摘 要

本设计是根据任务书的要求和《重力式码头设计与施工规范》相关规定，对位于北部湾某港区的重力式渔港码头进行设计。设计的主要内容包括码头总平面布置、码头结构设计、码头稳定性验算以及主要结构的内力计算。

在设计中，首先依照《海港总平面设计规范》等行业相关规范确定了码头的总平面布置，主要包括码头水域布置和陆域布置；其次，经过对港区环境资料的分析整合，确定该码头采用重力式沉箱结构形式，并依照规范进行码头结构设计；然后，按照规范要求对所设计码头结构进行抗倾、抗滑移稳定性验算；最后对结构的主要构件进行了内力计算以及裂缝宽度验算，确保结构满足要求。

关键词：重力式码头、沉箱、平面布置、结构设计、稳定性验算

Abstract

This article aims to design a fishing port of gravity in the North Bay , which is based on the requirements of the mission book and the "gravity terminal design and construction specifications" . The main contents of the design include the general layout of the terminal, the terminal structure design, the terminal stability check and the internal force calculation of the main structure.

In the design, the first general layout of the wharf is determined according to the relevant codes such as the General Layout Design Code of the Harbor, which mainly includes the layout of the wharf and the land area arrangement. Secondly, after analyzing and integrating the environmental data of the harbor area, And then, according to the standard requirements of the design of the terminal structure for anti-dumping, anti-slip stability check; Finally, the main components of the structure of the internal force calculation and crack width check to ensure that the structure to meet the requirements.

Key words: Gravity wharf, caisson, plane arrangement, structural design, stability check

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3基本内容 2

第二章 自然条件 3

2.1 地理位置 3

2.2 气象 3

2.2.1雾况 3

2.2.2冰况 3

2.2.3气温 3

2.2.4降水 3

2.2.5风况 3

2.3水文 4

2.3.1水位 4

2.3.2波浪 4

2.4工程地质 4

2.4.1地质构造 4

2.4.2地层分布及物理力学指标 5

第三章 码头平面布置 6

3.1码头水域布置 6

3.1.1设计水位与设计船型 6

3.1.2码头前沿设计水深 6

3.1.2码头泊位数和泊位长度 6

3.1.3回转水域 8

3.1.4锚地 8

3.1.6航道 9

3.2码头陆域布置 10

3.2.1卸鱼及水产品交易区 10

3.2.2冷藏加工区 10

3.2.3 综合物资区 11

3.2.4 综合管理区 12

第四章 沉箱尺寸确定 14

4.1沉箱基础条件 14

4.1.1码头前沿高程 14

4.1.2码头前沿水深 14

4.1.3 码头前沿底高程 14

4.2施工水位 15

4.3沉箱外形尺寸 15

4.3.1沉箱长度 15

4.3.2沉箱高度 15

4.3.3沉箱宽度 15

4.4沉箱细部尺寸 15

4.4.1箱内隔墙设置 15

4.4.2沉箱尺寸构件 15

4.5 上部结构设计 16

4.5.1胸墙断面设计 16

4.5.2铁路布置 16

第五章 作用分类及计算 17

5.1结构自重力（永久作用） 17

5.1.1极端高水位情况 17

5.1.2设计高水位情况 18

5.1.3设计低水位情况 20

5.1.4施工期情况 21

5.2土压力标准值计算（永久作用） 22

5.2.1极端高水位情况 22

5.2.2设计高水位 23

5.2.3设计低水位 23

5.3堆货荷载产生的土压力（可变作用 ） 24

5.4贮仓压力（永久作用） 25

5.5门机作用产生的土压力（可变作用） 25

5.7船舶系缆力（可变作用） 27

5.7.1船舶水面以上受风面积计算 27

5.7.2船舶上风压力垂直于码头前沿线的横向分力计算： 27

5.7.3系缆力标准值 28

5.8码头荷载标准值汇总 29

第六章 码头稳定性验算 30

6.1作用效应组合 30

6.2沿基床顶面的抗滑稳定性验算 30

6.3码头基床顶面的抗倾稳定性验算 32

6.3.1可变作用产生的土压力作主导 32

6.3.2系缆力产生的倾覆力矩为主导 32

6.4码头基床承载力验算 34

6.4.1持久组合一时基顶应力计算： 34

6.4.2持久组合二时基顶应力计算： 35

6.5沉箱浮游稳定性验算 35

第七章 沉箱内力计算 39

7.1承载能力极限状态下内力计算 39

7.1.1前面板受由外向内的荷载作用（短暂状况） 39

7.1.2前面板受由内向外的荷载作用（持久状况） 40

7.1.3沉箱前底板计算 41

7.2正常使用极限状态内力计算 42

7.2.1前面板受由外向内的荷载作用 43

7.2.2前面板受由内向外的荷载作用（持久状况） 44

7.2.3沉箱底板内力计算（短暂状况） 45

第八章 构件承载力计算和裂缝宽度验算 47

8.1构件承载力计算 47

8.1.1沉箱前面板承载力与配筋计算 47

8.1.2沉箱底板承载力与配筋计算 49

8.1.3沉箱两侧板承载力与配筋计算 49

8.1.4沉箱隔墙承载力与配筋计算 49

8.2构件裂缝宽度验算 50

8.2.1沉箱前面板裂缝宽度验算 50

8.2.2沉箱底板裂缝宽度验算 53

8.3配筋整理汇总 54

第九章 总结 55

参考文献 56

致谢 57

第一章 绪论

1.1选题背景

渔港是提供过往渔船停靠、装卸渔产品以及进行补给更换的区域，是鱼虾等水产品供给交易和运输的重要集散地，同时也是保护从事渔业工作人民生命安全的可靠保证。半个世纪以来，传统型渔业发展迅猛，得到越来越多的重视，国家投入大量的人力物力进行渔港发展建设，我国渔港建设水平稳步提高。但是随着近年来近海渔业资源的衰竭，国家颁布了一系列的禁渔制度，大量的渔民选择转入其他行业，渔港的发展停滞不前，土地和海洋资源浪费，导致渔港在国民经济中的比重下降。为了更好的利用渔港相关资源，推动渔区产业结构升级和渔业发展，进行多功能渔港建设已经成为我国渔港的未来发展趋势^[1]。现代化渔港码头建设不仅仅是基础设施建设的现代化，还要在多功能定位上进行拓展进步，同时注意配合地理环境优势，整合周边各种自然资源，进行多元化创新发展。本次设计在参考美、日、韩、台和国内其他地区渔港区域建设经验的基础上，就位于广西省北海市的某一渔港码头进行设计计算，力求设计出一个满足现代化要求的渔港码头。

1.2国内外研究现状

近年来，中国港口行业的发展有了新的变化。随着船舶技术和航海技术的迅速发展，水路运输又重新进入了人们的视野，大型港口码头如雨后春笋般建设开来，装备也越来越向现代化发展。港口作为重要的交易运输集散地，往往选择建设在具有更大优势的海边和深水区域。原有老旧的港区渐渐丧失其功能，无法满足现代物流运输的需求。原来位于城市中部的港口随着城市发展对土地资源需求迫切增加，致使占用了广大岸线资源的老旧港区与城市规划发展相冲突。需要按城市发展需要对港口进行重新改造利用。但是我国一些比较先进的渔港中已经在这方面做出了试探性的发展，例如位于青岛市的沙子口渔港、积米崖渔港等一级渔港，综合利用资源，对这些渔港进行升级改造，打造成旅游景区，综合利用率得到很大提高。台湾地区统筹渔港建设规划布局，积极拓展渔港功能多元化，结合城镇建设和产业集聚，选择部分地区探索建设休闲观光型渔港，以城镇为依托，渔业产业为基础，推动渔业发展转方式，调结构^[2]。另外，我国渔港建设中还有很多问题，比如渔港分布较为疏，不能联合成区域式发展，渔场渔船众多而港口泊位不足，渔港防护措施建设不足，在风暴等恶劣天气下不能满足渔船停靠需求；渔港布局不当，工程质量低，易发生损坏；由于大量人口聚集导致渔港自然环境遭到破坏等。

在渔港的分类上，福建省制定的《渔港建设标准》将渔港分为避风渔港、生产渔港和综合型渔港三种，这种分类方法适用范围比较广泛，符合国内大多数渔港的实际建设使用情况，可以作为一种借鉴。日本根据港口功能辐射区域大小和港口所在区域对渔港分为五类：(1)其功能带动区域仅限于当地渔业生产；(2)其功能带动区域比第一类大，但不及第三类；(3)其功能带动区域可以辐射到全国范围内；(4)全国性渔港，对整个国家渔业具有重要意义的渔港，该种渔港须由国家指定；(5)分布在孤立的小岛上或极为偏僻地区，但是对渔场开发具有重要作用。日本的渔港等级划分标准与我国不同，在利用范围和分布位置方面更为详细，在一定程度上比我国的渔港等级划分标准先进^[3]。而在世界上其他渔港码头发展中，迪拜渔港码头选择采用了格型钢板桩码头的结构形式，其码头施工过程仅三个月，与重力式码头建设工程相比，工期大大缩短^[4]。日本烧津渔港着重于提取俊河湾深层水，使得海洋深层水得到有效利用^[5]；三崎渔港利用种类繁多的水产品和紧挨东京的地理优势，成为典型的休闲观光渔港。利用其港区区位优势，发展成为水产品集散地，并充分发挥自身优势，创造产业商机^[6]。国外渔港建设发展有诸多可借鉴之处，例如注重渔港长远发展，积极维护渔港周围地区自然环境，完善相关法规及技术规范等等。