮游稳定性加水的重力及对沉箱底的重量距g={(3.6×3.65-0.22×2)×1.4-0.22×(3.45+3.4)}×3×1.025=55.38 kN⊿My=g×1.2=66.46 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g=1089.06 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G= 4.914 m排水体积 V=G/1.025=1062.495 m3前后趾排水体积 v=13.806 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=7.244 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=3.579 m重心到浮心距离 a=Yc-Yw=1.336 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=1.628 m定倾高度 m=ρ-a=0.292>0.2满足浮游稳定要求② CX2型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=134.735 kN·m需要后三仓加水,加水深度t{(3.65×4.5-0.22×2)×t-0.22×(3.45+4.3)}×3×1.025×4.75=⊿M×2.516.35×t-0.31=23.0612 t=1.43 mB 加水后1.5m的浮游稳定性加水后的重力及对沉箱底的重量距g={(4.5×3.65-0.22×2)×1.5+0.22×(3.45+4.3}×3×1.025=74.438 kN⊿My=g×1.25=93.048 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g=1214.412 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G= 4.84 m排水体积 V= G/1.025=1184.79 m3前后趾排水 v=10.038 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=6.665m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=3.307m重心到浮心距离 a= Yc-Yw=1.532m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=2.622 m定倾高度 m=ρ-a=1.09>0.2满足浮游稳定要求③ CX3型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=116.97 kN·m需要后四仓加水加水深度t{(3.6×3.65-0.22×2)×t+0.22×(3.45+3.4)}×4×1.025×3.9=⊿M×2.513.06×t-0.274=18.288 t=1.42 mB 加水后1.5m的浮游稳定性加水后的重力及对沉箱底的重量距g={(3.6×3.65-0.22×2)×1.5-0.22×(3.45+3.4)}×4×1.025=79.196 kN ⊿My=99.00 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g=1575.196 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G= 4.843 m排水体积 V= G/1.025=1536.777 m3前后趾排水体积 v=21.528 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=6.777 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=3.345 m重心到浮心距离 a= Yc-Yw=1.498 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=1.732 m定倾高度 m=ρ-a=0.234>0.2满足浮游稳定要求④ CX4型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=195.03 kN·m需要后四仓加水，加水深度t{(3.65×4.5-0.22×2)×t-0.22×(3.45+4.3)}×4×1.025×4.75=⊿M×2.516.35×t-0.31=25.03583 t=1.51 mB 加水后1.5m的浮游稳定性加水后的重力及对沉箱底的重量距g={(3.65×4.5-0.22×2)×1.5-0.22×(3.45+4.3)}×4×1.025=99.25075 kN⊿My=24.063 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g=1731.013 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G=4.766 m排水体积 V=G/1.025=1688.793 m3前后趾排水体积 v=15.456 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=6.198 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=3.073 m重心到浮心距离 a=Yc-Yw=1.693 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=2.801 m定倾高度 m=ρ-a=1.11>0.2满足浮游稳定要求⑤ CX5型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同及马腿影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=175.475 kN·m⊿Mz=-4.70 kN·m 很小可以不作考虑需要后四仓加水，加水深度t{(3.65*4.5-0.2^2*2)*t-0.2^2*(3.45+4.3)}*4*1.025*4.75=⊿Mx*2.516.35*t-0.31=22.526 t1=1.40 m2、加水1.4m后的浮游稳定性加水后的重力及对沉箱底的重量距g={(3.65*4.5-0.2^2*2)*1.4-0.2^2*(3.45+4.3)}*4*1.025=92.55 kN⊿My1=111.06 kN·m沉箱重量 G=∑V×2.5+g=1500.725 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G=4.76 m排水体积 V=G/1.025=1464.122 m3前后趾排水 v=13.272 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=6.25 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=3.10 m重心到浮心距离 a= Yc-Yw=1.66 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=2.79 m定倾高度m=ρ-a=1.13>0.2满足浮游稳定要求⑥ HD4型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同的影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=465.68 kN·m⊿Mz=-117.23 kN·m需要后八仓加水，加水深度t{(2.9×2.8-0.22×2)×t-0.22×(2.7+2.6)}×8×1.025×8.8=⊿Mx×2.5 8.04×t-0.212=16.13 t=2.03 m右仓加水，加水深度t1、t2{(2.9×2.8-0.22×2)×(t1+t2)-0.22×(2.7+2.6)}×5×1.025×10.85=-⊿Mz×2.58.04×(t1+t2)-0.212=5.2711.3×4×t1=6.2×t2t 1=0.31 m t2=0.37 mB 后八仓加水2.0m,左五仓加水0.4m的浮游稳定性加水后的重力及对沉箱底的重量距g={(2.9×2.8-0.22×2)×2.0-0.22×(2.7+2.6)}×8×1.025=130.18kN g={(2.9×2.8-0.22×2)×0.4-0.22×(2.7+2.6)}×5×1.025=15.40kN ⊿My1=195.18 kN·m⊿My2=10.785 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g=4419.456 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G=6.975 m排水体积 V= G/1.025=4311.664 m3前后趾排水 v=15.36 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=8.077 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=4.025 m重心到浮心距离 a= Yc-Yw=2.95 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=4.34定倾高度 m=ρ-a=1.39>0.2满足浮游稳定要求⑤ HD4型沉箱以沉箱仓格中心为计算圆点名称计算式体积Vi型心距体积距Xi Zi Yi ViXi ViZi ViYi整体26.4×21×16.3 9036.72 0 -0.15 8.15 0 -1355.5 73649.27 底孔π×0.652×0.5×49 -32.503 0.2 1.55 0.25 -6.501 -50.38 -8.126前后趾25.6×0.5×0.5×2 12.8 0 -0.15 0.25 0 -1.92 3.2 25.6×0.5×0.2 2.56 0 -0.15 0.57 0 -0.384 1.451空腔0.45×20×16.3 -146.7 0 12.83 8.15 0 -1881.4 -1195.61 0.75×20×16.3 -244.5 0 -12.98 8.15 0 3172.39 -1992.68仓格(2.9×2.8-0.22×2)×15.8×48-6097.5 -1.3 0 8.4 7926.8 0 -51219.3(2.9×2.3-0.22×2)×15.8×8-832.98 8.95 0 8.4 -7455 0 -6997底角0.22×(2.7+2.6)×48 10.176 -1.3 0 0.57 -13.23 0 5.7664 0.22×(2.7+2.1)×8 1.536 9.0 0 0.57 13.747 0 0.8704合计1709.58 465.68 -117.23 12247.85A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同以及钢护筒重量影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=465.67942 kN·m⊿Mz=-117.2315 kN·m钢护筒重量G`=π×1.5×0.01×49×16.3×7.8×10^3=293426=293.43 T需要后八仓加水，加水深度t{(2.9×2.8-0.22×2)×t-0.22×(2.7+2.6)}×8×1.025×8.8=⊿Mx×2.5+G`×0.28.04×t-0.212=16.95 t=2.1341838 m左五仓加水，加水深度分别为t1、t2{(2.9×2.8-0.22×2)×(t1+t2)-0.22×(2.7+2.6)}×5×1.025×10.85=G`×1.55+⊿Mz×2.58.04×(t1+t2)-0.212=2.9091.3×4×t1=6.2×t2t 1=0.18 m t2=0.21 mB 后八仓加水2.1m,左五仓加水0.2m的浮游稳定性加水后的重力及加水和钢护筒对沉箱底的重量距g={(2.9×2.8-0.22×2)×2.1-0.22×(2.7+2.6)}×8×1.025=136.71 kN g={(2.9×2.8-0.22×2)×0.2-0.22×(2.7+2.6)}×5×1.025=7.15 kN ⊿My1=211.901 kN·m⊿My2=4.293 kN·m⊿My2=G`×8.15=2391.455 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g+G`=711.234 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G=7.05 m排水体积 V=G/1.025=4596.33 m3前后趾排水 v=15.36 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=10.29 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=5.13 m重心到浮心距离 a=Yc-Yw=1.93 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=4.07 m定倾高度 m=ρ-a=2.14>0.2满足浮游稳定要求钢护筒顶面密情况封沉箱吃水 T=(V-v)/A=8.61 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=4.29 m重心到浮心距离 a= Yc-Yw=2.76 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=4.07 m定倾高度 m=ρ-a=1.31>0.2满足浮游稳定要求A 由于沉箱前后趾、壁厚大小不同以及钢护筒重量影响，重心不在中心上,需要加水调平不平衡力矩（对沉箱中心）⊿Mx=465.68 kN·m⊿Mz=-117.23 kN·m钢护筒重量G`=π*(1.5+0.75^2)*0.01*49*1*7.8*10^3=24752=24.752T需要后八仓加水，加水深度t{(2.9*2.8-0.2^2*2)*t-0.2^2*(2.7+2.6)}*8*1.025*8.8=⊿Mx*2.5+G`*0.28.04*t-0.212=16.2 t=2.04 m左五仓加水，加水深度分别为t1、t2{(2.9*2.8-0.2^2*2)*(t1+t2)-0.2^2*(2.7+2.6)}*5*1.025*10.85=G`*1.55+ ⊿Mz*2.58.04*(t1+t2)-0.212=-4.581.3*4*t1=6.2*t2t1=-0.25m t2=-0.30mB 后八仓加水2.1m,左五仓加水0.3m的浮游稳定性加水后的重力及对沉箱底的重量距g={(2.9*2.8-0.2^2*2)*2.1-0.2^2*(2.7+2.6)}*8*1.025=136.71 kN g={(2.9*2.8-0.2^2*2)*0.3-0.2^2*(2.7+2.6)}*5*1.025=11.28 kN ⊿My1=211.90 kN·m⊿My1=7.33 kN·m沉箱总重量 G=∑V×2.5+g+G`=4446.68 kN重心高度 Yc=(My+⊿My)/G=6.98 m排水体积 V=G/1.025=4338.23 m3前后趾排水 v=15.36 m3沉箱吃水 T=(V-v)/A=8.13 m浮心高度 Yw=[(V-v)×T/2+vYv)]/V=4.05 m重心到浮心距离 a= Yc-Yw=2.93 m定倾半径ρ=(I-∑i)/V=4.31 m定倾高度 m=ρ-a=1.38>0.2满足浮游稳定要求。

吊浮出运沉箱的浮游稳定性计算

吊浮出运沉箱的浮游稳定性计算郭炳川;李增军【摘要】针对吊浮出运沉箱的浮游稳定性计算还没有统一规范的问题,通过力矩平衡分析及浮心移动计算,详细分析了吊浮状态沉箱受力情况,对吊浮状态的沉箱浮游稳定性计算进行理论推导.得出在小倾角情况下的等效定倾高度的计算公式,设计了沉箱吊浮计算表,绘制了吊力与吃水深度和定倾高度的关系图.应用图表并结合浮运距离和航道水深限制,给出经济合理的压载和吊力分配方式,可为吊浮沉箱浮运施工工程提供参考.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2019(000)0z1【总页数】5页(P30-34)【关键词】沉箱;吊浮;浮游稳定性;理论计算【作者】郭炳川;李增军【作者单位】中交第一航务工程局有限公司, 天津300461;中交第一航务工程局有限公司, 天津300461【正文语种】中文【中图分类】U656随着港口建设的发展加快，沉箱作为重力码头设计的主要形式，其设计尺寸越来越大。

沉箱在出运时考虑到浮游稳定性需对沉箱进行压载，而对于大体积、大质量的沉箱仅通过压载不能满足其浮游稳定，或加载后吃水过大水深条件不满足时，通常采用起重船吊浮的方式出运沉箱[1]。

这种出运方式危险性增大，容易发生沉箱进水或沉没事故，因此需要对吊浮状态下的沉箱浮游稳定性进行重新计算，对起重船吊力、沉箱压载、吃水深度、定倾高度等参数进行仔细核算，而目前还没有一个统一的规范[2-4]，本文推导了沉箱浮游稳定性的理论计算公式。

1 无吊浮下沉箱稳定计算浮游稳定性是指沉箱在浮游状态下，不发生倾覆的稳定性。

JTS 167-2—2009《重力式码头设计与施工规范》[5](简称《规范》)中5.2.4条规定，沉箱靠自身浮游稳定时，必须验算其以定倾高度表示的浮游稳定性。

当沉箱在外力矩的作用下发生切斜，沉箱的浮心随之变化，根据小倾角理论(< 15°)，浮心的运动轨迹近似于圆弧，圆弧的中心称为定倾中心M，圆弧的半径为定倾半径ρ，定倾中心M距沉箱重心Gc的距离为定倾高度m，则：m=ρ-a(1)(2)式中：m为定倾高度(m)；ρ为定倾半径(m)；a为沉箱重心到浮心的距离(m)；I 为沉箱在水面处的断面对纵向中心轴的惯性矩(m4)；i为各箱格内压载水的水面对该水面纵向中心轴的惯性矩(m4)；V为沉箱的排水量(m3)。

沉箱码头稳定验算和内力计算

沉箱码头稳定验算和内力计算码头稳定性验算（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 dE E P G E E P fγγγψγγγγψγγ++≤+++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 GdqH E B P H E ψγλγγγψγγγγ+++≤++1o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；1.40ψ——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；G ——计算面以上的结构自重力标准值；f ——沿计算面的摩擦系数设计值，查表可得0.6，胸墙0.55d γ——结构系数，不考虑波浪作用，取1.0（三）码头延基床顶面抗倾稳定性验算根据JTJ290-98第3.6.3规定应考虑波浪作用，堆货土压力为主导可变时，按JTJ290-98公式3.6.3-4计算：()()PBu u Eqv E EV E G GdPB P EqH E EH E o M M M M M M M ψλγγγγγγγγ+++≤ψ++1应考虑波浪作用，且波浪力为主导可变作用时，按JTJ290-98公式3.6.3-3计算：()()E q VE PBU U EV E G GdEqH E PB P EH E o M M M M M M M ψλγγγγγγγγ+++≤ψ++1短暂组合情况，按《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）公式5.2.5计算 G G dPBu u PB P M M M λλλλλ1)(0≤+抗倾稳定性见表抗滑稳定性计算表组合项目土压力为主导可变作用时0()E H E qH P B E E P γγγψγ++1()G E V E qV u BU dG E E P fγγγψγγ+++结论qHEψP γB P 结果d γG γGfV EqVEu γBU P结果组合11 1.35432.8820.92 0.7 1.2179 730 1.11 3273.23 0.6 110.7 97.21 1.3 0 1938.4稳定组合项目波压力为主导可变作用()qH E B P H E E P E ψγγγγ++o 短暂组合Bp P λλ0()fE P E G qV E Bu u V E Gdψγλγγγ+++1f P G Bu u G )(λλ-结论qHEψP γB P结果d γG γGfV EqVEu γBU P结果组合2 1 1.35 432.88 20.92 0.7 1.2 179818 1.1 1 3273.23 0.6 110.7 97.21 1.3 0 1917 稳定短暂组合11.3520.92/1.2172 206.4/123110.61.229.821365稳定γEγHE 0γEγHE抗倾稳定性验算计算表组合项目土压力为主导可变作用时()PB P EqH E EH E oM M M γγγγψ++()PBu u Eqv E EV E G G dM M M M ψλγγγγ+++1结论EH MEqHMψP γPB M结果d γG γG MEV MEqvMu λPBu M结果组合11 1.353834 1027.9 0.7 1.32361.6 8713 1.35 1 21118.4 1439.1 271.96 1.3 0 17354.3稳定组合波浪力为主导可变作用时 ()EqH E PB P EH E o M M M γγγγψ++短暂组合)(0PBu u PB P M M λλλ+ ()EqV E PBU U EV E G GdM M M M ψλγγγγ+++1GG dM λλ1结论EH M P γψPB MEqHMPBu M 结果d γ G γG MEV MU γPBu MEqVM结果组合2 11.3538340.72361.6 1027.9 /9217 1.35 121118.4 1439.1 1.30 271.96 17272.7稳定短暂组合 1 1.35 0 1.2 / 2052.30 217 2723 1.25 1 15136.71.2 / 0 12109.4稳定γEγ0γEγ（四）基床承载力验算1.基床顶面应力计算组合持久组合情况一：设计低水位（永久作用）+波谷压力（主导可变作用）+（堆货+前沿堆货+门机情况）（非主导可变作用）短暂组合情况：设计高水位（永久作用）+波峰期波峰压力（主导可变作用） 2.持久组合一基床顶面应力计算：)/(28.43917.2745.1177.24139021.9722.3547m kN V K =+++++=)/(02.30077934429096.2715.10285.152671.22951m m kN M R ?=+++++=)/(1.805112019.10273.175185.40700m m kN M ?=+++=3)(02.528.43911.805102.3077Bm >=-=ξ)(53.102.521.13m e =-=kPa 600)1.1353.161(1.1328.43915.5749.171maxmin =<=?±=λσσ3.短暂组合情况基床顶面情况计算： )/(228182.292311m kN V k =-=)/(7.15136m m kN M R ?=)/(3.22692173.20520m m kN M ?=+=3)(64.5228122697.15136Bm >=-=ξ)(91.064.521.13m e =-=kPa 600)1.1391.061(1.1322817.2469.143maxmin =<=?±=λσσ满足承载能力要求（五）码头整体稳定性验算按照《港口工程地基规范》第5.1.3 条规定，取设计低水位进行验算。

井字内壁圆形沉箱浮游稳定计算法

井字内壁圆形沉箱浮游稳定计算法
董中亚
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】2009(000)011
【摘要】对于用井字内壁分割圆沉箱为不同形状箱格之自身对称轴的惯性矩,经图形转轴公式和平行移轴公式转换,并经数学推导得到对这种圆沉箱直径(设定的形心轴Xo-Xo)平行的各箱格自身形心轴的惯性矩i<,i>及其之和∑i的精确计算式,从而解决了井字内壁圆沉箱浮游稳定计算中的核心问题.
【总页数】6页(P86-91)
【作者】董中亚
【作者单位】中交四航局第二工程有限公司,广东,广州,510300
【正文语种】中文
【中图分类】U656.1+11
【相关文献】
1.BIM技术在沉箱浮游稳定计算中的应用 [J], 侯明涛;綦峰;许玉磊
2.沉箱浮游稳定计算公式推导及常见错误解析 [J], 时学海
3.直角梯形异形沉箱的浮游稳定计算 [J], 王欣;徐亮
4.高大井字内壁圆形沉箱助浮出运安装施工技术 [J], 罗强
5.非对称异型沉箱浮游稳定计算 [J], 杨彦豪; 姜淞云; 张志斌
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大型沉箱浮筒帮浮出运浮游稳定性计算

大型沉箱浮筒帮浮出运浮游稳定性计算
丁瑞明
【期刊名称】《珠江水运》
【年(卷),期】2014(0)14
【摘要】沉箱出运下水时的浮游稳定性计算是决定工艺的重要内容和决策依据，本文对浮筒帮浮沉箱下水条件下的浮游稳定性进行了实例计算。

【总页数】2页(P45-46)
【作者】丁瑞明
【作者单位】中国铁建港航局集团有限公司第三工程分公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.某码头工程沉箱出运及浮游安装施工方案
2.起重船助浮大型圆沉箱半潜驳出运工艺
3.吊浮出运沉箱的浮游稳定性计算
4.码头工程沉箱出运及浮游安装施工技术
5.基于沉箱浮游稳定性计算原理的浮码头横稳性计算方法
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浮箱的制作及计算公式

浮箱的制作及计算公式引言。

浮箱是一种用于在水中提供浮力的装置，通常用于支撑船只或其他水上设施。

它们可以是由塑料、金属或木材制成的，具有不同的形状和大小。

在本文中，我们将介绍浮箱的制作方法以及计算浮箱所提供的浮力的公式。

浮箱的制作。

浮箱的制作可以使用各种材料，但最常见的是塑料。

下面是制作塑料浮箱的一般步骤：1. 设计浮箱的形状和尺寸。

这将取决于浮箱将被用于支撑的设备或结构的重量和尺寸。

2. 选择合适的塑料材料。

通常使用聚乙烯或聚丙烯等轻质、耐腐蚀的材料。

3. 制作浮箱的模具。

这可以是用木头或金属制成的模具，根据设计的形状和尺寸进行制作。

4. 将塑料材料加热至熔化状态，然后倒入模具中。

待塑料冷却后，取出模具，即可得到浮箱的形状。

5. 安装浮箱。

根据需要，将浮箱安装在船只或其他设备上。

除了塑料浮箱，还可以使用金属或木材制作浮箱。

金属浮箱通常由铝合金或不锈钢制成，具有更高的强度和耐久性。

木制浮箱则可以根据需要进行定制，但需要定期维护以防止腐蚀和损坏。

计算浮力的公式。

浮力是浮箱在水中提供的向上的力，它可以通过以下公式进行计算：浮力 = ρ V g。

其中，ρ是水的密度，V是浮箱的体积，g是重力加速度。

浮力的大小取决于浮箱的体积和水的密度。

一般来说，浮力越大，浮箱可以支撑的重量就越大。

因此，在设计浮箱时，需要根据所需的浮力来确定浮箱的体积。

例如，如果浮箱的体积为1立方米，水的密度为1000千克/立方米，重力加速度为9.8米/秒²，则浮力为：浮力 = 1000 1 9.8 = 9800牛顿。

这意味着这个浮箱在水中可以提供9800牛顿的浮力，可以支撑大约1000千克的重量。

除了浮力的计算公式，还需要考虑浮箱的稳定性和安全性。

在安装浮箱时，需要确保它们牢固地固定在船只或其他设备上，以防止它们在水中移动或倾斜。

此外，还需要定期检查浮箱的状态，以确保它们没有受到损坏或腐蚀。

结论。

浮箱是在水中提供浮力的装置，可以用于支撑船只或其他水上设施。

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７）定倾高度按下式计算
ｍｐａ＝－（）７
式中：ｍ为定倾高度（）Ｐｍ；为定倾半径（）为ｍ；ａ
圆形沉箱重心到浮心的距离（。ｍ）
另外，圆形沉箱的干舷高度、定倾高度的规定
他
岛
．
详见《重力式码头设计与施工规范》（Ｔ９ — ＪＪ２０
作者简介：董中亚（９２）１４一，男，高级工程师，从事港口工程施工技术管理和设计工作。
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第２期
董中亚：扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定的计算法
・９・５
ｒ为圆沉箱内径，即小扇形的边长（。内ｍ）
扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定的计算法
董中亚
（中港四航局第二工程公司，广东广州５００）１３０
摘
要：引用矩形沉箱浮游稳定计算的相同原理，把扇形重心轴的惯性矩通过转轴箱浮游稳定计算的通用公式和计算方法。
关键词：圆形沉箱；扇形箱格；浮游稳定；惯性矩；惯性积
Ａｂｔａｔａｅｎｔｅｓｍｅｐｉｃｐｅｏｏｔｇｓａｉｔａｃｌｔｎｏｅｔｎｌａｓｏ，ｔｅｍｏｎｆｓｒｃ：Ｂｓｄｏｈａｒｉｌｆａｉｔｂｌｙｃｌｕａｉｆｒｃａｇｅｃｉｓｎｈｍｅｔｏｎｌｆｎｉｏ
Ｋｅｒｓｃｌｄｒａｓｏ；ｎｓａｅａｉｏｌｆａｉｇｓａｉｔ；ｍｅｔｆｎｒｉ；ｒｄｃｆｎｒａｙｗｏｄ：ｙｉｅｉｓｎｆｈｐｄｐｒｔｎｗａｌｌｔｔｂｌｙｍｏｎｅａｐｏｕｔｅｉｎｃａｔｉ；ｏｎｉｏｉｔｏｉｔ
注：１为扇形重心高度，即。至０．０的距离；２Ｘｏ自为计算沉箱断面Ｉ所选择的中心轴；．．时３沩圆沉箱各箱格内压载水的水面对计算Ｉ指定沉箱直径．时％平行的自身重心轴的惯性矩，即图上平行・。
维普资讯
２ｏ年２月０７
水运工程
Ｐｒｏｔ＆ＷａｅｗｙＥｎｉｅｒｇｔｒａｇｎｅｎｉ
Ｆｂ２０ｅ．０７
Ｎｏ２Ｓｒｌ．９．ｅａｉＮｏ３９
第２期
总第３９期９
ＤＯＮＧｏ —ｙＺｈｎｇ— ａ
（ｈｅｏｄｎｉｅｒｇＣｍａｙｏＣＥｕｎｚｏｏｔｏｓｕｔｎＣｒ．ｔ．Ｇａｇｈｕ５００，ｈｎ）ＴｅｃｎｇｎｅｎｏｐｎＨＣＧａｇｈｕＰｒＣｎｔｃｉｏｐ，ｄＳＥｉｆｒｏＬ，ｕｎｚｏ１３０Ｃｉａ
９）］６２ “ 壁式沉箱码头 ” 的有关规定。８【．岸１中
Ｉ湖＼拄
。＋。：
按以上顺序和计算式．可以简单又准确地完
成扇形箱格圆沉箱的浮游稳定计算。
／
２扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定计算式的论证
当前港口工程中常见带箱格的圆形沉箱的实
中图分类号：Ｕ５，１６６１１
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ — ９２２０７０ — ０８００２４７（００）２０５ — ６
ＦｏｔｎｔｂｌｙＣａｃｌｔｎｏｌｄｒＣａｓｏｔｎＳａｅｒｉｏａｌｌａｉｇＳａｉｔｌｕａｉｆＣｙｉｅｉｓｎｗｉｈＦａｈｐｄＰａｔｉｎＷｌｉｏｎｔ
・
例，但关于它的浮游稳定计算的内容，在《港工
图２圆沉箱浮游稳定计算 ‘’ 值的平面简图（个箱格圆沉箱）８
ｉｒｉｆｇａｉｘｓｏｈａｈａｅｉｒｎｆｒｄｔｏｇｏｒｉｔｒｎｆｒａｉｎｆｒｕａｎｄｔｅｇｎｅａｎｅｔａｏｒｖｔａｉｆｔｅｆｎｓｐｓｔａｓｏｍｅｈｒｕｈｃｏｄｎａｅｔａｓｏｙｍｔｏｏｍｌ，ａｈｅｒｌ
ｆｒｌｎａｃｌｔｎｍｅｈｄｏｏｔｇｓａｉｔｒｙｉｄｒｃｉｓｎｗｉａｉｏｌｒｂａｎｄｏｍｕａａｄｃｌｕａｉｔｏｆａｉｔｂｌｙｆｌｎｅａｓｏｔｐｒｔｎｗａｌａｅｏｔｉｅ．ｏｌｆｎｉｏｃｈｔｉｓ
１扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定的计算式表述由图ｌ简化得图２之圆形沉箱浮游稳定计算 “”值的平面简图。圆沉箱扇形箱格的内壁简化为小扇形，其弦长为内壁厚度ｂ，圆心角为Ａａ；扇形箱格自身简化为大扇形．其边长为圆沉箱内径ｒ，圆心角均为Ｏ；圆沉箱外径为ｒ。内／外
图１圆沉箱结构图
经求证（见下节），把浮游稳定计算的顺序和
计算式重新编号归纳分列如下：
１ “ 扇形内壁 ”的圆心角 △ （））小。
ａｒｃｎ
去
（１）
圆沉箱断面图
式中：ｂ为箱格内壁厚度，即小扇形的弦长（；ｍ）
收稿日期：２０ — ９２０６０—５