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摘 要

镇海港区新建5万吨级通用散货卸船码头和5000吨级煤炭装船码头。设计拟定了两种方案：全直桩码头和有斜桩支承的码头。通过码头结构适用性、施工难易程度和混凝土用量三个方面进行比较，最终选定斜桩支承的码头结构为设计方案。

该码头面板采用单向板设计；纵梁的计算模型为刚性支承连续梁；横梁按照弹性支承连续梁设计。在码头的纵梁内力计算时，采用了结构力学求解器进行内力的分析，横梁的计算采用sap2000进行分析。

应用sap2000软件建立了前方码头的模型，对码头结构进行抗震性能的评估。施加码头在正常使用期间的荷载组合，并得出正常使用期间的结构最大位移；用sap2000进行自震分析，得到码头结构的十二种振型；进行反应谱分析，分别得出在罕遇和多遇地震下，码头结构最大位移随不同峰值加速度的变化；引入软件自带的ARRAY06-Z、LUCERN-Z、cosine、sawtooth地震特性曲线进行时程分析，得出在不同地震函数曲线下位移随时间的变化曲线，并且分析说明了结构的弹塑性变化情况。

完成了码头的断面图设计、平面和立面图设计、面板、纵梁和横梁的配筋图设计。

关键词：梁板式高桩码头；结构设计；抗震分析

DESIGN OF GENERAL BULK TERMINALS IN ZHENHAI

21414103 MENG Ping-ping

Supervised by CHEN Yi-mei

Abstract

A 50,000-ton general bulk cargo unloading terminal and a 5,000-ton coal loading terminal were newly built in Zhenhai District. There are two design schemes for the pier with straight piles and inclined piles. Through the comparison of the applicability of the pier structure, the ease of construction and the amount of concrete used, the design of the quay-supported pier structure was finally selected.

The wharf panel adopts one-way plate design; the calculation model of the longitudinal beam is a rigid support continuous beam; and the cross beam is designed according to the elastic support continuous beam. When calculating the internal force of longitudinal beams of a wharf, a structural mechanics solver was used to analyze the internal forces, and the cross beam was calculated using sap2000.

The sap2000 software was used to establish the model of the front wharf and evaluate the seismic performance of the wharf structure. Applying the load combination of the wharf and obtaining the maximum displacement of the structure during normal use; self-seismic analysis with sap2000 to obtain the twelve vibration modes of the wharf structure; and performing response spectrum analysis, respectively, in the rare encounter and Under most earthquakes, the maximum displacement of the wharf structure varies with different peak accelerations; the time history analysis of the ARRAY06-Z, LUCERN-Z, cosine, sawtooth seismic characteristics curves introduced by the software is used to obtain the displacement. The time curve of change, and analysis of the elastoplastic changes too in the structure.

Completed the design of the pier's section, plane and elevation design, panel, longitudinal beam and beam reinforcement design.

KEY WORDS: Beam Piling Wharf;Structural design; Seismic analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1项目背景 1

1.2项目概况 1

1.3设计依据 1

1.4设计内容 2

第二章 自然条件 3

2.1港口地理位置 3

2.2气象 3

2.2.1气温 3

2.2.2降水 3

2.2.3风况 4

2.2.4台风 5

2.2.5雾 5

2.2.6雷暴 5

2.3水文泥沙 6

2.3.1潮位 6

2.3.2潮流 6

2.4地形地质 8

2.4.1地基土承载力参数 8

2.4.2地震 9

第三章 港口总平面布置 10

3.1总平面布置原则 10

3.2设计船型 10

3.3年作业天数 10

3.4码头高程设计 11

3.4.1码头前沿顶高程 11

3.4.2码头前沿设计水深和底高程 11

3.4.3航道设计水深和底高程 12

3.5泊位尺度设计 12

3.5.1泊位数 12

3.5.2泊位长度 12

3.6水域布置 13

3.6.1泊位宽度 13

3.6.2回旋水域半径 13

3.6.3航道宽度 13

3.6.4港池宽度 14

3.7装卸工艺 14

3.7.1码头货种及运量 14

3.7.2装卸设备选型 14

3.7.3 工艺方案 15

3.7.4通过能力验算 16

3.8码头堆场面积 17

第四章 码头设计荷载 19

4.1设计条件 19

4.2设计荷载 19

4.2.1恒载 19

4.2.2均布荷载 19

4.2.3流动荷载 19

4.2.4船舶荷载 21

4.2.5地震作用 25

4.3结构方案比选 25

4.3.1方案一 26

4.3.2方案二 28

4.3.3方案比选 29

第五章 面板计算 31

5.1计算原则 31

5.2基本资料 31

5.2.1面板计算尺寸 31

5.2.2计算跨度 31

5.3内力计算 32

5.3.1永久作用 32

5.3.2可变作用 33

5.3.3面板的荷载效应组合 41

5.4面板配筋 43

5.4.1材料性能 43

5.4.2承载能力极限状态验算 44

5.4.3正常使用极限状态验算 46

第六章 纵梁设计 49

6.1计算原则 49

6.2基本资料 49

6.2.1计算尺寸 49

6.2.2计算跨度 49

6.3内力计算 50

6.3.1永久作用 50

6.3.2可变作用 52

6.3.4作用效应组合 59

6.4配筋计算 65

6.4.1计算参数 65

6.4.2承载能力极限状态验算 66

6.4.3正常使用极限状态验算 70

第七章 横梁设计 73

7.1计算原则 73

7.2基本资料 73

7.2.1计算尺寸 73

7.2.2计算跨度 74

7.2.3横梁结构各时期的断面特性 74

7.2.4桩基特性 75

7.3内力计算 77

7.3.1永久作用 78

7.3.2可变作用 82

7.3.3作用效应组合 87

7.4配筋计算 97

7.4.1计算参数 97

7.4.2承载能力极限状态验算 98

7.4.3正常使用极限状态验算 101

第八章 基于sap2000的结构抗震性能评估 103

8.1模型建立 103

8.1.1模型建立流程图 103

8.1.2几点说明 103

8.2正常使用时的最大位移 104

8.3自震特性 104

8.4抗震性能评估 109

8.4.1反应谱分析 109

8.4.2时程分析 110

致谢 115

参考文献 116

附录 五跨刚性支承连续梁求解代码 117

附录A-1 均布荷载作用下 117

附录A-2 两个装卸桥作用下 118

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