论文总字数：59682字

摘 要

本次毕业设计的任务是扩建改造公屏路港区,以满足上海内河运输发展的需要，减轻黄浦江苏州河市中心航道的压力。为此需要对扩建改造码头的水工结构进行方案设计及部分构件的技术设计,探讨码头水工建筑物、装卸机械设备、资料分析、码头平面布置、结构选型、内力计算、构造设计及施工等有关问题。最后的设计成果主要由设计说明书和六张设计图纸构成。

设计说明书涉及设计任务、依据、标准，工程环境条件和主要设计成果说明，还包括一些计算简图、计算数据及计算结果表等。设计和计算内容包括码头平面设计、码头结构断面方案的比较、主要作用标准值计算、结构稳定性及结构内力计算、结构强度计算及裂缝开展宽度计算。

关键词：平面布置，结构选型，方案的比较，强度计算

Design of the Renovation Project of No. 1 Terminal of Shanghai Inland Transport Company

Abstract

The duty of this graduation project is the extension and reconstruction for wharf of GongpingRoad harbor district. It is therefore necessary to proceed project design and the technical design of some components for reconstructing the hydro-structure and also to discuss some relevant problems, such as terminal hydraulic structures, loading and unloading machinery equipment, data analysis, terminal layout, structural selection, internal force calculation, structural design and construction. The final achievement of this design is composed of design specification and six design drawings.

Design specification refers to design tasks, regulations, standard, engineering environment conditions and the specification of mainly achievement. It also includes calculating diagram, data and calculation results table. The content of design includes calculation of terminal plane design, the comparison of wharf structural scheme, calculation for normalized value of main function, calculation of structural stability and structural internal force, calculation of structural strength and crack development's width.

KEY WORDS: terminal layout, structural selection, program selection, calculation of structural strength

目录

摘要 III

Abstract I

第一章 概要 5

1.1 设计依据 5

1.2 设计遵循的主要规范标准 5

1.3 设计任务 5

第二章 项目的工程环境及条件 6

2.1 港口地理位置 6

2.2 气象 6

2.2.1 气温 6

2.2.2 风速 6

2.2.3 降水 6

2.3 水文 7

2.4 地质条件 7

2.5 施工条件及材料供应情况 8

2.5.1 施工条件 8

2.5.2 材料供应情况 8

2.5.3 工程建设外部协作条件 8

第三章 码头运营资料 10

3.1 货种资料 10

3.2 船型资料 10

3.3 材料规格 10

3.3.1 混凝土 10

3.3.2 钢筋 10

3.4 设计荷载 10

3.4.1 堆货荷载 10

3.4.2 船舶荷载 11

3.4.3 装卸及流动运输机械荷载 13

3.4.4 其他荷载 13

第四章 平面设计 14

4.1 码头泊位数及长度的确定 14

4.1.1 码头泊位数确定 14

4.1.2 泊位长度 14

4.2 码头结构及港池宽度的确定 14

4.2.1 港池宽度的确定 14

4.2.2 码头前台宽度的确定 14

4.2.3 码头前沿高程 14

4.2.4 码头前沿设计水深 15

4.2.5 码头底高程 15

4.3 码头平面布置 15

4.3.1 码头伸缩缝间距 15

4.3.2 变形缝处码头上部结构 15

4.3.3 排架间距 15

4.3.4 前桩台横向排架 15

4.3.5 横梁、纵梁、面板及桩尺寸拟定 15

4.3.6 系船设备 16

第五章 17

5.1 概述 17

5.2 主要设计参数 17

5.3 设计原则 17

5.3.1 装卸工艺流程 17

5.3.2 设备选型 17

5.3.3 工艺布置 17

5.4 卸船设备选型及定额能力的确定 17

5.4.1 件杂货的特性 18

5.4.2 卸船设备选型 18

5.4.3 卸船设备额定能力的确定 18

5.4.4 水平运输机械额定能力的确定 18

5.4.5 库场装卸机械额定能力的确定 19

5.5 工艺方案流程 19

5.5.1 工艺方案 19

5.5.2 装卸工艺流程 19

5.5.3 工艺布置 19

5.6 装卸设备选型 20

5.7 通过能力 20

5.7.1 码头通过能力 20

5.7.2 装卸机械数量 20

5.8 主要技术经济指标 21

第六章 码头结构的初步设计 22

6.1 建筑物的种类和等级 22

6.2 码头结构形式确定 22

6.2.1 码头结构形式确定 22

6.2.2 码头结构宽度 23

6.2.3 桩基的布置原则及持力层 23

6.2.4 沉桩方法的选择 24

6.3 码头结构断面方案拟定 24

6.3.1 断面方案I 24

6.3.2 断面方案II 25

6.3.3 码头构件断面尺寸估算 26

6.4 码头结构断面方案比选 26

6.4.1 方案I 26

6.4.2 方案II 27

6.4.3 方案选择 27

第七章 面板计算 28

7.1 计算依据 28

7.1.1 施工条件 28

7.1.2 设计荷载 28

7.2 B3板内力计算 29

7.2.1 施工期 29

7.2.2 使用期 31

7.2.3 B3板作用效应组合 34

7.3 面板配筋计算 35

7.3.1 正弯矩下预制板配筋 35

7.3.2 负弯矩下现浇板的配筋 36

7.3.3 斜截面承载力计算 37

7.3.4 正常使用极限状态裂缝宽度计算 38

7.3.5 吊运验算 38

第八章 轨道梁的计算 40

8.1 计算依据 40

8.1.1 计算图示 40

8.1.2 计算跨度 40

8.2 内力计算 40

8.2.1 施工时期内力计算 40

8.2.2 使用时期内力计算 42

8.2.3 起重机梁悬臂部分计算 47

8.2.4 作用效应组合 48

8.3 轨道梁的计算 49

8.3.1 承载能力极限状态验算 49

8.3.2 短暂状况（施工时期）正常使用极限状态验算 53

第九章 横梁计算 56

9.1 计算依据 56

9.2 内力计算 60

9.2.1 计算荷载 60

9.2.2 内力计算 63

9.2.3 横梁荷载组合 73

9.3 桩的承载力验算 76

9.4 横梁配筋计算 76

概要

设计依据

⒈上海内河运输公司“十二五”的发展规划；

⒉上海内河运输公司委托东南大学建筑设计研究院进行设计的委托书。

设计遵循的主要规范标准

⒈《港口工程制图标准》（JTJ206—96）

⒉《河港工程总体设计规范》（JTJ212—2006）

⒊《海港总体设计规范》（JTS165—2013）

⒋《港口工程荷载规范》（JTS144—1—2010）

⒌《水运工程抗震设计规范》（JTJ146—2012）

⒍《港口及航道护岸工程设计与施工规范》（JTJ300—2000）

⒎《高桩码头设计与施工规范》（JTS167—1—2010）

⒏《港口工程桩基规范》（JTJ167—4—2012）

⒐《港口工程地基规范》（JTJ147—1—2010）

⒑《港口工程灌注桩设计与施工规范》（JTJ248—2001）

⒒《水运工程混凝土结构设计规范》（JTS151—2011）

⒓《码头附属设施技术规范》（JTJ297—2001）

设计任务

为了满足上海内河运输发展的需要，减轻上海黄浦航道的压力，合理安排船舶物资去向，规划要求在上海内河运输公司公屏路港区建设内河装卸港区，经上海交通局批准岸线270米，主要承担江、浙、皖三省内河驳船和长江驳船装载砂、石、粮食、钢材、木材等物资的装卸任务。

该工程位于上海市黄浦江公17屏路地段，要求将该区内原有的七个百吨级泊位扩建改造为两个一千吨级泊位（装散货、件杂货为主）和一个二千吨级泊位（装钢铁为主），码头可用岸线总长270米。本次毕业设计主要对该港区散货、件杂货及钢铁泊位进行设计，码头长度为80.8米。要求扩建码头上部结构的主要部分采用全年以内均能进行水上施工的结构型式，并尽量采用预制构件。

本次毕业设计的内容包括四个部分：即设计资料分析、码头平面布置及主要尺度的确定、码头建筑结构初步设计和技术设计。设计要达到码头结构断面方案设计及部分指定构件的技术设计这样的深度。最后设计成果包括英文文献翻译、中文文献综述、码头设计说明书及六张设计图等。

项目的工程环境及条件

港口地理位置

该工程位于上海市黄浦江公屏路地段，公屏路港区位于黄浦江上游西岸，紧邻徐浦大桥，江面开阔，水域条件优越。公屏路港区拥有装卸岸线518米，千吨泊位3个，2千吨泊位1个，百吨级泊位9个，库场堆存面积4.5万平方米，室内仓库8600平方米。公屏路港区拥有门类齐全的各种装卸运输机械19台，其中大型装卸机械5台，能提供连续、高效的装卸服务。

气象

上海地处中纬度地区，濒江临海，属亚热带湿润海洋性季风气候。

气温

气温资料见表2-1

表2-1 气温资料

风速

风速资料见表2-2

表2-2 风速资料

降水

降雨量资料见表2-3。

表2-3 降雨量资料

水文

水位资料（吴淞零点）见表2—4。

表2-4 水位资料

地质条件

土层的分布情况极其主要的物理力学指标见表2—5。

表2-5 土层的物理及力学性能指标

施工条件及材料供应情况

施工条件

具备陆上、水上沉桩的打桩船，打桩船的主要尺度为：46.6m×20.0m×3.6m×1.80m，其性能见表2—6，可吊龙口8米，能打4：1桩，桩断面可在65cm×65cm以内，长度可在38米以内，允许仰俯角30.5°。陆上起重能力为60吨，浮吊的起重能力为160吨。

表2-6 打桩船性能表