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码头泊位为80000t级大型专业化散货码头设计
摘  要
本项目为国外一散粮谷物进口码头，该设计是为刺激当地经济的发展和全面提升港区设备而提出。经全面考虑工程概算、结构合理性、施工难易程度及工程经济性等多方面因素，最终提出A港的码头结构形式方案采用高桩梁板式结构，以钢管桩作为整个码头结构的基础，从下至上依次为横梁、纵梁、面板。
本设计说明书共包含十个章节，其中主要内容包含从第三章至第九章共七个章节，分别为码头总平面布置及装卸工艺、荷载计算、码头结构型式方案比选、水工建筑物设计、横梁和轨道梁的配筋设计、高桩码头岸坡稳定验算及护岸设计等具体内容。
在进行结构内力计算过程中，采用结构计算通用有限元软件SAP2000搭建三维空间杆件单元模型进行辅助计算，求解得到各构件的内力值大小，以验算得到各个构件在承载能力极限状态和正常使用极限状态时均能够满足设计要求。
此外，本次设计还包含文献综述，英文翻译，开题报告、码头总平面设计、码头结构初步设计、码头结构施工图设计、施工图绘制及说明书编制等。设计成果包括：设计说明书一份，并附有必要的简图；图纸十张（均附在施工图设计文件当中）。
关键词：散粮谷物，进口，高桩梁板式结构，钢管桩，SAP2000

ABSTRACT
The project for foreign bulk grain cereal import terminal, the design is made to stimulate local economic development and to enhance the Port equipment. A variety of factors to consider engineering estimates, reasonable structure, the degree of difficulty of construction and engineering economy, and ultimately raised in Hong Kong A pier structure using high pile slab structure, steel pipe pile as the basis for the entire pier structures, from under the first order beams, stringers, panels.
This design manual contains a total of 10 chapters, which contain a total of seven chapters from chapter three to chapter nine, respectively pier general layout and handling technology, load calculation, the terminal structure type scheme comparison, hydraulic structures design specific content of the beams and reinforcement design of the track beam, high-pile pier slope stability checking and revetment design.
Carrying out structural internal force calculation, using the structure calculation of the general-purpose finite element software SAP2000 to build three-dimensional bar element model auxiliary calculation, solving internal force size of each component and checking the various components in the bearing capacity limit state and serviceability limit state are able to meet the design requirements.
In addition, the design also includes a literature review, the English translation, opening report, piers graphic design, preliminary design of pier structures, pier construction drawing design, construction drawings and manual preparation. Design results include: design of a manual, with any necessary diagrams; drawings 10 ( in the construction drawings and design documents which are attached ) .
 
Keywords: Bulk grain cereals, Import, High pile slab structure, Steel pipe piles, SAP2000

目　录

摘  要 I

ABSTRACT II

第1章 背景资料 1

1.1工程概述 1

1.2设计任务 1

1.3 设计意义及目的 2

1.4 建港存在的问题和建议 2

1.5 设计依据文件 3

第2章 设计资料 4

2.1 吞吐量 4

2.2 设计船型 4

2.3 自然条件 4

2.3.1 水文资料 4

2.3.2 气象条件 5

2.3.3 地质资料 5

第3章 港口总平面布置及装卸工艺 6

3.1 码头竖向尺度 6

3.1.1 码头前沿高程 6

3.1.2 码头前沿设计水深 6

3.2 港口平面尺度 7

3.2.1 水域部分 7

3.2.2 库场设计 9

3.2.3 港口路域设施 11

3.3 装卸工艺 12

3.3.1 工艺流程 12

3.3.2 卸船机 12

3.3.3 皮带机（带式输送机） 13

3.3.4 筒仓 14

3.3.5 工作楼 14

3.3.6 灌包房 14

第4章 荷载计算 16

4.1 码头地面使用荷载 16

4.1.1 堆货荷载 16

4.1.2 施工荷载及人群荷载 16

4.1.3 卸船机荷载 16

4.1.4 30t轮胎吊 17

4.1.5 30t汽车 18

4.2 船舶荷载 19

4.2.1 作用在船舶上的风荷载 19

4.2.2 作用于船舶上的水流力 20

4.2.3 系缆力 22

4.2.4 撞击力 25

4.2.5 挤靠力 25

4.3 其它荷载 26

4.3.1 冰荷载 26

4.3.2 波浪力 26

第5章 码头结构型式方案比选 27

5.1 总则 27

5.2 方案初步设计 27

5.2.1 高桩梁板式结构（方案一） 27

5.2.2 板桩式结构（方案二） 34

5.3 比选结果 36

第6章 水工建筑物设计 38

6.1 总体概述 38

6.2 结构计算 38

6.2.1 面板内力计算 38

6.2.2 横向排架内力计算 44

6.2.2.1 SAP2000模型 44

6.2.2.2 地基及边界条件处理 45

6.2.2.3 定义材料 47

6.2.2.4 定义截面 47

6.2.2.5 荷载作用 48

6.2.2.6 作用效应组合 56

6.2.2.7 计算结果 59

6.2.2.8 桩力验算 60

第7章 构件配筋设计 73

7.1 横梁配筋 73

7.1.1 横梁内力值 73

7.1.2 横梁截面尺寸 74

7.1.3 混凝土和钢筋材料参数 75

7.1.4 承载能力极限状况时横梁配筋计算 75

7.1.5 施工期间下横梁配筋计算 83

7.1.6正常使用极限状况时横梁配筋验算 85

7.2 轨道梁配筋 87

7.2.1 轨道梁内力值 87

7.2.2 轨道梁截面尺寸 88

7.2.3 混凝土和钢筋材料参数 89

7.2.4正常使用极限状况时轨道梁配筋验算 97

第8章 高桩码头岸坡及挡墙稳定性计算 100

8.1 高桩码头岸坡稳定性计算 100

8.1.1 使用期码头岸坡稳定性计算 100

8.1.2 施工期码头岸坡稳定性计算 101

8.2 重力式挡墙计算 103

8.2.1 挡墙验算条件 103

8.2.2 持久组合时挡墙各作用标准值 104

8.2.3 挡墙抗滑稳定性验算 106

8.2.4 挡墙抗倾覆稳定性验算 107

8.2.5 挡墙地基应力计算 108

第9章 护岸设计 109

9.1 设计条件 109

9.1.1 设计水位 109

9.1.2 波浪要素 109

9.1.3 地质条件 109

9.1.4 地震 109

9.1.5 结构安全等级 110

9.2 护岸断面尺度确定 110

9.2.1 胸墙顶高程 110

9.2.2 护面块体稳定重量 111

9.2.3 扭工字块护面层的厚度 112

9.2.4 护岸垫层块石的重量 112

9.2.5 护岸垫层块石厚度 113

9.3 胸墙作用标准值及相应组合 113

9.3.1 持久组合时胸墙各种作用标准值 113

9.3.2 持久组合时胸墙作用标准值产生的力矩 119

9.3.3胸墙抗滑、抗倾稳定性验算 120

9.3.4 护岸整体稳定性验算 122

第10章 结论及展望 124

致  谢 125

参考文献 126

附录 126

参考文献

[1] 中国人民共和国交通部.河港总平面布置规范[S]. 北京：人民交通出版社，1998
[2] 中国人民共和国交通部.高桩码头设计与施工规范(JTJ 291-98)[S]. 北京：人民交通出版社，1999.6.
[3] 中国人民共和国交通部.港口工程桩基规范(JTJ 254-98)[S]. 北京：人民交通出版社，1998.
[4] 中国人民共和国交通部.港口工程荷载规范(JTJ 215-98)[S]. 北京：人民交通出版社，1999.6.
[5] 中国人民共和国交通部.港口工程混凝土结构设计规范(JTJ267-98)[S]. 北京：人民交通出版社
[6] 中交水运规划设计院.港口工程混凝土结构设计手册[M]. 北京：人民教育出版社，1998.
[7] 交通部第一航务工程勘察设计院.港口工程结构设计算例[M]. 北京：人民教育出版社.
[8] 洪承礼.港口规划与布置[M]. 北京：人民交通出版社.
[9] 工程建设标准规范.混凝土结构规范[S]. 中国建筑工业出版社，1998.
[10] 陈万佳. 港口水工建筑物[M].北京：人民交通出版社，1995.6.
[11] 水工钢筋混凝土结构学[M]. 北京：中国水利水电出版社，1996.
[12] 杨克己.实用桩基工程[M]. 北京：人民交通出版社，2004.
[13] 王钊.基础工程原理[M]. 武汉大学出版社.
[14] 龙驭球，包世华，匡文起，袁驷. 结构力学[M]. 高等教育出版社，2000.7.
[15] 孙训方，方孝淑等. 材料力学[M].高等教育出版社，1993.
[16] 建筑结构静力计算手册编写组.建筑结构静力计算手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1998.

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