港口航道与海岸工程-毕业论文

******学院毕业设计中文摘要 1英文摘要 2 51.1工程概况 51.2设计依据 51.3设计内容及范围 5 72.1气象 7 7 72.1.3降水 7 72.1.5相对湿度 8 8 8 82.2.2潮汐特征 8 9 9 92.2.6波浪 2.3工程地质 2.4地震 3.1货运吞吐量 3.2设计船型 ******学院毕业设计4.1总平面布置原则 4.3码头平面布置 4.3.1泊位计算 4.3.2泊位长度 4.3.3码头前沿高程 4.3.4码头前沿设计水深 4.4港口水域布置 4.4.1航道水深 4.4.3码头前沿停泊水域 4.5库场面积 5.1设计原则 5.1.2装卸工艺的合理性 5.1.3装卸工艺的可靠性 5.1.4装卸工艺的安全性 5.2装卸工艺流程设计 5.2.2钢铁码头装卸工艺的布置 5.2.3装卸工艺方案 5.2.4装卸工艺流程图 5.3.1工人人数确定 5.3.2司机人数确定 ******学院毕业设计5.4码头平面布置 6.1设计原则 6.1.2码头的结构型式 6.1.3基桩的布置 6.1.4桩长的确定 6.2.2方案比选 7.1结构布置 7.1.1结构主要尺度的确定 7.1.3桩基布置 7.1.4其它结构的布置 7.2船舶荷载 7.4.1构件尺寸拟定 7.4.2构件尺寸估算 7.4.3桩的承载能力验算 7.4.4码头整体稳定性验算 8.1.1计算原则 8.2计算跨度 8.2.1简支板 8.2.2连续板 ******学院毕业设计 8.2.4作用效应分析 8.3.1计算原则 8.3.2计算跨度 8.3.3作用 8.5.2正常使用极限状态的作用效应组合： 8.6.1基本规定 8.6.2面板配筋计算 8.6.4短跨方向配筋计算 外文原文 1东海锦港6#泊位——6000吨级钢材码头设计2adapttothedevelopmentofmarketeconomy,weneedtomakethejinHongsmallamountofcement,sand,stonematerialofloadingandunloading.ThroughtheanalysisofthegeologicalandeastChinaseapandthedifficultyofvariousaspects,includingconsideration,thisdesigndecidedutilizationratioofgaragethelayoutofthewaters.Througfrontierportwaterdepth,channeldepth,terminallinelength,anchorage,yardandlibraryfieldarea,etc.Throughcfmechanicalneededdriup,byvariousofwharfofloadcalculation,includingwindload,thewaterflow3processdiagram,platebprocess;Structurecalculation;Panelreinforcement5第1章概述设计船型为1000T以及1000T以下的小型船舶。码头于1972年改建，码头考虑为30002.2004年3月份测量的1:500本工程位置水下地形测量图；3.浙江省工程物探勘察院2004年04月提供的工程地质勘察报告；4.交通部1995年5月颁发的《沿海港口工程初步设计文件编制规定》;5.2004年03月编制的《东海石油温州锦港经济开发有限公司6000t级码头技改工我的设计任务是东海锦港6#泊位6000吨级钢材码头总平面布置及结构设计。7第2章自然条件2.1.1气温多年平均气温累年极端最高气温累年极端最低气温最高月平均气温最低月平均气温2.1.2风况翌年的2月多为NW向风，频率为14%～23%,3～6月盛行ESE风，频率为21%～23%,2.1.3降水年平均降水量年最大降水量年最小降水量日最大降水量2919.8mm1103.3mm多年日最大降水量≥25mm的降水日数年平均为18.5d。降水多集中在5～9月份，占全年的64.7%。2.1.4雾本区多为辐射雾，其次为平流雾。年平均雾日数20.7d,年最多雾日天数44d,年最少雾日天数2d。82.1.5相对湿度度为81%,6月正值梅雨季节，相对湿度最高，月平均为89%,12月气候干燥，相对湿2.1.6台风根据温州气象站(1961～1999年)观测资料统计，影响本区的台风共计49次，7~9月为台风影响盛行期，约占总次数的84%,其中尤以8月份最多，占39%。2.2水文2.2.2潮汐特征瓯江河口段落潮历时大于涨潮历时，北口的黄华平均涨潮历时为5:56,平均落潮历时为6:28,涨落潮时差为32分钟。从河口向上游涨落时差逐渐增大，至花岩头(距河口74km)涨落时差达4小时35分。潮差超过4m,从河口向上游潮差逐渐减小，龙湾港区潮汐特征值根据实测资料统计，结果列于表2-1:(潮高基面为吴淞零点起算，单位：m)表2-1潮汐特征值表最高潮位平均高潮位最低潮位平均低潮位-0.Ilm平均潮位最大潮差平均潮差平均涨潮历时5小时26分平均落潮历时6小时59分9风暴潮与瓯江下泄洪水相遇时，就会造成较为严重的灾害，据29年资料统计，台风暴潮引起的最大增水在1.0m的占50%,在2.0m以上的占9%,超过3.0m的占2.6%。1994年8月22日17号台风出现在大潮期间，在温州登陆，龙湾、温州等站的潮位创历2.2.3设计潮位水文规范》1³进行分析计算后将设计潮位值(以吴淞零点为基面)列于下表(单位m)表2-2设计潮位表设计高水位设计低水位校核高水位校核低水位百年一遇高水位百年一遇低水位资料年限共33年据龙湾站1980年资料分析结果，乘高潮1小时的乘潮水位为：表2-3乘潮保证率表基准面：吴淞零点2.2.4潮流大于涨潮流速，涨落流时差愈向上游愈大。其涨潮最大流速为2.7m/s,落潮最大流速2.2.5余流2.2.6波浪温州港龙湾以上(包括龙湾港区)各港区位于瓯江两岸，风区长度受岸线限制，局部地区形成的风浪其波高都不大于0.8m2.3工程地质浙江省工程物探勘察院于2004年04月在拟建工程位置进行了勘察①-1淤泥质粘土下可分为：①-1淤泥质粘土，①-2淤泥，②粘土，③卵石，④中风化凝灰岩。现分①-2淤泥具鳞片状结构。全场分布，顶板埋深14.00～15.00mm,厚度7.50～13.90m。②粘土具细鳞片状结构。在Z3地带，本层下部38.30～38.90m夹层状圆砾，灰色，中密状，卵石含量一般20～40%,呈圆状，粒径20～50mm,母岩成份为凝灰岩，呈微风化～弱风化状，岩质坚硬，砾石含量30～40%,砂约占20～30%,另含少量粘性土；本层底部70cm混粉细砂，往下粒径变大呈细砂。除Z6外其它钻孔均有分布，顶板埋深23.50~28.90m,厚度3.20～15.10m。③卵石含量一般50～60%,呈圆状，粒径20～50mm,母岩成份为凝灰岩，呈微风化～弱风化状，岩质坚硬，砾石含量20～30%砂约占10～20%,另含少量粘性土。全场仅见于Z3,顶板埋深40.90m,控制厚度2.00m。④中风化凝灰岩******学院毕业设计表2-4各土层承载力参数表层号预制桩钻孔灌注桩桩侧极限摩阻力标准值桩端极限阻力标准值桩侧极限摩阻力标准值桩端极限阻力标准值0065②98③④2.4地震第3章货运吞吐量及设计船型3.1货运吞吐量根据温州市发展规划，到2015年国内生产总值达到4000亿元，人均国内生产总值51000元，进出口贸易总额达到420亿美元。全社会固定资产投资的力度进一步加大，对于钢材、水泥等材料的需求会更一步加大，预计本码头建成后这些材料的吞吐量会占很大的比例，温州市经济发展规划指标见下表3-1。序号单位1国内生产总值亿元2人均国内生产总值元3财政总收入亿元4进出口贸易总额亿美元本工程主要装卸货种为钢材以及水泥、砂、石等建筑材料，根据以往的经验，综合经济发展规划及码头吞吐量发展规律，预测本码头建成后2013年的吞吐量如下：表3-2吞吐量表单位(万吨)货种钢材水泥砂石合计吞吐量3.2设计船型根据码头工程的建设规模、水域的水深条件和通航条件，本工程考虑设计船型为6000吨级钢材货船，具体尺寸参考6000吨级件杂货船型。其具体资料如下：表3-3设计船型尺度表单位(米)船型长宽型深满载吃水6000吨级钢材船******学院毕业设计第4章总平面布置4.1总平面布置原则1.平面布置应结合该段岸线的水陆域现状合理确定，以港口发展规划为基础，合理利用自然条件，远近结合，并留有发展空间，既应避免相互干扰，应相对集中，以便综合利用港口设施和集疏运系统。2.平面布置因地制宜，统筹兼顾，新港区布置应与原有港区相协调，并有利于原港区的改造，同时应减少建设过程中对原有港区生产的干扰。3.港口平面布置应有利于安全生产和方便船舶及物流运转。4.平面设计应考虑施工便利，装卸作业方便的原则。4.2泊位作业标准风≤6级；雨——中雨以下；雾——能见度>1km;横浪H₄≤0.6m;经风、雨、雾、浪及重复天数的综合考虑，年码头作业天数为300天。4.3码头平面布置泊位数目及码头线长度泊位数应根据码头作业量，按泊位性质及船型情况等计算。按照《海港总平面设计式中S——泊位数；******学院毕业设计Q——码头年作业量(t);P—一个泊位的年通过能力(T)。泊位年通过能力应根据泊位性质和设计船型按下式计算：G——设计船型实际载货量，实载率为80%,G=6000×0.8=4800t;∑1——昼夜非生产时间之和，包括工间休息，吃饭及其交接班时间，可取2~4h,t,——船舶的装卸辅助作业，技术作业以及船舶靠离泊时间之和(h)部分单项作业时间；开工准备：0.9h,结束：0.8h,公估：2.0h,联检：1.5h,船舶靠泊时间：0.8h,船舶离泊时间：0.6h;t,——装卸一艘设计船型需要的时间：p——泊位利用率，取50%～70%间，假设60%;p——设计船时效率，按年运量、货仓、船舶性能、设备能力、作业线数和管理等因素考虑。通过能力：所以选定泊位1个。4.3.2泊位长度单个泊位长度L,=L+2d(4-3-3)4.3.3码头前沿高程******学院毕业设计有掩护港口的码头前沿高程为计算水位与超高值之和参照下表基本标准和复核标基本标准复核标准计算水位超高值计算水位超高值设计高水位(高潮累积频率10%的水位)极端高水位(重现期为50年的年极值高水位)因此：码头前沿高程=计算水位+超高值依资料龙湾设计高水位5.25米；设计低水位-0.65米。龙湾校核高水位6.61米；设计低水位-1.58米。复核标准：6.61+0.5=7.11米确定本工程码头前沿设计高程为6.85米。4.3.4码头前沿设计水深码头前沿设计水深是指设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下安全停******学院毕业设计式中D—码头前沿设计水深(m);T——设计船型满载吃水，由设计资料3-3得：T=7.8m;K——系数，顺浪取0.3,横浪取0.5;则设计泥面高程=-0.65-8.6=-9.25m。码头前沿线的确定要满足设计船型吃水要求，力求顺应潮流流向，与强涨落潮流流向夹角最小为宜，综合考虑平台前沿水流及对上下游码头的影响因素将码头前沿布置于-8m等深处线。4.4港口水域布置4.4.1航道水深航道水深分通航水深和设计水深应分别按下列公式计算：式中D₀——设计通航水深；(m);T——设计船型满载吃水(m)7.8m;Zo——船舶航行时船体下沉值(m),取0.05m;Z₁——航行时龙骨下最小富裕深度(m),取0.20m;淤泥土；Z₂——波浪富裕深度(m),取0m;杂货船集装箱船不计；Z₃——船舶装载纵倾富裕深度(m),取0.15m。钢材取0.15;D——航道设计水深(m);z₄——备淤富裕深度(m),******学院毕业设计4.4.2设计通航宽度b——船舶间富裕宽度，取设计船宽B=19.5m;c——船舶与航道底边间的富裕宽度，取为0.6B=11.7m。则A=1.81×(135sin3°+19.5)双向航道宽度W=2×48.08+19.5+2×11航道宽度W=140m。图4-1航道示意图单位(米)4.4.3码头前沿停泊水域(1)水域范围为码头前沿2倍设计船宽B,域为40米。(2)港池水域度取210米。(3)船舶制动水域(4)回旋水域 表4-2水域布置汇总表单位(米)设计泥面高程泊位长度前沿设计高程航道设计水深航道宽度停泊水域港池水域船舶制动水域回旋水域4.5库场面积4.5.1库场面积表4-3货物入库率******学院毕业设计水泥0石6钢材5砂8件杂货、散货的仓库堆场所需的容量E根据《海港总平面设计规范》"(JTJ211-99)计算公式为：式中：0-年货运量(t);K,-货物最大入库和堆场的百分比(%);t。-货物在仓库或堆场的平均堆存期(d);T-仓库或堆场的营运天数(d);a-仓库容积利用率，件杂货1.0,散货0.7～0.9;Kk-仓库或堆场的不平衡系数；H-月最大货物堆存天，H-月平均堆存吨天。式中：q-单位有效面积堆存量表4-4库场面积货种Q,(万t)KEK水泥8砂7表4-5堆场面积货种Q(万t)E钢材8石7注：表中数据取值依据根据《港口总平面设计规范》4-6单位有效面积的货物堆存量应根据库场条件、货物特性、堆垛要求及其型式，所选的机械和工艺要求确定。货物形式q(单位有效面积堆存量)仓库堆场水泥袋钢制品砂石参考《海港工程设计手册》³表3-3-1-1港口常见件杂货物按包装形式的分类：将所以砂石采用钢材来处理，但取较小值。(2)货物在仓库或堆场平均堆存期应根据不少于连续三年的统计资料分析确定，应考虑两批货物出入库场间隔期，可取1～2d,当无资料时，可采用表4-7中的数值。货种平均堆存期说明钢铁包括钢板、钢材、生铁大宗件杂货包括袋粮、化肥、水泥、盐等一般杂货散粮本设计中，石、砂的类型与散粮的类型相似，并且是建筑急需材料，参考散粮的堆存期取7d。(3)库场总面积利用率应根据库场所选的机械、货物特性、仓库结构和通道布置库场类型面积利用率(%)大批量货物小批量货物单层库多层库堆场本设计中采用单层库，钢材是大批量的货物：70%入仓库的水泥、砂、石是小批量的货物60%入堆场的水泥、砂、石是大批量的货物75%仓库堆场布置：参考《海港工程设计手册》。(4)仓库和堆场主要根据计算确定的库场面积结合工程具体条件及装卸工艺流程(5)堆场的布置而定。堆场长度一般不大于80米。堆场宽度主要取决于使用的装卸机械的作业此时宽度主要取决于轮胎吊的工作幅度，一般取16～20米。(6)单层仓库仓库一般布置在距码头前沿150～200米的范围内。(7)仓库或堆场应与前方泊位相对应。堆存有粉尘和异味货种的仓库或堆场，应(8)码头的陆域纵深应根据泊位性质、货种、货运量、装卸工艺及集疏运条件等率为14%～23%,3～6月份盛行ESE风，频率为21%～23%,7～9月以E风为主，频率14%～23%,综合码头情况，ESE和E向风仍占整个码头的作业时间的绝大部分，4.5.2港口道路的布置(3)支道：车辆、行人较少的道路。取4米。表4-9港内道路边缘至相邻建筑物的最小净距建筑物边缘建筑物面向道路一侧无出入口建筑物面向道路一侧有出入口，但不通行机动车辆建筑物面向道路一侧有出入口，通行机动车辆建筑物面向道路一侧有出入口，经常有汽车出入地上管线支架、柱、杆等边缘货堆边缘围墙边缘其中仓库面积为6332.6m²,取8000m²。堆场面积为5891m²,取6000m²。第5章装卸工艺5.1设计原则5.1.2装卸工艺的合理性(1)港口装卸工艺通用性和专业性的合理选(2)尽量简化装卸工艺流程。(3)合理的泊位利用率。(4)具有堆存保管货物的能力。5.1.3装卸工艺的可靠性(1)构成装卸工艺的流程要少。(3)装卸机械的合理配置。(4)装卸机械设备的合理性。5.1.4装卸工艺的安全性(1)安全质量的原则。(2)环境护的原则。5.1.5装卸工艺的经济性(1)年设计吞吐量：60万吨。(2)设计船型：6000DWT船舶。(3)年作业天数：5.2.2钢铁码头装卸工艺的布置(1)机械分类(2)机械选型******学院毕业设计5.2.3装卸工艺方案5.2.4装卸工艺流程图(1)件杂货装卸工艺方案一：(钢材)装卸工艺见图5-1图5-1装卸工艺方案一流程图(砂石)装卸工艺见图5-216T轮胎吊轮胎式起重机轮胎式起重机船翻车机械车堆场20T汽车图5-2装卸工艺方案一流程图(钢材)装卸工艺见图5-3******学院毕业设计图5-3装卸工艺方案二流程图10T门机轮胎式起重机轮胎式起重机图5-4装卸工艺方案二流程图(散装水泥)装卸工艺见图5-5船—一牵引平板车——一堆场汽车图5-5散装水泥装卸流程图5.2.5机械数量确定也可按下式计算：为60万吨；******学院毕业设计Q;=28×93%+12×90%=36.84(万吨),轮胎吊：取4台。5.3装卸工人数和司机人数的确定5.3.1工人人数确定Kn——装卸工人轮休率，事******学院毕业设计装卸工人数包括装卸工人和辅助工人数。辅助工人数一般按装卸工人数的5%～10%计算，这里取7%,则辅助工人数为23×7%=1.61。装卸工人总数为23.25+1.61=24.86人取25人。5.3.2司机人数确定具体配备数量见表5-1表5-1各种装卸机械数量及司机人数配备表序号机械名称配备台数(台)司机人数(人)1轮胎式起重机2(库场)2方案一轮胎式起重机4(码头)方案二门座起重机3(码头)36t叉车443t叉车35牵引平板车26牵引平板车17翻车机卸车4合计(方案一)(方案二)全部定员=单机每列定员×极限试验台数×工作班次×(1+轮休后边系数)/出勤率方案一：需司机20×3×(1+0.05)÷0.95=66人。方案二：需司机19×3×(1+0.05)÷0.95=63人。表5-2汇总表单位(人)序号总人数装卸工人数司机人数方案一方案二******学院毕业设计p——装卸机械的综合装卸效率。方案一：综合考虑，由于是装卸船舶，装卸机械的位置比较的固定，轮胎吊的优势的不到充分的发挥，根据辅助条件的计算，门机装卸工艺所需的人数、装卸船舶的时间，都要优于轮胎吊的装卸工艺。序号数量1年吞吐量(万t)2泊位数(个)13码头年通过能力(万t)4泊位利用率5堆场面积(m²)6定员(方案一)(人)7定员(方案二)(人)5.4码头平面布置码头前沿线的确定要满足设计船型吃水要求，力求顺应潮流流向，与强涨落潮流流向夹角最小为宜，因此将码头前沿线顺-8米等深线布置，分别布置如下两个平面方案码头泊位长度应满足船舶安全靠离作业和系缆的要求，据规范要求及设计船型尺度，码头泊位计算长度165m,现码头平台为117m,在平台两侧各布置一座系缆墩。根2.方案二根据装卸工艺要求，方案二主要通过10T门分别为56m×8m、62.2m×8m,栈桥与防洪堤原有开口相接。码头装卸钢材为主，同3.方案比较方案一方案二装卸效率低高综合分析各种因素影响及业主单位的需求，推荐方案二作******学院毕业设计第6章码头结构方案设计比选(1)使用要求与结构型式的关系1.满足码头装卸工艺的要求(包括码头平面的型式、码头面的高程及水深、装卸2.满足船舶的泊稳要求(对于掩护条件较差的码头应选择透空或局部透空的码头3.结构实用耐久(在各种可能的最不利荷载的组合作用下，具有足够的强度和整4.便于码头附属设施的安装。(2)自然条件与结构型式的关系对于上部地基软弱(如淤泥质黏土或淤泥)而在地基的适当深度处存在较坚硬的持力层2.水位变化条件3.波浪条件4.水流冲刷条件5.冰凌条件(3)施工条件与码头结构型式的关系6.1.2码头的结构型式(1)码头建筑物结构型式(2)高桩码头分类******学院毕业设计施工速度快；因横梁的位置低，靠船构件的悬臂长度较短。b缺点：构件的类型和种类多；施工比较麻烦；上部结构底部轮廓比较的复杂，死角多，水气不易排出，钢筋易腐蚀，与后方库场的连接采用两条栈桥将顺岸码头与岸连2.横梁为了构成横向的整体结构一横向排架，要求横向排架与下部的桩基整体的连接，所以横梁应该做成连续梁。栈桥一因受力简单(不受水平力的作用)且没有横向的整体性要求，横梁采用简支梁。为了减少横梁的宽度，又能保证板的搁置长度，采用花篮型断面。栈桥不设纵梁，只有面板和横梁组成，横梁的断面型式比较的简单，为了减小横梁的宽度又能满足板的搁置长度的要求，采用倒T型断面。3.纵梁设有门座起重机，设轨道梁。考虑到码头的纵向整体性。纵梁采用连续梁。在支座处必须与横梁或桩帽整体连接。门机轨道梁由于荷载较大，并且顶面需要设置钢轨，采用矩形。纵梁的高度根据受力的情况计算确定，取1600mm,只设门机不设铁路的粱板式码头，结构系统中至少须设置两根纵梁(门机前后轨道梁),可以不设其他的纵梁，将面板直接放到横梁上。a优点：结构系统简单，面板为单向板，受力明确。便于采用预应力结构和预制安装的构件，构件的类型少，施工简单。b缺点：板的跨度大，板较厚。也可以在门机轨道梁间加几根纵梁。a优点：面板为双向板或横向单向板，板的工作条件好，厚度较薄。b缺点：结构系统复杂，构件类型多。包括空心板和实心板。因为是单向空心，故空心板只能做单向板使用。空心板的厚度一般为400～600mm,取500mm。a优点：抗弯和抗裂能力强，钢筋和混凝土用量少，重量轻，可以增大预制的尺寸。铰接空心板一般用于后方桩台和栈桥。5.实心板按其施工方法分为现浇板、预制板和叠合板三种。现浇板只能是非预应50mm,取150mm,面层设伸缩缝缝宽10mm,缝深10mm,间距3~5m,取4m,面层做成排水坡，坡度一般采用0.5%～1%,取0.5%。6.1.3基桩的布置2.叉桩和半叉桩中的斜桩位于泥面以上的部分不得超过码头线，以免船舶相碰。3.横向排架间距的选择与码头结构的经济性有很大的关系。横向排架一般取5~6.1.4桩长的确定******学院毕业设计1.满足在地基中的嵌固条件，如是岩面或打入困难的土层(标准贯入击数一般大于30的土层)的高程较高，需采用钻孔灌注桩的方法来施工。2.为了提高桩的承载力和减小沉降，应尽量将桩打入硬土层，一般打入硬土层0.5～1.0米。3.如地基为软土，下卧土层很深，桩可以打入同一土层，桩尖高程最好一致，以避免出现不均匀的沉降使结构遭到破坏根据现有的地质条件港区主要分为①-1淤泥质粘土，①-2淤泥，②粘土，③卵石，④中风化凝灰岩。上部属软土地基。所以参照《港口工程地质勘察规范》7选用高桩码头结构形式比较合适。本设计中主要推荐高桩码头结构方案。同时与同组同学设计的其他码头结构方案进行比较。6.2.1高桩码头建筑物的结构布置1.码头结构尺度的确定码头的总长度、码头前水底高程和前沿陆域的高程在码头总平面设计中已经确定。现根据前面确定的尺寸确定码头结构的宽度、结构分段和桩顶高程。(1).码头结构宽度对于窄桩抬的确高桩码头，桩台的宽度可根据使用要求和荷载分布情况确定。对于宽桩台，前方桩台一般采用码头前沿地带的宽度。(2).码头结构沿码头长度方向的分段为避免在结构中产生过大的温度应力和沉降应力，应沿码头长度方向隔一段距离设置变形缝。变形逢的间距就是码头结构的分段长度。上部结构为装配整体式结构时，可取60-70m,取60m。2.基桩的布置(1).横向排架中桩的布置横向排架中桩的数目和布置决定于桩台的宽度和码头荷载。对于摩擦桩为了充分发挥单桩的承载力，桩的间距一般取3-5m不宜小于6倍的桩径或桩宽。(2).横向排架间距前方桩台的横向排架间距一般取5-7m。后方桩台横向排架间距一般取3-5m。但随着大承载力桩的应用横向排架间距有加大的趋势。个别的有取10-14m的。(3).桩长的确定6.2.2方案比选大直径管桩结构高桩梁板结构优点强度高，混凝土密实度高结构自重轻用料省空隙率，吸水率，耐久性好为透空式波浪反射作用小抗击打腐蚀能力强各构件的预制安装程度高对复杂地基适应性强回填量较小缺点桩顶接点刚性连接差耐久性不高需要大型打桩设备对码头上的装卸工艺和地面荷载的适应性差打桩困难，费用高第7章码头结构方案拟定假定岸坡坡度：1:4;2.码头结构沿长度方向的分段7.1.3桩基布置******学院毕业设计2.桩基的纵向布置桩基的纵向布置与横向排架间距有关。横向排架间距主要决定于作用在码头上的荷载基桩的承载能力。为了发挥桩基的承载能力，常采用长桩大跨。为了减少构件的种类，沿整个码头长度，排架间距应尽量一致。设计桩台排架间距为7m。7.1.4其它结构的布置靠船构件高桩码头的靠船构件是为了固定防冲设备设置的。板梁式码头的靠船构件一般采用悬臂梁式。其主要构件为悬挂在横梁前端的悬臂梁。为加强悬臂梁的纵向刚度，悬臂梁式靠船构件之间一般宜设置水平撑。7.2船舶荷载船舶荷载主要有：由风和水流产生的系缆力；由风和水流产生的水流力；船舶靠岸时产生的撞击力；系泊船舶在波浪下产生的撞击力；(1)作用于船舶上的风荷载参考《港口工程荷载规范》9作用于船舶上的计算风压力的垂直于码头前沿线的横向分力和平行于码头前沿线的纵向分力按下列公式计算：式中：Fxw,Fw—分别作用在船舶上的计算风压力的横向和纵向分力(KN);Axw,Ayw—分别为船体水面以上横向和纵向受风面积(m²),船舶在半载和压载时具有较大的受风面积，半载或压载时具有较大的受风面积；v、,v,一分别为设计风速的横向和纵向分量(m/s)船舶在超过九级风时离码头到锚地避风，所以控制风速V=22m/s;5—风压不均匀拆减系数。半载或压载时满载时******学院毕业设计查表得5=0.83,5,=1.0表7—1风压不均匀折减系数船舶水面以上最大轮廓尺寸(m)51.水流对船舶作用产生的水流力船首横向分力和船尾横向分力可按下式计算：******学院毕业设计表7—2船首和船尾的横向分力系数相对水深θ=0°~15°θ=165°~180Cb——系数，由《港口工程荷载规范》表E.0.9取b=0.001;******学院毕业设计=0.046×2025000-0.134+CF=0.0076×1.025÷2×1.5²×3435(3)系缆力式中N——系缆力标准值；a——系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角，对海船码头取α=30°;β——系船缆与水平面之间的夹角，对于海船码头取β=15°;ZF,=316.6+100.98+57.70=475.28kN;******学院毕业设计ZF.=100.98+57.70=158.68kN;ZF,=58.44+30.1=根据《港口工程荷载规范》的规定：6000吨级的船舶计算系缆力标准值不应小于350kN,故系缆力标准值N=450kN;N,=450×cos30×cos15=376.43kN;系船设备应根据泊位功能、码头结构形式、设计船形、水位变幅和风浪等情况进行设计(4)挤靠力当橡胶护舷间断布置时，挤靠力标准值可按下式计算：∑F——可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力的总和(kN),N——与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数；17(5)撞击力******学院毕业设计p——有效动能系数，取p=0.75;M——船舶质量(t),按下式计算：7.3水工建筑物及高桩码头的抗震措施本港区属6度地震裂度范围，在进行码头结构设计时应考虑地震力的影响，使结构能够承受地震力的作用，从而保证码头的正常营运。7.4结构尺度的估算和稳定性验算构件名称材料施工方法断面形式及尺寸(mm)面层混凝土现浇厚度150面板钢筋混凝土叠合板厚度550,在横梁上搁置宽度为200,在纵梁上搁置宽度为200门机轨道梁钢筋混凝土叠合梁预制部分为矩形断面，宽1000,高1600;现浇部分也为矩形断面宽600,高550普通纵梁钢筋混凝土叠合梁预制部分为花篮形断面，底宽500,顶宽为700,高1600,现浇部分为矩形断面，宽500,高550横梁钢筋混凝土叠合梁桩预应力钢筋混凝土预制600×600方桩******学院毕业设计双直桩桩帽钢筋混凝土现浇平面尺寸2000×1500,高800单直桩桩帽钢筋混凝土现浇叉桩桩帽钢筋混凝土现浇7.4.2构件尺寸估算式中：K,≥0.6～0.8时满足估算要求，最不利内力估算式为：式中w——抗弯截面模量；γ——截面压缩系数，由规范查得矩形断面的截面抵抗塑性系数为γ=1.55;1.面板估算横向排架间距7m,两桩之间距离为5.25m,故面板为双向板。面板尺寸拟定为厚度550mm。①永久作用q=0.15×1×24+0.55×1×25=17.35(kN/m)②可变作用可变荷载包括牵挂车轮压和堆货荷载，二者不会同时出现，其中起控制作用的是堆货荷载q=30kN/mm²。******学院毕业设计为双向板。按四边简支板计算。查表得系数为0.0617。其中抗弯模量构件尺寸满足要求。门机轨道梁采用预应力混凝土叠合梁，叠合部分为面板接缝，断面为矩形截面梁，门机轨道梁尺寸初定为宽×高=1.0m×1.6m。永久作用：门机轨道梁的自重和面板面层传下来的自重。面板面层传下来的自重：根据双向板的计算公式，传给纵横的均布荷载为kN/m纵梁自重产生的跨中弯矩为：可变作用：由于门机荷载、流动机械、堆载中，门机荷载较大，当布置在整跨时为最不利情况。7Ra=500KNRb=500KN图7-1最不利情况跨中最大弯矩为M可变=500×(2.25+0.75+0.5)-250×(0.75+则可变=(411.8+245)+0.7×1312.5=1575.55kN·m其中抗弯模量构件尺寸满足要求。由于时间仓促，本次设计不再估算一般纵梁、横梁、护轮槛、系船柱、靠船构件，仅加以描述，假设尺寸均满足要求。3.横梁横梁与纵梁等高连接，花篮形断面，截面尺寸为宽×高=0.6m×1.7m。见图7-24.护轮槛******学院毕业设计采用外坡形护轮槛，具体尺寸见图7-3。取350kN的系船柱，有关指标见表7-4。吨级柱高)帽高)柱径)帽宽(羊角檐长底盘尺寸圆形直径锚栓直径数量7靠船构件具体尺寸见图7-4。图7-4靠船构件单位(mm)图7-7.桩高度0.8m,叉桩桩帽平面尺寸为2.0m×1.5m,高度为0.8m,叉桩轴线与铅垂线之间的夹角取为15。考虑最危险情况，在最低设计水位-0.65m的情况下估算最大桩力******学院毕业设计永久荷载：上部结构自重①护轮槛码头边缘应设置护轮槛。护轮槛高度可取为0.30,上部宽度取为0.25m,底部宽度取为0.35m,近似为矩形来计算。G=0.30×0.30×7×24=15.75kN向双直桩中心线简化：G=15.75kN②面层(逆时针)面层自重部分通过纵梁以集中力传递到横梁上，部分通过横梁以均布力传递到桩帽悬臂端向双直桩中心线简化：G=25.2×2=50.4kN③面板(逆时针)q=0.55×7×25=96.25KN/m悬臂端向双直桩中心线简化：G=96.25×(2-0.3)=163.625kN(逆时针)④横梁横梁自重以均布力传递到排架上：悬臂端向双直桩中心线简化：g=55.75×2.5=139,375(逆时针)⑤前后门机轨道梁前后门机轨道梁自重以集中力作用在排架上：******学院毕业设计G=1.0×1.6×(7-1.3)×25=228kN⑥单直桩顶处的纵梁一个横向排架上前方桩台布置2根单直桩，每根单直桩上纵梁自重为：G=0.5×1.6×(7-1.3)×25=114kN⑦靠船构件①①图7-6靠船构件分块单位(mm)G=1.25×0.6×1.6×25=30向双直桩中心线简化：G=30KNb.水平撑(逆时针)G=0.3×0.40×(7-1.3)×25=17.1kN向双直桩中心线简化：G=17.1kN(逆时针)向双直桩中心线简化：******学院毕业设计向双直桩中心线简化：G=0.3×0.25×0.5×25=1.125(逆时针)(逆时针)向双直桩中心线简化：GMG=0.5×1.9×0.6×25=14.25=14.25kN=14.25×(2.5-0.25)=32.063(逆时针)8.桩帽1.桩荷载a.双直桩桩帽：b.单直桩桩帽自重：G=1.5×0.8×1.5×25=45c.叉桩桩帽：G=1.5×0.8×2×25=60kN2.可变荷载：门机和堆货荷载，排架，船舶的挤靠力、撞击力、系缆力等。设计所有水平力由叉桩承受。a.门机荷载门机轮压通过纵梁传递到桩帽上，在图7-7所示情况下门机轮压对排架产生的力最大。******学院毕业设计图7-7门机轮压示意图单位(mm)取上图的一半进行受力分析，如7-8图所示。图7-8门机轮压示意图单位(mm)得则图7--9桩的支承反力单位(mm)船舶荷载有系缆力、挤靠力、撞击力，水平力作用在横向排架上的分配系数，直接******学院毕业设计作用的系数按规范取值。考虑系缆力为危险荷载，其水平力由叉桩承受。系缆力向双直桩中心线简化：(逆时针)(逆时针)Nz=116.47KN综上所述，所有荷载，作用在一个横向排架的各桩上，所有荷载叠加如下。A支座所受竖向力、水平力及弯矩分别为：Pv=15.75+50.4+163.625+139.375+22=2113.655KN-218.38=626.351KN·mB、C支座所受竖向力分别为：D支座所受竖向力、弯矩值分别为：各跨所受均布荷载：q=25.2+96.25+55.75=177.2KN/m按多跨简支梁近似估算桩力：******学院毕业设计由得B图7-10B-C跨示意图由得由得,,水平力由叉桩承受，由******学院毕业设计R=484.18KN由7.4.3桩的承载能力验算受压桩极限承载力计算公式：P,=UZfl,+RAf第i层土的桩侧极限摩阻力；l——桩身穿过第i层土的长度(m);R——桩尖土的极限端阻力；A——桩身截面面积。,表7-4桩力计算表编号土层厚度方桩边长桩身截面积桩周磨擦力桩端承载力承载力LaAQ0629324本设计中桩采用钢筋混凝土方桩，断面尺寸：600mm×600mm.桩基进入中风化凝灰岩层0.6m。由上式计算的入土深度为41.7m则桩顶高程为7.4.4码头整体稳定性验算由于需要采用理正软件，设计时间有限，这里就不再验******学院毕业设计第8章高桩码头结构计算0预制面板8.1.1计算原则支板计算出两个方向上的跨中弯矩M和M,连续板的跨中弯矩取0.525M、和中4.1.9条，集中荷载作用下的冲切力按JTJ2品面层预制面板******学院毕业设计8.2计算跨度8.2.1简支板桩间距5.3m,板的搁置长度0.2m取8.2.2连续板8.2.3作用γ=24kN/m³h=0.55m(1)短暂状况可变作用：a施工荷载：3kPa。******学院毕业设计b预制板吊运：预制板尺寸预制板为四点吊，预制板吊运时取动力系数α=1.3(2)持久状况可变作用：a.均布荷载b.牵引平板车荷载8.2.4作用效应分析1.短暂状况(施工期):按简支板计算(1)永久作用：板自重：弯矩计算：(2)可变作用：施工荷载：预制板吊运：按弹性理论的四边简支板计算计算结果：******学院毕业设计(1)永久作用M=52.0KN·m式中:M.、M,一双向板在单位宽度上，计算跨度为1和1的跨中弯矩标准值连续板的跨中弯矩：M=0.525KN·m******学院毕业设计Mγ=0.525×3.81=2.00KN·m连续板的支座弯矩：(2)可变作用主要是堆货荷载查询《水工钢筋混凝土结构学》1附录9,得：所以连续板跨中弯矩：Mx=0.525×78.96=41.45kN·m连续板的支座弯矩：Mx⁰=-0.75×78.96=-59.22kN·m表8-1计算结果汇总：单位(kN·m)作用长跨跨中M短跨跨中M长跨支座短跨支座永久作用面板自重面层自重可变作用短暂情况施工荷载吊运内力持久状况堆载1.承载能力极限状态的作用效应组合：(1)持久状况作用效应的持久组合：******学院毕业设计Mx=1.2×(52.0+2.33)+1.5×41.45=127.371kN·mMy=1.2×2.00+1.5×10.86=18.69kN·mMx=-(1.2×3.33+1.5×59.22)=-92.826kN·m(2)短暂状况作用效应的短暂组合：组合1:Mx=1.2×52.0+1.3×11.34=77.142组合2:板吊运时，取动力系数为α=1.3Mx=1.3×49.36=64.168kN·mMy=1.3×37.56=48.828kN·m2.正常使用状态的作用效应组合(1).持久状况作用的短期效应组合：M=52.0+2.33+0.8×41.45=87.49******学院毕业设计短跨跨中：长跨跨支：短跨跨支：M⁰=-(2.86+0.8×15.51)=-15.268KN·m(2).持久状况作用的长期效应组合：式中：长跨跨中：短跨跨中：M,=2.00+0.6×10.868.516KN·m长跨跨支：短跨跨支：M"=-(2.86+0.6×15.51)=12.166KN·m8.3纵梁计算纵梁包括门机轨道梁、连系梁、边纵梁，各梁断面及受力情均不相同，本设计仅计算海侧门机轨道梁。断面及断面特征值如右：8.3.1计算原则1.施工期：8.3.2计算跨度预制梁长6.0m,搁置长度为0.2m,连续梁支承宽度1.3m,净跨5.3m,横向排架间距7m。1.简支梁：所以******学院毕业设计2.连续梁：取中到中剪力计算：8.3.3作用1.永久作用(1)预制纵梁及现浇接头自重：γ=25kN/m³(2)面层自重：γ=24kN/m³2.可变作用(1)单机作业：每台门机每个支腿有4个轮子，轨距为10.5m,基距也为10.5m,轮压P=250KN/轮。(2)双机作业：两台机最外侧间最小间距4.0m,轮压P=250KN/轮。(3)前方堆货荷载，q,=30kPa。8.4作用效应分析8.4.1永久作用标准值产生的作用效应：只考虑预制梁的自重及现浇面板接缝混凝土(即纵梁叠合部分)的重量和面板自重，考虑施工时接缝混凝土末达到设计强度，故按简支梁计算。预制部分及现浇接头纵梁自q=1.6×25=40(kN/m)******学院毕业设计M₁=γM=1.2×151.25=181.5KN.m图8-4面层荷载荷载式中M——均布荷载作用下等跨连续板梁的跨中(支座)弯矩；v——均布荷载作用下等跨连续板梁的跨中(支座)剪力；表8-2弯矩计算表单位(KN.m)跨中弯矩支座弯矩MMMMMaM剪力VvVDv。”vvVβV(2)可变作用标准值产生的作用效应a.堆货荷载作用产生的内力，q,=30kPa;小弯矩(弯矩包络图)的计算系数。表8-4弯矩计算表跨中弯矩支座弯矩MMMMMaM表8-5剪力计算表剪力vVVvvVβV查《水工钢筋混凝土结构学》附录八移动荷载作用下等跨连续梁各载面的弯矩及******学院毕业设计计算公式：8.5作用效应组合8.5.1承载能力极限状态的作用效应组合：持久状况的持久组合：8.5.2正常使用极限状态的作用效应组合：持久状况作用的长期效应组合：******学院毕业设计式中y,——准永久值系数，取0.8。8.6结构配筋计算8.6.1基本规定1.采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以分项系数设计表达式对结构构件8.6.2面板配筋计算所配的面板为双向板，厚度为550mm,由于该板为双向板，因此须对该板分为两(1)长跨方向Mx=127.371kN·m******学院毕业设计M⁰=-92.826kN·m(2)短跨方向短跨跨中：短跨支座：8.6.3长跨方向配筋计算设板为单排布置，环境条件类别为：二级，查表得：取a'=50mm,钢筋排一排，则h,=h-a³=500mm,b=1000mm。钢筋混凝土的强度等级为C35,采用HRB335钢筋，结构系数取1.2。1.板跨中弯矩截面抵抗系数为：则相对受压高度为(由公式每米板宽选配φ12@90,(Ag=Amm²)所以满足最小配筋率要求。选用64φ12@90,(A,=1257mm²)。2.抗裂验算最大裂缝宽度按《水工混凝土结构设计规范》[12](SL191-2008)计算：式中w——最大裂缝宽度(mm);α——考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，对受弯构件和偏心受******学院毕业设计压构件，取α=2.1;混凝土裂缝宽度验算：即构件配筋满足要求。3.支座弯矩则相对受压高度为由公式******学院毕业设计所以满足最小配筋率。4.抗裂验算最大裂缝宽度按规范SL191-2008¹²计算：最大裂缝宽度(mm);a——考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，对受弯构件和偏心受压构件，取α=2.1;c——最外排纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离，mm,本设计取50mm;p——纵向受拉钢筋的有效配筋率；As——受拉区纵向钢筋截面面积；M,——按荷载标准值计算得到的弯矩值混凝土裂缝宽度验算：即构件配筋满足要求。8.6.4短跨方向配筋计算1.板跨中弯矩******学院毕业设计截面抵抗系数为：则相对受压高度为由公式若按最小配筋率配筋，则2.抗裂验算：最大裂缝宽度按《水工混凝土结构设计规范》SL191-2008¹²计算：式中@——最大裂缝宽度(mm);α——考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，对受弯构件和偏心受压构件，取α=2.1;c——最外排纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离，mm,本设计取50mm;P——纵向受拉钢筋的有效配筋率；A——有效受拉混凝土截面面积；******学院毕业设计3.支座处由公式4.抗裂验算：a——考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，对受弯构件和偏心受c——最外排纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离，mm,本设计取50mm;d——钢筋直径，mm;******学院毕业设计即构件配筋满足要求。******学院毕业设计[10]交通部第一航务工程勘察设计院.《港口工程结构设计算例》.人民交通出版社，2000[11]河海大学，武汉大学，大连理工大学等.《水工钢筋混凝土结构学》.中国水[12]水利部长江水利委员会长江规划勘测设计研究院.《水工混凝土结构设计规范》,2009[13]交通部第一航务工程勘察设计院.《海港水文规范》.人民交通出版社，1999[16]河海大学.《港口工程制图标准》.人民交通出版社，1996外文原文pertainingtothemaritimeaspectsofportsarealsincludethegenerallayoutofbreakwatersanUntilrecently,portsinmanycountrieshaveusuallybeendeoflocalportdevelopmentprograbettercoordinationforinofattemptingtoachievemutuaportsthissituationcanresultinuneconomicalinvestmentofnationalcapitalincompetingprojects,andmoreover,inlossofopportunitiestoattractaportionofinternationalflowsthatevidencepotentInmoregeneralterms,theexistenceofanationalportpoallocationofrolestoeachportmaybeconductedinsuchamanneThecourseofdevelopmentofaportorportterminalusuallyundergoesphases,whichalsoindicateitsage.Evolutionfromatraditionalbreak-distinguishableintoqualitativechangesthattakethroughouttheoverallthesametime,break-bulkcargoflows,particularlytcargoes,startdiminishingtolevelsthatrequireseparationofcargoterminalsforPhase5:SpecializedTerminal.Withanincreaseinunitpackagedlumber,andRo-Ro.Themultipurposeterminalofphase4isconvertedintoaspecializedterminal,withtheadditionofspephase5shouldprogressthroughphase4,soastoproviporttoincreaseunitizedcargotraffictovolumesthatwillenableeconomicallyfeasibledevelopmentofaspecializedtermineventthataporthasenteredphase3ofitsdevelopment,caexpandold,ortoconstructnew,portterminals.Thepurposeofsuchtheoreticalproductivityofthemarineandlandsectoroftheportterminal.Inmanycases,improvedorganizationofthecomponimprovementintheterminal'sorganizationalstructure,thereisthepossibilityofmethodsfrequentlyrendertheupgradingofexistinginstallationsadifficultandinstallationupgrademarginallycoverstheexpecteddemand,itisrecommendedthatexpansionofanexisting,orconstructionofanew,portterminafor.terminalorforanalysisofstatisticaldataregardingtheexistingterminal'soutput.Thisanalyswillalsodeterminethe‘‘age’oftheexistbulkcargoterminal.Thisdecisionwillbebasedonthepercentagesoftheflowsoftheoreticalvalues.Inthiscase,andparticularlyifsignificantvesselwaitingtimesareobserved,thecauseofthereducedoutputshouldbelookfconstitute30to40%ofthetraffic,thisproductivityfiguremayrisetomorethan150,000tonsperyear.Todecideonthefbreak-bulkterminals,thepurposeofthisexafforloadingonthevessel,andonthemethodofcargomovementoverfindingsofthisexaminationwillleadtoa希腊港口发展可能是指创建一个新的端口或扩展现有的一个，但通常旨在增加产能或升级港口业务。港口发展的问题体现在3个不同的层次：国家、地方、港口码头。上面的完整的学习是一个复杂的过程，因为它预设了许多专家的贡献不同的学科。分析了在下面的源自一个土木工程师的学科专业港口规划承担任务的构思和设计相关的元素，在大多数情况下作为一个跨学科小组负责整个港口发展规划。在设计的港口或终端水平，海事方面需要处理有关港口。这些问题包括设计的总体布局和码头的设计以及入口和机动区域。直到最近，港口在许多国家通常被开发出来作为本地端口的发展项目。在国内的其他港口，这样的项目通常不会考虑相应的计划，这个因素将导致更好的协调增加国家受往往会发生在同一个国家。政府拥有这样的港口状况会导致投资的国家资产浪费在相互从更普遍的角度来看，一个国家港口的存在政策可以宽泛地定义在一个国家每个端根据一个国家的发展及其趋势，分配角色每个端口可以通过这种方式允许这些港口的很发展的进程或端口的一个港口终端通常要经历的阶段，这也显示着其年龄。从传统货运港口仓库给一个专用成套货运港口进化的可能是渐进的。然而，它是可区分成发生在特定时期整个生活端口的定性变化。这些阶段如下：阶段1:传统的普通货物流。一个端口与仓库或打包的散货码头，比如袋装谷物或石油桶阶段2:仓库的货物。当零担货物流动超过经济上可接受的限度，这些货物都以散装运输形式和港口发展一个特殊的散货终端。同时，零担泊位不断增加，以适应更高的需阶段4:多用途码头。采用货物的专业船舶开始出现在数量尚不需要开发专门的终化的干散货运码头仍在继续。阶段5:专门的终端。机组负荷增加超过一定水平，专业货运码头创建处理容器、包装的木材、滚装船。这种多用途码头的第四阶段转化为一个专门的终端，增加了专门的货物装卸设备。仓库普通货物的储备则进一步降低。应该指出的是，在正常情况下，从3级过渡到5级应该通过第四阶段的进展，以提供一个机会到港口去增加货物流量采用卷，将使用经济可行性来开发专门的终端到5级。现有设施的检查应