外海开敞式码头教案.ppt

第六章 外海开敞式码头,概述 开敞式码头的结构型式 引桥结构 桩基布置 桩力计算,、概述,大型海船具有抗风浪能力较好，所装卸货物均为大宗散货或 液体货物，并且采用高效的专业化装卸设备对泊稳要求低等特点， 这就为建设不设防波堤掩护的开敞式码头创造了条件。 目前世界上已建成了许多开敞式码头，其结构型式很多，大 致可以归纳为两类： 1、 固定式 引桥栈桥式：适用于需设置固定式、移动式装卸机械的码头 引桥墩式：适用于煤、矿石和油码头 岛式：油码头 2、 浮动码头 单点系泊 多点系泊,一、设计开敞式码头时，应注意的一些特点 1、在设计时，主要考虑以下一些因素 水深大，波浪大，码头地面高程高 充分考虑波浪和海流对结构及船舶的作用 合理地确定船舶的撞击力，挤靠力和系缆力，必要 时应做物理模型试验 设计时，应考虑荷载的动力性质对结构的影响,、开敞式码头的结构型式,2、 根据这些特点，设计时应注意 为适应恶劣的施工条件，荷载的动力性质和使用要 求，在选型时，宜选用装配化程度高，弹性好和波浪反射 轻的结构（透空式）。 因波浪很大，确定码头的竖向水深时，要求码头前 的富裕水深大，前沿地面高程高。 为适应大型船舶在恶劣条件下的系靠，码头上需装 备大拉力的系船柱和弹性好的大护弦。,二、开敞码头的型式,1、 决定开敞式码头结构型式的主要因素： 货种和深水区距岸的距离，如：出口煤码头或矿石码 头，只能采用固定式，又如：深水区距岸较近，可作栈桥 引桥式。油码头可采用固定式或浮式。 2、 固定式码头结构型式 固定式开敞式码头因位于无掩护的海域，遭受大风大 浪的侵袭，为减少波浪的爬行和反射，保证港区水域稳定， 宜选用透空式结构，如桩基或重力墩，但重力墩式不宜采 用方块重力墩，因为这种结构整体性差，且水上安装方块 的施工期较长，若是重力墩，宜采用沉箱式重力墩，特别 是选用圆形的沉箱（受力条件好，工程费用低）。,我国已建成的开敞式固定式码头大致归纳为以下几种 型式 ： 1、 桩基梁板式 当地基适合打桩，且外荷载较小时，应首选用预应 力砼桩（便宜）。 外荷载较大时，则宜采用钢管桩，上部结构由叠合 纵、横梁及整体砼板组成 这种结构适用于有桁车式装卸机械的情况。,2、 高桩墩式 此种结构基础为桩基，上部结构为刚性桩台（整体 现浇），两者组成高桩墩，一般由工作墩、靠船墩和系 船墩组成，各墩之间用栈桥联系，在平面上布置多为蝴 蝶形，靠船墩一般对称于工作墩布置，它们的前沿比工 作墩向外多出2030cm，其墩的尺度决定于结构的稳定 性和桩基的布置。 此种结构适用于无行车或装卸机械的情况，如上海 陈山油码头。,20万吨级黄岛油码头,3、 重力墩梁式 当地基土较硬或薄层土以下为风化岩层时，可采用重力 墩作为基础。这种码头的靠船墩和系船墩也相应分开，上部 结构一般由梁板组成。由于地基承载力较大，梁跨可以大一 些，其上可以安设行车或装卸机械。如日照港煤码头。该码 头每个靠船墩由两个直径为14m的圆形沉箱组成，沉箱底板 呈正八边形，箱内填充块石，其上为大型扇形钢筋砼块体，各 层块体预留有孔洞。上下贯通，洞中插入型钢或钢轨，并现 浇砼，以加重整体性，块体顶面以上为后张预应力砼支座， 钢装船机轨道梁，后张预应力砼皮带运输入机梁，后两者跨 长12m，联接T型梁的翼缘便形成面板。,、引桥结构,引桥由桥墩和桥梁组成。 1、 桥墩 可分为高桩墩和重力墩两种 高桩墩 适用于地基较软，桩能打入的情况，如： 重力墩 当地基较硬或为基岩时，可采用重力墩如：大连鲶鱼 湾一期油码头桥墩（直径为9m的圆形砼沉箱）,2、 桥梁 我国开敞式码头引桥多为钢桥 抛物线型 适用于均布荷载情况，其优点是杆件类型少，受力均匀，外形美观，节点应力集中程度少，但对焊接质量要求很高。 平行弦三角形腹杆桁架桥梯形钢桥 优点是结构简单，构件类型少，在工程中采用较多，在选择引桥结构型式之前，需要桥和桥墩综合比较，一般情况下，两者之和的工程造价为最小即为最佳方案。,、桩基布置（高桩墩式码头）,在进行桩基布置时，应尽量使其对称，即是桩的平面 布置，坡度，长度，大小，桩端嵌固情况等都对称或相 同。 高桩墩的桩基布置型式可分为两类： 1、 扇形布置 桩基由单斜桩和直桩组成，适用于重力不大的情况， 水深较浅，垂直荷载较大。 2、 交叉形布置 桩基由叉桩和单桩组成，适用于水深较大，水平力较 大，垂直荷载较小的情况。,、桩力计算,1、 计算原则 桩上、下端的连接情况：应根据与墩台及地基的实 际连接情况和荷载及位移情况确定 上、下均为固接 上为铰接，下为固接 上下均为铰接 上为固接，下为铰接（极少） 上为固接，下为弹性嵌固 上为固接，下为铰接 上下均为铰接（两个方向都有叉桩） 上为铰接，下为弹性嵌固,2、 计算方法 按空间问题进行计算，（桩力、弯矩、