论文总字数：45808字

摘 要

论文作者签名：＿＿＿＿＿导师签名：＿＿＿＿日期：＿＿＿＿

湄洲湾港斗尾港区某通用码头设计

21413113 卢源

指导教师 廖鹏

摘要

福建省惠安县泉惠石化工业区内目前尚无服务于招商项目的公共化工码头，因此为了加快中下游化工项目的招商进展以及提升泉惠石化工业区的临港工业吸引力，亟待新建公用化工码头，满足原料、产品水路进出。

本设计以新建码头规划的主要内容为研究对象，运用所学专业知识，系统地对港口泊位长度、码头前沿水域的水深、船舶回旋水域、进港航道等进行研究计算，并对其进行总平面的布置、码头的结构形式初步设计与方案比选，码头平面图、码头结构断面图绘制；典型的码头面板、纵梁、横梁的受力计算，典型的码头面板、横梁的内力计算，桩长及桩力计算，及施工图绘制等。

关键词：港口规划；码头结构设计；总平面布置

Design of a General Pier in Hong Kong Port of Meizhou Bay

21413113 Lu Yuan

Supervised by Liao Peng

Abstract

Huian County, Fujian Province, Quanhui Petrochemical Industry Zone, there is no service in the investment project of the public chemical terminal. Therefore, in order to speed up the progress of investment in the middle and lower reaches of the chemical industry and enhance the Quanhui Petrochemical Industrial Zone, the port industry attractiveness, the urgent need for new public chemical terminal to meet the raw materials, product waterway access.

The design of the new terminal planning for the main content of the study. The use of the professional knowledge, the system to the port berth length, the forefront of the water depth of the pier, ship roundabout waters, into the channel and other research and calculation. And its overall layout of the layout, the initial structure of the terminal design and program comparison, the terminal plan, the terminal structure of the drawing. Typical terminal panels, stringers, beams in the hands of the calculation, the typical terminal panels, beam internal force calculation, pile length and pile force calculation, and construction drawings and so on.

Key words：Port planning; Wharf structure design; general layout

目 录

摘要 I

Abstract 2

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 1

第二章 概述 2

2.1 港口地理位置 2

2.2 气象 2

2.2.1 气温 2

2.2.2 降水 2

2.2.3 风况 2

2.2.4 台风 3

2.2.5 雾 4

2.3 水文 4

2.3.1 特征潮位 4

2.3.2 设计水位 4

2.3.3 水流 4

2.4 地形地质 6

第三章 港口总平面布置 9

3.1 总平面布置原则 9

3.2 设计船型 9

3.3 作业标准及作业天数 9

3.3.1 船舶装卸作业标准 9

3.3.2 码头年作业天数 9

3.4 高程 9

3.4.1 码头前沿设计高程 9

3.4.2 码头前沿设计河底高程 10

3.4.3 航道河底高程 10

3.5 平面尺度 11

3.5.1 码头前沿停泊水域 11

3.5.2 回旋水域 11

3.5.3 航道宽度 11

3.5.4 泊位长度 11

3.6 装卸工艺 11

3.6.1 主要设计参数 11

3.6.2 装卸工艺流程 11

3.7 泊位通过能力 12

3.8 库场面积计算 12

3.9 结构方案比选 13

3.9.1 码头结构形式 13

3.9.2 方案比选 13

第四章 荷载 16

4.1 建筑物种类和等级 16

4.2 设计条件 16

4.2.1 水工建筑物主尺度 16

4.2.2 设计水位 16

4.2.3 设计风速 16

4.2.4 设计流速 16

4.2.5 工程地质 16

4.3 主要荷载计算 16

4.3.1 永久作用 16

4.3.2 起重机械和运输机械荷载 17

4.3.3 船舶荷载 17

4.3.3.1 作用在船舶上的风荷载 17

4.3.3.2 作用在船舶上的水流力 18

4.3.3.3 系缆力 19

4.3.3.4 撞击力 20

4.3.3.5 挤靠力 21

4.4 桩的承载力计算 22

第五章 面板设计 24

5.1 内力计算 24

5.1.1 计算原则 24

5.1.2 面板计算尺寸 24

5.1.3 计算跨度 24

5.1.4 荷载 25

5.1.5 作用效应分析 25

5.1.5.1 短暂状况(施工期) 25

5.1.5.2 持久状况（使用期） 27

5.1.6 作用效应组合 36

5.1.6.1 承载能力极限状态的作用效应组合 36

5.1.6.2 正常使用极限状态的作用效应组合 36

5.2 面板配筋计算 36

5.2.1 配筋计算 36

5.2.1.1 预制板配筋 36

5.2.1.2 现浇板配筋 37

5.2.1.3 分布钢筋的确定 37

5.2.1.4吊环设计 38

5.2.2 裂缝开展宽度验算 38

5.2.2.1 使用期裂缝开展宽度验算 39

5.2.3 斜截面抗剪验算 39

5.2.3.1 使用期斜截面抗剪验算 40

5.2.3.2 施工期斜截面抗剪验算 40

第六章 纵梁内力计算 41

6.1 计算原则 41

6.2 计算跨度 41

6.3 工艺荷载分析 41

6.3.1 施工期（短暂状况） 41

6.3.2 使用期（持久状况） 42

6.4 内力标准值计算 43

6.4.1 施工期（短暂状况） 43

6.4.2 吊运（短暂状况） 43

6.4.3 使用期（持久状况） 44

6.4.3.1 可变荷载产生的内力 44

6.5 作用效应组合 46

6.5.1 荷载组合形式 47

6.5.1.1 承载能力极限状态的作用效应组合 47

6.5.1.2 正常使用极限状态的作用效应组合 47

6.5.2 荷载组合结果 48

6.6 纵梁配筋计算 51

6.6.1 计算依据 51

6.6.2 纵梁横截面配筋 53

6.6.2.1 纵梁施工期横截面配筋 53

6.6.2.2 纵梁使用期横截面配筋 54

6.6.3 纵梁斜截面配筋 55

6.6.4 构造钢筋计算 56

6.7 初选钢筋布置 56

6.7.1 吊运裂缝开展验算 57

6.7.2 使用期裂缝开展验算 57

第七章 横向排架计算 58

7.1 结构形式 58

7.2 桩台特性 58

7.2.1 横梁的几何特征 58

7.2.2 基桩特性 58

7.3 横梁荷载计算 60

7.3.1 恒载和施工荷载 60

7.3.2 使用时期荷载 62

7.4 内力计算 63

7.4.1 计算假定和公式 63

7.4.2 施工期内力计算 65

7.4.2.1 施工时期恒载内力计算 65

7.4.2.2 施工期施工荷载内力计算 68

7.4.2.3 施工期荷载组合 71

7.4.3 使用期内力计算 74

7.4.3.1 单位力作用下的内力计算 74

7.4.3.2 使用期荷载组合 90

7.5 横梁配筋 93

7.5.1 计算依据 93

7.5.2 正截面配筋计算 94

7.5.2.1 施工期弯矩配筋 94

7.5.2.2 使用期弯矩配筋 94

7.5.3 斜截面配筋计算 95

7.5.3.1 施工期抗剪配筋计算 96

7.5.3.2 使用期抗剪配筋计算 96

7.5.4 抗裂验算及裂缝宽度验算 96

7.5.4.1 斜裂缝抗裂验算 96

7.5.4.2 垂直裂缝开展宽度验算 97

概述

项目背景

福建省惠安县泉惠石化工业区位于湄洲湾港斗尾港区，规划总面积33.8平方公里，是湄洲湾南岸石化基地的重要组成部分。泉惠石化工业区内目前尚无服务于招商项目的公共化工码头，因此为了加快中下游化工项目的招商进展以及提升泉惠石化工业区的临港工业吸引力，亟待新建公用化工码头，满足原料、产品水路进出。

项目概况

拟新建泊位位于湄洲湾港内惠安县青兰山北侧走马埭规划港区黑礁附近，紧邻已建的#1泊位东侧。拟建泊位设计年吞吐量为40万吨，主要承担丙烯酸、液碱、冰醋酸等化工品的接卸，拟建设3000吨级液体化工泊位1座（水工结构按安全靠泊5000吨级液体化学品船考虑）及相应的配套设施。设计船型如下表。

表1-1

设计依据

《港口工程荷载规范》（JTS 144-1-2010）

《港口工程桩基规范》（JTS 167-4-2012）

《海港水文规范》（JTS145-2-2013）

《水运工程混凝土结构设计规范》（JTS151-2011）

《海港总体设计规范》（JTS165-2013）

《高桩码头设计与施工规范》（JTS167-1-2010）

《石油工业码头装卸工艺设计规范》（JTS165-8-2007）

设计内容

本设计任务要求运用所学专业知识，对该改拟新建码头进行总平面布置与方案比选，泊位长度计算，码头前沿水域的水深、船舶回旋水域的计算；码头的结构初步设计、方案比较，码头平面图、码头结构断面图绘制；典型的码头面板、纵梁、横梁的受力计算，典型的码头面板、横梁的内力计算，桩长及桩力计算，及施工图绘制等。

概述

港口地理位置

福建省惠安县泉惠石化工业区位于湄洲湾港斗尾港区，规划总面积33.8平方公里，是湄洲湾南岸石化基地的重要组成部分。拟新建泊位位于湄洲湾港内惠安县青兰山北侧走马埭规划港区黑礁附近，紧邻已建的#1泊位东侧。

气象

湄洲湾附近地区属亚热带海洋性气候，四季明显。本工程气象资料根据惠安县崇武气象站（118°55′E，24°54′N）1971～2009年气象资料和秀屿气象站（118°59′E，25°14′N）1985～2001年气象统计资料以及位于青兰山西北面的斗尾临时测风站（119°0.2′E，25°3′N ）1998年7月～1999年6月的短期测风资料等统计结果。

气温

湄洲湾地区的多年平均气温在20.2℃～20.6℃之间，极端最高温度在36.5℃～36.7℃之间，极端最低气温在-0.30℃～0.30℃。

降水

湄洲湾地区的多年平均降水量为1216.4mm～1300.8mm，累年最大降水量在1706.7mm～1744.4mm之间，全年降水主要集中在春、夏季3～8月份，平均降雨量为946.6mm，站全年降雨量的72%以上，其中5、6月份最大，约降雨量均在200.0mm以上，两个月的降水量占全年降水量31.5%；10月至翌年1月雨水较少，为旱季，仅占全年平均降水量7～10％。

根据崇武气象站1997～2009年降水资料统计，多年平均分级降水天数为：

多年平均降水量≥10mm 降水天数30.9天；

多年平均降水量≥25mm 降水天数13.8天；

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