上海港黄浦江港区某件杂货码头设计

论文总字数：54761字

摘 要

上海港黄浦江港区地处入海河口地区，既承担河运任务，停靠千吨级货船，也承担海运任务，停靠万吨级货轮。该港区的货运任务愈来愈繁重，港区上游原有旧码头（一大一小）的装卸机械已不配套，装卸通过能力过低，后方库场也偏小，远不能满足生产发展的需要。因此，迫切需要改扩建大、中型整片接岸码头。经规划和上级部门批准，拆除该旧码头并在原有岸线位置改建1＃和2＃两个码头，总长380m，包括1＃件杂货码头1个泊位，泊位长120m；2＃钢铁码头，泊位长210m，两个泊位规划远期年吞吐量为150万吨。

经过设计及相关计算，结合该港原有旧码头位置，重建的新码头长390m，宽18m，由两座引桥与后方陆域相连接。兼顾经济及安全的因素，共提出两种设计方案，采用不同的排架间距，计算方案一与方案二所用混凝土量的多少选取较为经济的方案，通过计算，选取方案一，即排架间距为10m。经过计算对所选结构进行配筋计算及验算。设计中，纵梁按刚性支撑连续梁考虑，采用影响线法计算；横梁按弹性支撑连续梁考虑，按照五弯矩方程进行受力计算，计算结果均符合要求。

关键词：高桩码头，排架间距，影响线，刚性支撑连续梁，弹性支承连续梁

Abstract

Shanghai Huangpu River port is located in the sea estuary area, both bear the task of the river, docked thousands of tons of cargo ships, but also bear the maritime mission, stop ten thousand tons of cargo ship. The cargo task more and more heavy, the loading and unloading machinery of the original old port (a large and small) is not matched, loading and unloading capacity is too low, the rear of the library is small too, far from meeting the needs of production development.Therefore, the urgent need to expand the expansion of large, and medium-sized dock. Approved by the planning and higher authorities, the demolition of the old pier and the original shoreline reconstruction of two terminals, total length of 380m, including 1 # pieces of grocery terminal a berth, berth length is 120m; 2 # steel terminal, berth length is 210m, two berths planned long-term throughput of 1.5 million tons.

After the design and related calculation, combined with the original location of the old port, the reconstruction of the new terminal length 390m, width 18m, by the two bridge and the rear land area connected. Taking into account the economic and security factors, a total of two design proposals, the use of different bay spacing, the calculation of a program with the amount of concrete used to estimate the number of economic, through the calculation, select the program one, that is, the spacing of 10m The After calculation, the selected structure is calculated and checked. In the design, the longitudinal beam is considered by the rigid support continuous beam, and the influence line method is used to calculate the beam. The beam is considered by the elastic support continuous beam. The calculation results are in accordance with the five moment equations.

KEY WORDS: high-pile wharf, bay spacing, influence line, rigid support continuous beam, elastic support continuous beam.

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

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 自然条件 1

2.1气象 1

2.1.1气温 1

2.1.2降水 1

2.1.3风况 1

2.1.4雾 1

2.2水文 2

2.2.1特征潮位 2

2.2.2设计水文 2

2.2.3水流 2

2.3地形地质 2

第三章 码头总平面布置 3

3.1总平面布置原则 3

3.2设计船型 3

3.3作业标准与作业天数 3

3.3.1船舶装卸作业标准 3

3.3.2码头年作业天数 3

3.4高程 4

3.4.1码头前沿设计高程 4

3.4.2码头前沿设计水深 4

3.4.3码头前沿设计河底高程 5

3.4.4航道设计水深 5

3.5平面尺度 5

3.5.1码头前沿停泊水域 5

3.5.2回旋水域 5

3.5.3航道宽度 5

3.5.4泊位长度 6

3.6装卸工艺 6

3.6.1主要设计参数 6

3.6.2装卸工艺流程 7

3.7泊位通过能力 7

3.8堆场面积计算 8

3.9 结构方案比选 10

3.9.1码头结构形式 10

3.9.2结构断面尺寸 10

3.9.3方案比选 13

第四章 荷载 15

4.1 设计条件 15

4.1.1 设计标准和使用年限 15

4.1.2 水工建筑物主尺度 15

4.1.3 设计水位 15

4.1.4 设计风速 15

4.1.5 设计流速 15

4.2 主要荷载 15

4.2.1 恒载 15

4.2.2 均布荷载 15

4.2.3 门机荷载和流动机械荷载 15

4.2.4 船舶荷载 16

4.2.5 作用效应组合 20

第五章 面板设计 20

5.1内力计算 21

5.1.1计算原则 21

5.1.2面板计算尺寸 21

5.1.3计算跨度 21

5.1.4作用计算 22

5.1.5作用效应分析 23

5.1.6作用效应组合 33

5.2强度计算 35

5.2.1计算依据 35

5.2.2预制板配筋 36

5.2.3现浇板配筋 36

5.2.4分布钢筋的确定 37

5.2.5吊环设计 37

5.2.6使用期裂缝开展宽度验算 38

5.2.7斜截面抗剪验算 39

第六章 轨道梁设计 39

6.1内力计算 39

6.1.1计算原则 40

6.1.2计算尺寸 40

6.1.3计算跨度 40

6.1.4作用计算 42

6.1.5作用效应分析 43

6.2强度计算 51

6.2.1计算依据 51

6.2.2纵梁横截面配筋 52

6.2.3纵梁斜截面配筋 53

6.2.4构造钢筋的确定 54

6.2.5吊运裂缝开展验算 54

6.2.6使用期裂缝开展宽度验算 55

第七章 横梁设计 55

7.1结构形式 55

7.2桩台特性 55

7.2.1横梁的几何特征 55

7.2.2基桩特性 56

7.3横梁荷载计算 59

7.3.1恒载和施工荷载 59

7.3.2使用期荷载 60

7.4内力计算 61

7.4.1计算假定和公式 61

7.4.2施工期内力计算 62

7.4.3使用期内力计算 71

7.5强度计算 89

7.5.1计算依据 89

7.5.2正截面配筋计算 90

7.5.3斜截面配筋计算 91

7.2.4抗裂验算及裂缝宽度验算 92

参考资料及设计规范 94

致 谢 95

第一章 概述

1.1项目背景

上海港黄浦江港区地处入海河口地区，既承担河运任务，停靠千吨级货船，也承担海运任务，停靠万吨级货轮。本港区的货运任务愈来愈繁重，港区上游原有旧码头（一大一小）的装卸机械已不配套，装卸通过能力过低，后方库场也偏小，远不能满足生产发展的需要。因此，迫切需要改扩建大、中型整片接岸码头。经规划和上级部门批准，拆除该旧码头并在原有岸线位置改建1＃和2＃两个码头，总长380m，包括1＃件杂货码头1个泊位，泊位长120m；2＃钢铁码头，泊位长210m，两个泊位规划远期年吞吐量为150万吨。

1.2项目概况

近期，1＃码头以装卸件杂货为主，另有少量木材通过，年吞吐量为35万吨；2＃码头主要转运钢材和生铁等货种，有时还有一些机械设备在此通过，年吞吐量为40万吨。根据调查，1＃和2＃码头设计的代表船型主要尺度为：1＃码头3000吨驳船，82.6m×13.6m×6.1m×4.47m（船长×船宽×型深×满载吃水，下同）；2＃码头18000吨海轮，161.4m×20.2m×12.4m×8.46m。港内机械设备包括供本码头使用的一台16t轮胎吊，电瓶车和铲车多台，同时可订购各种型号的门机及其它装卸、运输机械。

1.3设计依据

海港总平面设计规范(JTS165-2013)；

港口工程桩基规范(JTS 167-4-2012)；

港口工程荷载规范(JTS144-1-2010)；

高桩码头设计与施工规范(JTS167-1-2010)；

水运工程混凝土结构设计规范(JTS151-2011)。

1.4设计内容

本设计任务要求运用所学专业知识，对该改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。

第二章 自然条件

2.1气象

2.1.1气温

年最高气温37.9℃，最低-9.3℃，平均15.3℃。

2.1.2降水

年最大降雨量1448.6mm，最小781.0mm，平均1032.1mm；历年最大日降雨量160.9mm，在10mm/h以上的中雨和大暴雨天数，多年平均为15天。

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