论文总字数：79833字

摘 要

本文是对南海GL港一号泊位码头的初步设计。南海GL港是珠江三角洲重要的港区之一，具有良好的自然条件，依托珠江三角洲经济圈的发展，有着良好的发展前景。目前，GL港跟随经济发展需要扩大吞吐量，本次码头结构设计目的是扩建一个5000吨级的码头。

本毕业设计根据码头的吞吐量，设计船型，水文条件，地质地貌等设计资料，运用所学的专业知识和相关海港设计施工规范等，首先进行平面布置，装卸工艺等的计算。然后根据自然条件初步确定码头类型为高桩梁板式码头，并拟定两个码头结构断面方案，将两者进行比对，取得优选方案。高桩梁板式码头的受力结构主要是面板，纵梁和横梁。本次设计将对这些结构进行荷载效应分析，确定最不利组合情况，从而得到最大内力，再针对性的进行配筋计算和抗裂验算

本次设计的重点是进行面板，纵梁，横梁的设计，并绘制相关图纸。设计成果包含设计说明和6张图纸。

关键词：码头结构设计，方案比选，内力计算

Structural Design of Terminal 1 Berth in GL Harbour Economic Zone, South China Sea

Abstract

This is a preliminary design of the berth of the GL Port No. 1 in the South China Sea. The South China Sea GL Port is one of the important port areas in the Pearl River Delta. It has good natural conditions and relies on the development of the Pearl River Delta Economic Circle. It has good prospects for development. Currently, GL Port needs to expand its throughput following economic development. The purpose of this terminal structure design is to expand a 5,000-ton-class terminal.

The graduation design will be based on the throughput of the terminal, the design of ship type, hydrological conditions, geological and geomorphological design data, and the use of the learned knowledge and relevant seaport design and construction specifications. Then, according to the natural conditions, the pier type is preliminarily determined to be a high-pile girder-type wharf, and a plan for two wharf structural sections is drawn up. The two are compared and an optimal solution is obtained. The stress structure of the high-pile girder-type wharf is mainly panels, longitudinal beams and cross beams. This design will carry out load analysis of these structures to determine the most unfavorable combination, so as to obtain the maximum internal force, and then recalculate reinforcement calculations and crack resistance calculations.

The focus of this design is on the design of panels, stringers, and beams, and drawing of relevant drawings. Design results include design instructions and 6 drawings.

Key words: wharf structure design, scheme selection, internal force calculation

目录

第一章 概述 8

1.1 工程背景 8

1.2 工程建设方案 8

1.2.1 总平面布置 8

1.2.2 装卸工艺 8

1.2.3 水工建筑物 9

1.2.4 陆域形成及地基处理 9

1.3 港口岸线使用方案 10

1.3.1 岸线使用范围、长度及合理性分析 10

1.3.2 岸线使用对防洪的影响 10

1.3.3 岸线使用对通航安全和航道使用的影响 10

1.3.4 岸线使用对周边港口岸线的影响 11

1.3.5 工程实施及建议 11

1.4 设计执行的主要规范标准 11

1.5 设计任务 11

第二章 建设条件 13

2.1 工程地理位置 13

2.1.1 工程地理位置及港区现状 13

2.1.2 港区未来发展 13

2.2 自然条件 14

2.2.1 气象 14

2.2.2 水文 16

2.2.3 工程泥沙 17

2.2.4 地质条件 18

第三章 码头营运要求 19

3.1 货种资料 19

3.2 船型资料 19

3.3 设计荷载 19

3.3.1 码头及引桥均布荷载 19

3.3.2 船舶荷载 19

3.3.3 装卸及流动运输机械荷载 20

3.4 港口作业天数 21

第四章 平面布置 22

4.1 码头泊位数及长度的确定 22

4.1.1 码头泊位数确定 22

4.1.2 泊位长度 22

4.2 码头结构及泊位宽度的确定 22

4.2.1 码头泊位宽度的确定 22

4.2.2 码头前平台宽度的确定 22

4.2.3 码头后平台宽度的确定 22

4.3 码头前沿高程及底面标高的确定 23

4.3.1 码头前沿高程的确定 23

4.3.2 码头前沿设计水深 23

4.3.3 码头底高程 23

4.3.4 船舶回旋水域尺度 24

4.4 码头平面布置 24

4.4.1 码头前沿线布置 24

4.4.2 码头伸缩缝间距 24

4.4.3 变形缝处码头上部结构 25

4.4.4 排架间距 25

4.4.5 系船设备 25

4.4.6 引桥布置 25

4.4.7 港池岸坡开挖及地基处理方案 25

第五章 装卸工艺 27

5.1 概述 27

5.2 主要设计参数 27

5.2.1 货种及运量 27

5.2.2 设计代表船型 27

5.2.3 营运天数 27

5.2.4 作业班次 27

5.3 装卸船设备选型及额定能力的确定 27

5.3.1 卸船设备额定能力的确定 27

5.3.2 水平运输机械额定能力的确定 28

5.4 工艺方案及流程 28

5.4.1 工艺方案 28

5.4.2 装卸工艺流程 29

5.4.3 工艺布置 29

5.5 装卸设备配置 29

5.6 泊位年通过能力计算 29

5.6.1 码头通过能力 29

5.6.2 装卸机械数量 30

5.7 库场容量和面积 30

第六章 码头结构初步设计 32

6.1 建筑物的种类和等级 32

6.1.1 建设内容及规模 32

6.1.2 建筑物安全等级 32

6.2 码头结构型式确定 32

6.2.1 码头结构型式确定 32

6.2.2 码头结构宽度 33

6.2.3 桩基的布置原则及持力层 34

6.2.4 沉桩方法的选择 35

6.2.5 上部结构的布置 35

6.2.6 其它 35

6.3 码头结构断面方案拟定 36

6.3.1 码头断面方案拟定 36

6.3.2 码头构件断面尺寸估算 38

6.3.3 桩的轴向极限承载力及桩长估算 42

6.3.4 码头整体稳定性验算 45

6.4 码头结构断面方案比选 48

第七章 面板的技术设计 50

7.1 设计荷载 50

7.2 B3板内力计算 51

7.2.1 施工时期 51

7.2.2 使用时期 54

7.2.3 B3板的作用效应组合 56

7.3 面板配筋计算 57

7.3.1 正弯矩作用下配筋 57

7.3.2 负弯矩作用下现浇板的配筋 58

7.3.3 斜截面承载力计算 59

7.3.4 正常使用极限状态裂缝宽度计算 60

7.3.5 吊运验算 60

7.3.6 吊环设计 61

第八章 轨道梁计算 62

8.1 计算依据 62

8.1.1 计算原则 62

8.1.2 计算尺寸 62

8.1.3 计算跨度 62

8.2 内力计算 62

8.2.1 施工期（短暂状况） 62

8.2.2 使用期（持久状况） 63

8.2.3 作用效应分析 63

8.2.4 作用效应组合 65

8.3 轨道梁配筋计算 65

8.3.1 计算依据 65

8.3.2 承载能力极限状态计算 65

8.3.3 持久状况正常使用极限状态裂缝宽度计算 67

第九章 横梁设计 69

9.1 计算依据 69

9.1.1 计算原则 69

9.1.2 计算尺寸 69

9.1.3 计算跨度 69

9.1.4 横梁结构断面 70

9.1.5 基桩特性 70

9.2 内力计算 72

9.2.1 荷载计算 72

9.2.2 内力计算 74

9.2.3 横梁荷载组合 101

9.3 横梁配筋计算 105

9.3.1 计算依据 105

9.3.2 承载能力极限状态配筋 105

9.3.3 截面受剪能力验算 106

9.3.4 正常使用极限状态斜截面抗裂验算 107

致谢 108

参考文献 109

第一章 概述

1.1 工程背景

本工程位于南海市GL港的西南角南水作业区内，码头前沿与原有南海东北钢铁有限公司配套码头前沿线齐平，前沿线大致呈南北走向布置。本工程的建设是满足南海东北钢铁有限公司钢铁产品进出口及周边企业件杂货进出口提供基础平台需求的迫切需要。本工程码头长度150米。共布置5000吨级件杂货泊位一个。考虑远期发展，水工结构按40000吨级件杂货泊位预留，本工程无陆域形成工程。

1.2 工程建设方案

1.2.1 总平面布置

（1）码头布置

本工程位于南海市GL港的西南角南水作业区，码头前沿与原有南海东北钢铁有限公司配套码头前沿线齐平，前沿线大致呈南北走向布置，码头长度150米。码头共布置5000吨级件杂货泊位一个，采用顺岸式布置。码头装卸平台长140米，宽26米，两端及中间设有3条宽12米的引桥连接到后方陆域，码头前沿面高程与后方陆域高程均为6.0米。

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