港口水工建筑—码头概论ppt课件

1、Harbor Engineering Structure 港口水工建筑 码头概论大连水产学院土木工程学院港工教研室 桂劲松Harbor Engineering Structure第一章第一章 码头概论码头概论其他载荷其他载荷船舶载荷船舶载荷码头地面运用载荷码头地面运用载荷码头构造上的作用及组合码头构造上的作用及组合码头的分类和组成码头的分类和组成Harbor Engineering Structure顺岸式：满堂式、引桥式。顺岸式：满堂式、引桥式。突堤式：窄突堤、宽突堤。突堤式：窄突堤、宽突堤。 主要用于海港主要用于海港墩墩 式：常用于外海开敞式码头式：常用于外海开敞式码头 岛岛 式：不设引桥

2、的墩式码头，主要用于装卸式：不设引桥的墩式码头，主要用于装卸 石油。石油。 第一节第一节 码头分类和组成码头分类和组成Harbor Engineering StructureHarbor Engineering Structure直立式：多用于水位变幅不大的港口，直立式：多用于水位变幅不大的港口，如海岸港、河口港。如海岸港、河口港。斜坡式：多用于水位变幅较大的港口，斜坡式：多用于水位变幅较大的港口，如上、中游河港或水库港。如上、中游河港或水库港。 半直立式：适用于高水位时间较长，而半直立式：适用于高水位时间较长，而低水位时间较短的情况，水库港。低水位时间较短的情况，水库港。半斜坡式：适用于枯水

3、期较长而洪水期半斜坡式：适用于枯水期较长而洪水期较短的山区河港。较短的山区河港。(5)多级式多级式Harbor Engineering Structure 3 3、按构外型式分类、按构外型式分类 重力式码头、板桩码头、高桩码头和混合式码头重力式码头、板桩码头、高桩码头和混合式码头1 1重力式重力式任务特点：是依托构造本身及其上面任务特点：是依托构造本身及其上面填料的分量来维持稳定。填料的分量来维持稳定。特点：耐久性好，对超载、工艺变化特点：耐久性好，对超载、工艺变化顺应才干最强。顺应才干最强。适用条件：地质条件较好的地基。适用条件：地质条件较好的地基。Harbor Engineering St

4、ructure 2 2板桩式板桩式任务特点：依托板桩入土部分任务特点：依托板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩上的侧向土抗力和安设在板桩上部的锚碇构造来维持其整体稳部的锚碇构造来维持其整体稳定。定。适用：除特别巩固或过于脆弱适用：除特别巩固或过于脆弱的地基外。的地基外。Harbor Engineering Structure 高桩码头高桩码头任务特点：经过桩台将作任务特点：经过桩台将作用在码头上的荷载经桩基用在码头上的荷载经桩基传给地基。传给地基。适用：脆弱地基。适用：脆弱地基。Harbor Engineering Structure混合式码头混合式码头Harbor Engineering S

5、tructure实体式码头：重力式码头、板桩码头、前板桩高桩码头实体式码头：重力式码头、板桩码头、前板桩高桩码头透空式码头：高桩码头、墩式码头透空式码头：高桩码头、墩式码头货运码头、客运码头、任务船用码头、货运码头、客运码头、任务船用码头、渔码头、军用码头、修船码头等渔码头、军用码头、修船码头等. .货运码头：件杂货、煤码头、油码头、集装箱码头等货运码头：件杂货、煤码头、油码头、集装箱码头等Harbor Engineering Structure二、码头的组成部分二、码头的组成部分 结构型式组成部分重力式板桩式高桩式上部结构胸墙帽梁或胸墙承台或梁板及靠船构件下部结构墙身板桩墙桩基础抛石基床主体

6、结构其它墙后回填料拉杆、锚碇结构 挡土结构码头设备系船设施、防冲设施、工艺设施、安全设施、路面等Harbor Engineering Structure、上部构造的作用、上部构造的作用Harbor Engineering Structure第二节第二节 码头构造上的作用和组合码头构造上的作用和组合构造上的作用构造上的作用 施加在构造上的集中力和分布力，以及引起构造外加变形施加在构造上的集中力和分布力，以及引起构造外加变形和约束变形的缘由。和约束变形的缘由。直接作用直接作用 集中力和分布力，工程上习惯称之为荷载。集中力和分布力，工程上习惯称之为荷载。间接作用间接作用 地基沉降、砼收缩变形、湿度变

7、形等。地基沉降、砼收缩变形、湿度变形等。Harbor Engineering Structure 一、作用的分类一、作用的分类 、按时间变异分类、按时间变异分类 永久作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可永久作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的作用，如自重力，预加应力，土重力及由永久作用引起的忽略不计的作用，如自重力，预加应力，土重力及由永久作用引起的土压力等。土压力等。 可变作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比不可变作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比不可忽略的作用，如堆货荷载、流动起重运输机械荷载、可变作用引起可忽

8、略的作用，如堆货荷载、流动起重运输机械荷载、可变作用引起的土压力、船舶荷载、波浪力等。的土压力、船舶荷载、波浪力等。 偶尔作用：在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大偶尔作用：在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大且继续时间很短的作用，如地震作用。且继续时间很短的作用，如地震作用。 港口工程钢筋砼构造的设计基准期为港口工程钢筋砼构造的设计基准期为5050年。年。Harbor Engineering Structure2 2、按空间位置的变化分类、按空间位置的变化分类 固定作用：在构造上具有固定分布的作用，如自重力等。固定作用：在构造上具有固定分布的作用，如自重力等。 自在作

9、用：在构造的一定范围内可以恣意分布的作用，自在作用：在构造的一定范围内可以恣意分布的作用，如堆货，流动轻重运输机械如堆货，流动轻重运输机械、按构造的反响分类、按构造的反响分类 静态作用：加载过程中构造产生的加速度可以忽略不计静态作用：加载过程中构造产生的加速度可以忽略不计的作用，如自重力，土压力等。的作用，如自重力，土压力等。 动态作用：加载过程中构造产生的加速度不可忽略不计动态作用：加载过程中构造产生的加速度不可忽略不计的作用，如船舶的撞击力，汽车荷载等。的作用，如船舶的撞击力，汽车荷载等。Harbor Engineering Structure 二、二、 作用组合和作用代表值的取值作用组合

10、和作用代表值的取值、组合原那么、组合原那么. . 对实践有能够同时出现的作用，应按其最不利情况进展组对实践有能够同时出现的作用，应按其最不利情况进展组合。合。. . 对于不同的计算工程，应分别按各自的最不利情况进展组对于不同的计算工程，应分别按各自的最不利情况进展组合。合。 3. 3. 受水位影响的建筑物，应把水位作为一个组合组合条件。受水位影响的建筑物，应把水位作为一个组合组合条件。Harbor Engineering Structure 、作用效应组合和作用代表值的取值、作用效应组合和作用代表值的取值承载才干极限形状：承载才干极限形状： 耐久组合：永久作用和继续时间较长的可变作耐久组合：永

11、久作用和继续时间较长的可变作用组成的作用效应组合。用组成的作用效应组合。 短暂组合：包含继续时间较短的可变作用所组短暂组合：包含继续时间较短的可变作用所组成的作用效应组合。成的作用效应组合。 偶尔组合：包含偶尔作用所组成的作用效应组偶尔组合：包含偶尔作用所组成的作用效应组合。合。正常运用极限形状：正常运用极限形状： 耐久情况和短暂情况，其中耐久情况作用又可分为短期耐久情况和短暂情况，其中耐久情况作用又可分为短期效应频遇组合和长期效应准永久组合两种。效应频遇组合和长期效应准永久组合两种。Harbor Engineering StructureHarbor Engineering Structur

12、e 、对正常运用极限形状，可变作用应分别按如下规定取值：、对正常运用极限形状，可变作用应分别按如下规定取值：Harbor Engineering Structure三三. . 构造的设计情况和极限形状设计表达式构造的设计情况和极限形状设计表达式1 1、承载才干极限形状、承载才干极限形状 式中：式中： Sd Sd作用效应设计值，其表达式与作用效应组合有关；作用效应设计值，其表达式与作用效应组合有关； Rd Rd构造抗力设计值。构造抗力设计值。dRdSHarbor Engineering Structure 耐久组合耐久组合式中： Gk，Q1k，Qik分别为永久作用、主导可变作用和第I个非主导可变

13、作用的规范值。 CG，CQ1，Cqi分别为永久作用、主导可变作用和第i个非主导可变作用的效应系数。 G永久作用的分项系数。 Q1，Qi分别为主导可变作用和第i个非主导可变作用的分项系数，按表1-2-2取值。 组合系数，=0.7； 0构造重要性系数。)2(1110nikQQiCQikQQCQkGGCGdSHarbor Engineering Structure 、短暂组合、短暂组合)1(nikQQiCQikGGCGGdSHarbor Engineering Structure 、正常运用极限形状、正常运用极限形状 S作用效应设计值，如变形，裂痕宽度和沉降量等的设计值。 R限值，如规定的最大变形，

14、裂痕宽度和沉降量等的设计值。对正常运用极限形状，应分别思索以下能够的作用效应组合。 耐久情况的短期效应频遇组合RS QikSGkSsS1Harbor Engineering Structure 耐久情况的长期效应准永久组耐久情况的长期效应准永久组合合QikSGkSS21QikSGkSSHarbor Engineering Structure第三节、码头地面运用荷载第三节、码头地面运用荷载Harbor Engineering Structure门座起重机：不再思索冲击系数门座起重机：不再思索冲击系数轮胎吊和汽车式起重机：冲击系数轮胎吊和汽车式起重机：冲击系数1.11.3缆车：用于河港斜坡码头缆车

15、：用于河港斜坡码头集装箱装卸桥：未定型化集装箱装卸桥：未定型化二、二、 流动起重运输机械流动起重运输机械 三、三、 铁路和汽车荷载铁路和汽车荷载 铁路铁路 汽车：汽车：10t,15t,20t,30t,55t 10t,15t,20t,30t,55t 五个等级五个等级 冲击系数冲击系数1.1-1.31.1-1.3Harbor Engineering Structure 1、风和水流产生的系缆力：、风和水流产生的系缆力：CosCosFCosSinFnKNyx第四节、船舶荷载第四节、船舶荷载式中：式中：Fx、Fy分分别为能够同时出现的别为能够同时出现的风和水流对船舶产生风和水流对船舶产生的横向分力总和

16、的横向分力总和KN与纵向分力总和与纵向分力总和KN。K系船柱系船柱受力不均匀系数。受力不均匀系数。船舶荷载按其作用方式可分为：系缆力、挤靠力、撞击力船舶荷载按其作用方式可分为：系缆力、挤靠力、撞击力Harbor Engineering Structuren n计算船舶同时受力的系船柱个数计算船舶同时受力的系船柱个数, ,根据船长不同按表根据船长不同按表1-4-11-4-1确定。确定。系船缆的倾角。海船码头系船缆的倾角。海船码头=30=30，=15=15；河船码头，；河船码头，=30=30=0=0；孤立墩柱，；孤立墩柱， =30 =30，=30=30 。K K系船柱受力不均匀系系船柱受力不均匀系

17、数。数。由图示可知：由图示可知：Nx=NSinCosNx=NSinCos，Ny=NCosCosNy=NCosCos，Nz=NsinNz=Nsin式中：式中：NxNx，NyNy，NzNz分别为系缆力的垂直码头前沿线，平行码头前沿线分别为系缆力的垂直码头前沿线，平行码头前沿线和垂直码头面的分力。和垂直码头面的分力。、风对船舶作用的荷载、风对船舶作用的荷载计算风压力分力：计算风压力分力：Fxw=73.6Fxw=73.610-5AxwVx210-5AxwVx2， Fyw=49.0 Fyw=49.010-5AywVy210-5AywVy2式中：式中：FxwFxw， Fyw Fyw分别为船体水面以上横向和

18、纵向受风面积分别为船体水面以上横向和纵向受风面积m2m2。VxVx， Vy Vy分别为计算风速的横向和纵向分量。分别为计算风速的横向和纵向分量。 风压不均匀折减系数。风压不均匀折减系数。、水流对船舶作用的荷载、水流对船舶作用的荷载 P74P74附录附录E E，阅历公式，阅历公式Harbor Engineering Structure 2 2、系缆力的取值规范、系缆力的取值规范、计算系缆力规范值不应大于缆绳的破断力；、计算系缆力规范值不应大于缆绳的破断力；、计算系缆力的规范值不应低于规范规定的下限值，假设低、计算系缆力的规范值不应低于规范规定的下限值，假设低于那么取下限值。于那么取下限值。Harbor Engineering Structure二、二、 船舶挤靠力船舶挤靠力 1 1、当橡胶护舷延续布置时，挤靠力规范值：、当橡胶护舷延续布置时，挤靠力规范值： Fj=KjFx/Ln (KN/m)Fj=KjFx/Ln (KN/m) 2 2、当橡胶护舷延续布置时，挤靠力规范值：、当橡胶护舷延续布置时，挤靠力规范值： Fj=KjFx/n (KN) Fj=KjFx/n (KN)Harbor Engineering Structure1 1、船舶靠岸时对码头产生的撞击力、船舶靠岸时对码头产生的撞击力 E0 E0MVn2/2(KNm)MVn2/2(KNm)式中：式中：有效动能系数，采用有效动能系