论文总字数：81585字

摘 要

本设计是根据设计任务书的要求，对天津港北疆港区集装箱码头进行相关平面和结构设计，并对设计的结构承受的内力进行计算。通过对当地的地质资料进行了解并根据不同种类码头形式的优点和缺点，确定本次设计的码头采用高桩码头结构。

设计最开始，要对码头总平面进行布置，主要包括陆域部分和水域部分。陆域部分主要是布置港区内集装箱堆场和拆装箱库场面积以及装卸设备选型，水域设计部分则主要是确定码头泊位附近水域的相关系数，如前沿水深和回旋水域等的相关计算。

在进行结构设计时，先要计算各个结构构件包括面板、纵梁、横梁的尺寸和所承受的相关荷载，随后对这些构件的内力进行计算，最后进行根据不同情况进行组合，再根据组合的结果进行相关构件的配筋计算和结构验算，整理并完成计算书。紧接着是图纸的绘制，根据之前的计算结果来完成图纸。提交成果主要包括设计说明书和设计图纸，设计图纸主要有码头结构平面图，设计预制面板配筋图等。

关键词：码头，集装箱，平面布置，结构设计

Abstract

This design is based on the requirements of the design mission book and the "Port and Channel Engineering Specification Collection" provisions of the Tianjin International Container Terminal program comparison and design, and its structural internal force calculations. By analyzing the relevant geological conditions of the terminal and combining the advantages and disadvantages of various types of terminals, it is determined that the structure of the high-piled quay is used in this container terminal.

In the design, the general layout is first carried out, which is divided into two parts: land area and water area. The land section mainly determines the area of ​​the container yard and the area of ​​the demolition warehouse and other ancillary facilities according to the principle of the general layout of the high-piled wharf; the water area defines the navigation channel design scale, the berthing water area scale and the swirling water area scale. Then draw the general floorplan on this basis.

In the structural design, the dimensions, dimensions, and loads of the panels, facings, stringers, beams, etc. are preliminarily determined, and then the effect analysis is performed. The standard values ​​of the quay loading are listed as permanent, variable, and accidental. Based on the calculation of its internal force, the effect effect combination is finally performed, and reinforcement calculations are performed for the panel, longitudinal beams, and cross beams. After the calculation is completed, it will be sorted out and the structure drawing will be drawn according to the calculation book. The submitted results mainly include design specifications and design drawings. The design drawings mainly include the plan layout of the pier, the sectional view of the pier structure, the elevation of the pier structure, the reinforcement pattern of the panel and the reinforcement pattern of the beam.

KEY WORDS: wharf, container, plane layout, structure design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 5

1.1 工程背景 5

1.2 设计原则 5

1.3 设计主要执行的规范标准 5

1.3.1 设计依据规范 5

1.3.2 设计标准 6

1.4 本次设计任务 6

第二章 自然条件 7

2.1 地理位置 7

2.2 气象 7

2.2.1 降雨 7

2.2.2 风况 7

2.2.3 气温 9

2.2.4 雾况 9

2.3 水文 9

2.3.1 潮汐 9

2.3.2 波浪 10

2.3.3 海流 11

2.3.4 海冰 12

2.4 作业天数 12

2.4.1 码头正常作业标准 12

2.4.2 实际作业天数 13

2.5 泥沙条件 13

2.6 地质情况 13

2.6.1 土层分布 13

2.7 地震 14

2.8 施工条件及情况 14

第三章 货运量与船型 15

3.1 货运量 15

3.2 设计船型 15

第四章 码头总平面布置 16

4.1 平面布置的基本原则 16

4.2 码头泊位数 16

4.3 码头水域计算 16

4.3.1 码头前沿设计水深 16

4.3.2 海港航道水深 17

4.3.3 航道通航宽度 17

4.3.4 船舶制动水域 18

4.3.5 船舶回旋水域 18

4.3.6 码头前沿停泊水域 18

4.3.7 港池布置 19

4.3.8 锚地布置 19

4.4 码头陆域计算 19

4.4.1 泊位布置及岸线长度 20

4.4.2 码头前沿高程 20

4.4.3 码头前沿作业地带尺度 20

4.4.4 陆域高程 21

4.4.5 后方库场面积 21

4.4.6 码头大门设计车道数 22

4.4.7 港内道路布置 23

4.4.8 主要生产和辅助生产建筑物以及生活建筑物布置 23

第五章 装卸工艺布置 24

5.1 设计原则 24

5.2 一般要求 24

5.3 装卸工艺设计 24

5.4 装卸机械选择 25

5.5 装卸机械规格 25

5.5.1 集装箱装卸桥（岸桥） 25

5.5.2 集装箱正面吊 26

5.5.3 集装箱牵引车 26

5.5.4 集装箱挂车 26

5.6 岸桥数量确定 27

第六章 码头结构初步设计 28

6.1 码头种类与等级 28

6.2 码头结构选型 28

6.2.1 结构确定基本原则 28

6.2.2 码头结构确定 28

6.3 结构布置 29

6.3.1 结构设计 29

6.3.2 结构宽度 29

6.3.3 结构沿岸线方向的分段 29

6.3.4 桩顶高程 29

6.3.5 前方桩台结构组成设计 29

6.3.6 桩长估算 30

第七章 荷载计算 32

7.1 永久作用 32

7.2 可变作用 32

7.2.1 堆货荷载 32

7.2.2 运输机械荷载 32

7.2.3 船舶荷载 33

第八章 面板设计 38

8.1 面板尺寸 38

8.2 计算原则 39

8.3 计算参数 39

8.3.1 简支板 39

8.3.2 连续板 39

8.4 荷载作用分析 40

8.4.1 永久荷载 40

8.4.2 可变荷载 40

8.5 作用效应计算 40

8.5.1 预制板吊运时 40

8.5.2 施工期时 41

8.5.3 使用期时 41

8.6 作用效应组合 46

8.6.1 承载力极限状态下作用效应组合 47

8.6.2 正常使用状态下作用效应组合 48

8.6.3 面板配筋 49

8.7 面板验算 51

第九章 纵梁设计 55

9.1 纵梁尺寸 55

9.2 计算原则 56

9.3 计算参数 56

9.3.1 简支梁 56

9.3.2 连续梁 56

9.4 荷载作用分析 57

9.4.1 永久荷载 57

9.4.2 可变荷载 57

9.5 作用效应计算 57

9.6 作用效应组合 61

9.7 纵梁配筋 66

9.8 纵梁验算 68

第十章 横梁计算 71

10.1 横梁尺寸 71

10.2 计算原则 71

10.3 计算参数 72

10.3.1 简支梁 72

10.4 荷载作用分析 72

10.4.1 永久荷载 72

10.4.2 可变荷载 72

10.5 作用效应计算 73

10.5.1 使用期 73

10.5.2 施工期 82

10.6 作用效应组合 83

10.7 横梁配筋计算 94

10.8 横梁验算 96

致谢 98

参考文献 99

概述

工程背景

天津港有着独特而又充满优势的地理位置，它在我国大型港口中所占的地位也越来越高，现在的天津港已经成为了一块宝地，是我国港口运输及海上联运必不可少的关键部分，它紧挨着首都北京，在北京发展的带动下逐渐成长，到今天已经是我国港口的基石之一。近几十年来，天津港的集装箱吞吐量不断增长，对于集装箱码头的建设需求也日益增加，按照当前的发展趋势，天津港需要更多和更大的集装箱码头来跟上自己发展的步伐，让天津港成为世界上数一数二的大港区，也可以让我国的经济更上一层楼。

此次设计码头位于天津港北疆港区，码头前沿线大致呈西北东南走向布置，本工程主要是为了满足北疆港区集装箱货运的迫切需求而建设。

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