论文总字数：165981字

摘 要

：本报告根据南通港横港沙作业区通用码头的吞吐量需求、船型、当地水文气象、海象等码头所在区域的基础资料，用所学知识和现行海港总平面设计等规范，进行码头工程的泊位数、泊位长度、码头前沿水域的水深、船舶回旋水域、码头前沿高程的计算，并进行码头平面布置。然后，拟定两个码头结构断面图，初步确定码头排架间距、横梁尺寸、纵梁尺寸、面板尺寸、桩的类型；比较两个方案的优、缺点，提出推荐方案。

之后，进行了码头结构初步设计与图纸绘制。根据港口工程荷载规范，通过计算作用于船舶上的风荷载和水流力，计算船舶的系缆力、挤靠力、和撞击力。根据码头设计规范和港口工程混凝土结构设计规范，确定使用荷载的最不利组合情况。计算典型的码头面板、纵梁、横梁的受力和内力，再对指定结构进行配筋计算。并根据地质资料确定不同桩的桩长和桩的承载力。

关键词：码头设计，平面布置，水工建筑物，码头断面结构图，内力计算，配筋计算

THE UNIVERSAL WHARF

DESIGN OF 50,000-TON FOR HENG HARBOR OPERATION

AREA IN NAN TONG

Abstract: In this report, berth number, design depth of frontier water area, design elevation of frontier mud surface, design elevation of frontier top surface, size of maneuvering water area and other sizes are calculated by use of related knowledge learned and current standards for total plane design of harbor, according to throughput demand of the universal wharf, ship type, local hydrological and meteorological data and other data. Thus two plane arrangement types are mapped out. Then, two sectional views are mapped out to determine the bent pitch, beam size, stringer size, panel size, the type of pile. The two structure design schemes are compared to determine the better one.

Then this report is focused on preliminary design of the wharf platform and drawing of related design drawings. According to the port engineering load standard, the ship's mooring force, berthing force and impact force are calculated by calculating wind load and flow force acted on the ship. According to the latest port design standard and Port amp; Waterway Engineering concrete structure design standard, the most unfavorable combinations of service load are made sure, then the internal forces of typical pier panel, stringers, beams are calculated. Lengths and bearing capacities of different piles are confirmed according to geological dates.

Key words: wharf design, plane layout, hydraulic structure, pier section structural view, internal force calculation, steel quantity calculating.

目 录

摘要 I

目录 II

1 概述 1

1.1 项目背景 1

1.2 设计原则 1

1.3 设计依据 1

1.4 设计内容 2

1.5 设计建设规模 2

1.6 工程建设的技术可行性 2

2 港口现状 4

2.1 预计营运 4

2.2 河道设计船型 4

2.3 码头建设使用标准 4

2.3.1 设计船型 4

2.3.2 设计荷载 5

2.3.3 设计波浪 5

2.3.4 设计流速 5

3 自然条件 6

3.1 地理位置 6

3.2 水文 6

3.3 地形、地貌和工程泥沙 7

3.3.1 地形、地貌 7

3.3.2 工程泥沙 7

3.4 工程地质 7

3.5 地震 9

4 总平面布置 10

4.1 平面布置原则 10

4.2 设计船型主尺度 10

4.3 港口规模校核 10

4.4 码头前沿线的确定 11

4.5 港区水域 12

4.5.1 停泊水域 12

4.5.2 港内航道 12

4.5.3 回旋水域 13

4.5.4 制动水域 14

4.5.5 码头前水域 14

4.5.6 连接水域 14

4.5.7 锚地 14

4.6 码头尺寸 15

4.7 主要区域控制性高程 16

4.7.1 码头前沿高程 16

4.7.2 港区陆域高程 17

4.7.3 其他场地高程 17

4.8 装卸工艺 17

4.8.1 码头装卸工艺 17

4.8.2 库、场装卸工艺 17

4.9 港区陆域 18

4.9.1 设计前沿作业地带 18

4.9.2 岸线长度 18

4.9.3 港区道路布置 18

4.9.4 仓库堆场面积 19

4.10 港区集疏运条件和交通组织 20

4.11 辅助生产及生活建筑物（构筑物）布置 20

4.12 码头平面布置方案 20

4.12.1 第一种设计方案 20

4.12.2 第二种设计方案 21

4.12.3 方案比较 21

5 码头结构选型与方案比选 23

5.1 设计条件 23

5.1.1 码头结构等级 23

5.1.2 地震作用 23

5.1.3 设计船型 23

5.1.4 设计水位（85国家基准面） 23

5.1.5 设计波浪 23

5.1.6 设计流速 24

5.2 设计荷载 24

5.2.1 恒载 24

5.2.2 施工荷载 24

5.2.3 均布荷载 24

5.2.4 装卸机械荷载 24

5.2.5 流动机械荷载 24

5.2.6 船舶荷载 25

5.3 码头结构的选型原则 29

5.3.1 码头结构的选型原则 29

5.3.2 码头结构形式的选型 32

5.3.3 高桩码头的结构型式 33

5.4 码头平台上部结构尺寸的拟定 35

5.5 结构断面方案选择 36

5.5.1 第一种设计方案 36

5.5.2 第二种设计方案 37

5.6 方案比选 38

5.6.1 工程概算 38

5.6.2 优选方案 49

6 码头面板设计 50

6.1 计算原则 50

6.2 面板资料 50

6.3 装配整体式板内力计算 52

6.3.1 施工期 52

6.3.2 持久状况（使用期） 56

6.3.3 荷载组合 77

6.4 悬臂板内力计算 79

6.4.1 施工期 79

6.4.2 持久状况（使用期） 82

6.4.3 荷载组合 84

6.5 面板配筋计算 86

6.5.1 计算依据 86

6.5.2 纵向受力钢筋的配筋计算 87

6.5.3 迭合板斜截面承载力计算 89

6.5.4 面板抗裂验算（正常使用极限状态） 91

6.5.5 吊运验算 92

6.5.6 吊环设计 92

7 码头纵梁设计 94

7.1 设计资料 94

7.1.1 结构形式 94

7.1.2 材料性能 95

7.2 内力计算 96

7.2.1 计算原则与图示 96

7.2.2 计算跨度 97

7.2.3 荷载标准值 97

7.2.4 内力标准值计算 99

7.2.5 荷载组合 140

7.3 纵梁配筋计算 142

7.3.1 承载能力极限状态下计算 142

7.3.2 正常使用极限状态验算 147

8 横梁排架设计 162

8.1 设计资料 162

8.1.1 桩台结构形式 162

8.1.2 混凝土强度等级 162

8.1.3 横梁结构形式 163

8.1.4 桩基参数 164

8.2 荷载标准值 167

8.2.1 永久作用 167

8.2.2 可变作用 170

8.3 内力计算 174

8.3.1 计算假定以及公式 174

8.3.2 施工期内力计算 176

8.3.3 使用期内力计算 189

8.4 配筋与验算 204

8.4.1 施工期横梁配筋 204

8.4.2 使用期横梁配筋 205

8.4.3 叠合梁斜截面承载力计算 207

8.4.4 综合配筋 208

8.4.5 裂缝宽度验算 209

8.4.6 桩轴向承载力验算 210

致谢 212

参考文献 213

概述

项目背景

南通港区具有得天独厚的地理位置，其东濒黄海，西南临长江，处于海、江、河联运的枢纽地位。作为我国14个对外开放沿海港口城市之一的南通，在中国航运的地位日益重要。加上长江南通段江面开阔，河势稳定，来往船只密集，具有发展造、修船业的良好条件。南通已成为我国重要的修船基地。作为衔接长江中上游与上海等长江下游城市的枢纽，南通港也承担着极为重要的运输任务，这就对于南通港区的吞吐量提出了越来越高的要求。

作为南通港几大港区之一的天生港区，需要承担的任务之重不言而喻。而其中的横沙港区作为新开发的区域，更是具有极大的发展潜力。这里也成为未来发展的重点。根据该处地理与政策需要，未来将以散货、件杂货运输为主，同时兼顾了液体化工品的运输。为了充分发挥该处地理优势，推动南通港区的进一步发展，增大南通港区的航运竞争力，横沙作业区根据自身的情况，准备扩大港区内的泊位数，增加码头吞吐量。。

设计原则

（一）总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体部署，遵循国家和行业有关工程建设法规、政策和规定。

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