(港口水工建筑物)3港口水工建筑物结构的设计状况复习过程.ppt

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1、(港口水工建筑物)3港口水工建筑物结构的设计状况 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院2港港口口水水工工建建筑筑物物结结构构的的设设计计状状况况持久状况持久状况短暂状况短暂状况偶然状况偶然状况正常条件下，结构使用过程中的状况。按承载能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的长期组合或短期组合分别进行设计。结构施工和安装等持续时间较短的状况。应对承载能力极限状态的短暂组合进行设计

2、，必要时可同时对正常使用极限状态的短暂状况进行设计。结构承受设防地震等持续时间很短的状况。应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。前情提要前情提要I I港口工程港口工程3作用组合作用组合正常使用极限正常使用极限状态状态承载能力极限承载能力极限状态状态持久组合持久组合短暂组合短暂组合持久状况持久状况短暂状况短暂状况偶然组合偶然组合永久作用和持续时间较长的可变作用永久作用和持续时间较长的可变作用包含了持续时间较短的可变作用包含了持续时间较短的可变作用包含了偶然作用包含了偶然作用包括短期效应（频遇）组合和长期包括短期效应（频遇）组合和长期效应（准永久）组合效应（准永久）组合前情提要前情提要IIII河

3、海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程4前情提要前情提要IIIIII作用代表值作用代表值作用的代作用的代表值表值（应根据不（应根据不同的极限状同的极限状态与设计状态与设计状况采用不同况采用不同的量值作为的量值作为作用的代表作用的代表值）值）标准值标准值频遇值频遇值准永久值准永久值作用的主要代表值作用在结构上时而出现的较大值代表作用在结构上经常出现的量值，它在设计基准期内具有较长的总持续期河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院5码头地面使用荷载码头地面使用荷

4、载堆货荷载堆货荷载作作用用在在港港口口工工程程结结构构上上的的堆堆货货荷荷载载标标准准值值，应应根根据据堆堆存存货货种种、装装卸卸工工艺艺确确定定的的堆堆存存情情况况，结结合合结结构构型型式式、地地基基条条件件和和不不同同计计算算项项目并考虑今后港口发展等进行综合分析后确定。目并考虑今后港口发展等进行综合分析后确定。人群荷载人群荷载对对于于客客运运码码头头的的人人行行栈栈桥桥、引引桥桥、专专用用码码头头中中的的人人行行检检修修道道和和各各类码头中有可能作为人行通道的部位，均应考虑人群荷载。类码头中有可能作为人行通道的部位，均应考虑人群荷载。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学

5、院港口海岸与近海工程学院6码头地面使用荷载码头地面使用荷载码头地带码头地带根据码头作根据码头作业的客观情业的客观情况和使用经况和使用经验，现行验，现行港口工程港口工程荷载规范荷载规范（JTS 144-JTS 144-1-20101-2010）根）根据堆货荷载据堆货荷载的不同将码的不同将码头分成三个头分成三个区域：码头区域：码头前沿地带、前沿地带、前方堆场和前方堆场和后方堆场。后方堆场。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院7码头地面使用荷载码头地面使用荷载前沿地带前沿地带一一般般情情况况下下仅仅做做为为流流动动起起重重运运输输机机械械、门门机机和和火火车

6、车的的通通道道和和货货物物的的倒倒载场地。载场地。宽度：宽度：有有门门机机的的码码头取头取14m14m；没没有有门门机机的的海海港港码码头头取取10m10m；河河港港码码头头取取4-8m4-8m。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院8码头地面使用荷载码头地面使用荷载前方堆场前方堆场港港口口利利用用率率最最高高的的堆堆场场，因因为为这这个个地地带带使使用用最最方方便便，货货物物水水平平运运距最短。距最短。宽度：宽度：有有门门机机的的码码头头，按按门门机机吊吊臂臂可可伸伸到的范围确定；到的范围确定；不不设设门门机机的的码码头头，可可根根据据各各港港采采用用

7、的的装装卸卸设设备备和和管管理情况确定。理情况确定。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院9码头地面使用荷载码头地面使用荷载后方堆场后方堆场指指前前方方堆堆场场以后的堆场。以后的堆场。后后方方堆堆场场堆堆货货荷荷载载通通常常位位于于港港口口水水工工建建筑筑物物边边缘缘或或以以外外，对码头结构对码头结构设设计计一一般般影影响响很很小小，主主要要用用于于堆堆场场地坪设计。地坪设计。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院10流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载门座起重机荷载门座起重机荷载门座起重机荷载应按实际机型确定

8、。当缺乏实际资料门座起重机荷载应按实际机型确定。当缺乏实际资料时，国产门机荷载标准值可根据其最大起重量、最大时，国产门机荷载标准值可根据其最大起重量、最大幅度、轨距按荷载规范采用。设计时不考虑冲击系数。幅度、轨距按荷载规范采用。设计时不考虑冲击系数。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院11流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载轮胎式起重机荷载轮胎式起重机荷载轮轮胎胎式式起起重重机机又又称称轮轮胎胎吊吊，虽虽然然越越野野和和爬爬坡坡能能力力较较差差，行行驶驶速速度度较较慢慢，但但机机动动灵灵活活，能能四四面面进进行行工工作作，使使用用方方便便，在在内内

9、河河中中小小港港口口应应用用较较普普遍遍。一一般般起起重重量量时时考考虑虑冲冲击击系系数数1.11.11.31.3，最最大大起起重重量量时时不不考考虑虑冲冲击击力。力。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院12流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载汽车式起重机荷载汽车式起重机荷载汽汽车车起起重重机机的的越越野野性性能能好好，适适用用于于流流动动性性较较大大的的场场所所作作业。业。进进行行作作业业时时不不能能吊吊货货行行驶驶，加加之之起起重重效效率率低低，又又不不能能配配用用抓抓斗斗装装卸卸散散货货，所所以以在在中中小小港港口口用用得得不不太太普普遍遍，

10、仅仅只只能能做做点点辅辅助助作作业业，用用于于港港口口进进行行装装卸卸作作业的较少业的较少。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院13流动起重运输机械荷载流动起重运输机械荷载缆车荷载缆车荷载缆缆车车是是河河港港斜斜坡坡码码头头上上、下下坡坡的的主主要要运运载载工工具具，必必须须与与选选定定的的坡坡顶顶绞绞车车配配套套使使用用。作作用用在在轨轨道道上上的的缆缆车车荷荷载载应应根根据据缆缆车车自重、载重量、轮数及影响轮压的各种因素确定。自重、载重量、轮数及影响轮压的各种因素确定。缆车轮压标准值（缆车轮压标准值（kNkN）；）；重力加速度，取重力加速度，取10

11、m/s10m/s2 2；缆车载重量（缆车载重量（t t）；）；缆车自重（缆车自重（t t）；）；缆车总轮数；缆车总轮数；轮压不均匀系数。轮压不均匀系数。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院14铁路和汽车荷载铁路和汽车荷载铁路荷载铁路荷载铁铁路路列列车车由由机机车车和和车车辆辆组组成成。由由于于港港口口铁铁路路所所用用机机车车和和车车辆辆的的型型号号甚甚多多，设设计计时时一一般般不不采采用用实实际际机机车车和和车车辆辆的的轴轴压压力力，而而是是采采用用中中华华人人民民共共和和国国铁铁路路标标准准荷荷载载(又又称称中中一一活活载载)。按按此此图图式式计计算

12、算时时，按按其其最最不不利利的的情情况况截截取取任任意意数数量量的的荷荷载载加加载载。普普通通活活载载一一般般对对大大跨跨度度结结构构起起控控制制作作用用，特特种种活载一般对小跨度活载一般对小跨度(小于小于3-5m)3-5m)结构起控制作用。结构起控制作用。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院15铁路和汽车荷载铁路和汽车荷载汽车荷载汽车荷载作作用用在在港港口口建建筑筑物物上上的的汽汽车车荷荷载载，包包括括各各级级汽汽车车和和平平板板挂挂车车荷荷载载。汽汽车车荷荷载载按按单单辆辆汽汽车车总总重重量量分分为为：10t、15t、20t、30t、55t汽汽车车

13、五五个个等等级级，其其技技术术指指标和平面尺寸按附录一的规定采用。标和平面尺寸按附录一的规定采用。30 t 30 t 汽车平面尺寸汽车平面尺寸港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院16船舶荷载船舶荷载船舶船舶荷载荷载根据根据作用作用方式方式不同不同划分划分船舶系缆力船舶系缆力船舶挤靠力船舶挤靠力船舶撞击力船舶撞击力由于风和流的作用，通过系船缆作用在码头系船柱上的力由于风和流的作用，使停靠在码头的船舶直接作用在码头建筑物上的力船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院17船舶荷载船

14、舶荷载系缆力分为纵、横向系缆力两部分，主要由风作用产生。当码头前沿水流较大时，系缆力应考虑风与水流可能同时出现的对计算船舶共同作用所产生的横向分力总和Fx 和纵向分力总和Fy。系缆力系缆力系船柱受力分布不均匀系数系船柱受力分布不均匀系数,与实际受力的系船柱数目有关。与实际受力的系船柱数目有关。系缆力标准值；系缆力标准值；风和流对船舶产生横向和纵向分力总和；风和流对船舶产生横向和纵向分力总和；计算船舶同时受力的系船柱数量，与船长有关；计算船舶同时受力的系船柱数量，与船长有关；系船缆水平投影与码头前沿线所成夹角；系船缆与水系船缆水平投影与码头前沿线所成夹角；系船缆与水平面之间的夹角；平面之间的夹角

15、；港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院18船舶荷载船舶荷载港口工程荷载规范规定计算系缆力标准值不应大于缆绳的破断力，也不应低于规范规定的下限值。系缆力取值标准系缆力取值标准聚丙烯尼龙缆绳的破断力（聚丙烯尼龙缆绳的破断力（kNkN）；）；缆绳直径（缆绳直径（mmmm）。）。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院19船舶荷载船舶荷载防冲设施连续布置防冲设施连续布置船舶挤靠力船舶挤靠力挤靠力分布不均匀系数，采用挤靠力分布不均匀系数，采用1.11.1；船舶直线段与防冲设施接触长度（船舶直线段与防冲设施接触长度（m m）。

16、）。可能同时出现的风和流对船舶作用产生的横向分可能同时出现的风和流对船舶作用产生的横向分力总和（力总和（kNkN）；防冲设施间断布置防冲设施间断布置挤靠力标准值（挤靠力标准值（kN/m)kN/m)；作用于一组（或一个）防冲设施上的挤靠力标准值（作用于一组（或一个）防冲设施上的挤靠力标准值（kN)kN)；挤靠力不均匀系数，采用挤靠力不均匀系数，采用1.31.3；与船舶接触的防冲设施组数或个数。与船舶接触的防冲设施组数或个数。港口工程港口工程20河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院船舶荷载船舶荷载港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学

17、院21船舶荷载船舶荷载防冲设施防冲设施橡胶护弦橡胶护弦 港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院22船舶荷载船舶荷载按按发发生生的的原原因因可可分分为为船船舶舶靠靠向向码码头头时时产产生生的的撞撞击击力力和和系系泊泊中中船船舶舶受受横横向波浪作用产生的撞击力。向波浪作用产生的撞击力。船船舶舶撞撞击击码码头头时时产产生生的的有有效效撞撞击击能能量量，通通过过防防冲冲设设施施、码码头头和和船船舶舶的的变变形形全全部部转转化化外外力力做做功功。船船舶舶靠靠岸岸时时撞撞击击力力的的标标准准值值应应根根据据船船舶舶有有效效撞击能量和橡胶护舷性能曲线确定。撞击能量和橡

18、胶护舷性能曲线确定。船舶撞击力船舶撞击力有效动能系数；有效动能系数；船舶质量船舶质量(t)(t)，按满载排水量计算；，按满载排水量计算；船舶靠岸时的有效撞击能量（船舶靠岸时的有效撞击能量（kJkJ）；）；船舶靠岸法向速度船舶靠岸法向速度(m(ms)s)。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院23船舶荷载船舶荷载船舶撞击力船舶撞击力船舶与橡胶护舷之间摩擦系数；船舶与橡胶护舷之间摩擦系数；船舶撞击力沿码头长度方向的分力标准值（船舶撞击力沿码头长度方向的分力标准值（kNkN）；）；船舶撞击力法向分力标准值船舶撞击力法向分力标准值(kN)(kN)。港口工程港口工

19、程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院24其他荷载其他荷载水流力水流力设计流速（设计流速（m/sm/s）；）；水流力标准值（水流力标准值（kNkN）；）；水流阻力系数；水流阻力系数；水水流流力力是是内内河河敦敦式式码码头头及及其其他他透透空空式式码码头头需需考考虑虑的的设设计计荷荷载载，一一些些外外海海建筑物当水流速度较大时，也需要考虑水流力的作用。建筑物当水流速度较大时，也需要考虑水流力的作用。水密度（水密度（t/mt/m3 3），淡水取），淡水取1.01.0，海水取，海水取1.0251.025；计算构件在与流向垂直平面上的投影面积（计算构件在与流向垂直平面上的投影

20、面积（m m2 2）。）。港口工程港口工程河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院25其他荷载其他荷载冰荷载冰荷载桩（墩）迎冰面投影宽度（桩（墩）迎冰面投影宽度（m m）；）；极限冰压力标准值（极限冰压力标准值（kNkN）；）；计算冰厚（计算冰厚（m m）；）；对对于于寒寒冷冷地地区区冰冰情情严严重重的的内内河河及及外外海海透透空空式式高高桩桩码码头头或或支支墩墩式式码码头头，冰荷载也是一项重要的设计荷载。冰荷载也是一项重要的设计荷载。冰冰荷荷载载可可分分为为：（1 1）风风和和水水流流作作用用下下大大面面积积冰冰场场运运动动时时产产生生的的静静冰冰压压力力；（2 2）风

21、风和和水水流流驱驱动动下下流流冰冰产产生生的的撞撞击击力力；（3 3）冻冻结结在在建建筑筑物物上上的的冰冰因因水水位位升升降降产产生生的的竖竖向向力力；（4 4）建建筑筑物物内内、外外的的冰冰因因温温度度变变化化产产生的膨胀力生的膨胀力。冰抗压强度标准值（冰抗压强度标准值（kPakPa）；）；桩（墩）迎冰面形状系数；桩（墩）迎冰面形状系数；冰温系数。冰温系数。港口工程港口工程26重力式码头重力式码头工作原理：工作原理：依靠结构本身及其上填料的重量抵抗建筑物的滑动和倾覆。依靠结构本身及其上填料的重量抵抗建筑物的滑动和倾覆。优优点点：抗抗冻冻和和抗抗冰冰性性能能好好，坚坚固固耐耐久久，可可承承受受

22、较较大大码码头头地地面面荷荷载载，对对码码头头地地面面超超载载和和装装卸卸工工艺艺变变化化适适应应性性强强，施施工工比比较较简简单单，维维修修费费用用少少，造价低，设计和施工经验比较成熟。造价低，设计和施工经验比较成熟。缺点：缺点：要求有一定承载力的地基，以及较大数量的砂石料。要求有一定承载力的地基，以及较大数量的砂石料。适用条件：适用条件：较好的地基。如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土地基。较好的地基。如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土地基。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程27重力式码头的组成重力式码头的组成胸胸墙墙和和墙墙身身：是是重重力力式式码码头头

23、的的主主体体结结构构，挡挡土土、承承受受并并传传递递外外力力、构构成成整整体体，便于安装码头设备。便于安装码头设备。基础：基础：（1 1）扩散、减小）扩散、减小地基应力，降低码头沉降；地基应力，降低码头沉降；（2 2）有利于保护地基不）有利于保护地基不受冲刷；（受冲刷；（3 3）便于整平）便于整平地基，安装墙身。地基，安装墙身。墙后回填：墙后回填：（主要指抛石（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压棱体，倒滤层）减小土压力，减小水土流失。力，减小水土流失。码头设施：码头设施：供船舶系靠，供船舶系靠，装卸作业。装卸作业。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程28

24、重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构。重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构。根根据据墙墙身身结结构构型型式式划划分分方块码头方块码头沉箱码头沉箱码头格形钢板桩码头格形钢板桩码头干地施工的现浇砼干地施工的现浇砼和浆砌石码头和浆砌石码头扶壁码头扶壁码头大圆筒码头大圆筒码头我国常用的结构型式我国常用的结构型式我国常用的结构型式我国常用的结构型式近年采用较多的型式近年采用较多的型式常常用用于于有有干干地地施施工工条条件件的的内内河港河港我国南方较常用的型式我国南方较常用的型式近年采用较多的型式近年采用较多的型式河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸

25、与近海工程学院港口工程港口工程29重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式方块码头方块码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程30重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式沉箱码头沉箱码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程31重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式扶壁码头扶壁码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程32重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式大直径圆筒码头大直径圆筒码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程33重

26、力式码头的结构型式重力式码头的结构型式格形钢板桩码头格形钢板桩码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程34重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式根根据据墙墙身身的的施施工工方方法法划划分分干地现场浇筑干地现场浇筑（或砌筑）结构（或砌筑）结构水下安装水下安装预制结构预制结构较少用较少用预制墙身构件预制墙身构件开挖基床开挖基床抛填块石基床抛填块石基床基床夯实和整平基床夯实和整平在基床上安装强身预制件在基床上安装强身预制件浇注胸墙浇注胸墙抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层安装码头设备和铺设路面安装码头设备和铺设路面施工顺序施工顺序河海

27、大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程35重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式干地现场浇筑（或砌筑）结构干地现场浇筑（或砌筑）结构河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程36重力式码头的结构型式重力式码头的结构型式水下安装预制结构水下安装预制结构河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程37方块码头方块码头适用：适用：地基较好，当地有大量石料，缺少钢材和冰况严重的情况。地基较好，当地有大量石料，缺少钢材和冰况严重的情况。缺点：缺点：水下工作量大，结构整体和抗震性能差，需要石料量大。

28、水下工作量大，结构整体和抗震性能差，需要石料量大。优优点点：耐耐久久性性好好，基基本本不不需需要要钢钢材材，施施工工简简单单，不不需需要要复复杂杂的的施工设备，如果没有大型起重船，可把块体做得小一些。施工设备，如果没有大型起重船，可把块体做得小一些。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程38方块码头方块码头断面形式断面形式卸荷板式卸荷板式是是衡衡重重式式的的一一种种，卸卸荷荷板板的的存存在在，减减小小了了墙墙背背后后的的土土压压力力，基基底底应应力力较较均均匀匀，断断面面和和底底宽宽大大大大减减小小，整整体体稳稳定定性较好。性较好。衡重式衡重式土土压压力

29、力减减小小，重重心心靠靠后后，基基底底应应力力分分布布均均匀匀，横横断断面面方方向向整整体体性性好好，但但结结构构重重心心靠靠上上，抗抗震震性性能能差差，且且衡衡重重式式断断面面在在施施工工中中存在后倾稳定问题。存在后倾稳定问题。阶梯形阶梯形断断面面和和底底宽宽较较大大，材材料料用用量量较较多多，横横断断面面方方向向整整体体性性差差，且且地地基基应应力力不均匀。不均匀。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程39空心方块空心方块有有底底空空心心：外外形形尺尺寸寸大大，抗抗倾倾能能力力大大（填填料料全全部部参参加加抗抗倾倾），基基底底应应力力较较小小，但但易

30、易断裂。断裂。无无底底空空心心：抗抗倾倾能能力力小小，基基底底局局部部应应力力集集中，仅用于小码头。中，仅用于小码头。方块码头方块码头结构形式结构形式异型方块异型方块结结构构轻轻型型，材材料料较较省省，土土压压力力较较小小（空空腔腔内内不不完完全全填填满满石石料料），造造价价低低，但但施施工工中中稳稳定定性性差差，基基底底局局部部应应力力集集中中，一一般般用用于于小小码头。码头。实心方块实心方块制制作作方方便便，耐耐久久性性好好，施施工工维维修修简简便便，但但砼砼或或石石料料用用量量大大，若若起起重重设设备备能能力力足足够够，地地基基承承载载力力好好，材材料料供供应应充充足足，宜选用这种型式。

31、宜选用这种型式。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程40空心块体：空心块体：工工字字，双双工工字字，多多工工字字，日日字字，口口字字，T形，双形，双T形等。形等。方块码头方块码头构造构造块体形状块体形状实心块体：实心块体：直角六面体直角六面体河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程41卸卸荷荷板板一一般般采采用用钢钢筋筋砼砼结结构构，其其型型式式有有悬悬臂臂式式、锚固式和简支式。锚固式和简支式。悬悬臂臂式式最最为为常常用用，其其悬悬臂臂长长度度和和厚厚度度应应通通过过后后倾倾稳稳定定性性和和强强度度计计算算确确定定

32、，一一般般悬悬臂臂长长1.53.0m，厚度厚度0.81.2m。为为防防止止后后倾倾，悬悬臂臂不不能能太太长长，应应满满足足控控制制条条件件：悬臂长悬臂长/墙身顶宽墙身顶宽0.5。当当悬悬臂臂长长度度/厚厚度度1.5，一一般般可可采采用用素素砼砼，此此时时厚厚度度11.2m；悬悬臂臂长长度度/厚厚度度1.5，应应采采用用钢钢筋筋砼砼，此时厚度此时厚度0.81.0m。方块码头方块码头构造构造块体尺寸块体尺寸原则上越大越好，但应考虑预制和起重设备的原则上越大越好，但应考虑预制和起重设备的能力以及码头的分段长度。能力以及码头的分段长度。构造构造卸荷板卸荷板 河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口

33、海岸与近海工程学院港口工程港口工程42（2）尽尽量量使使断断面面重重心心后后移移，以以增增大大稳稳定定，减减小小地地基基应应力力，宜宜采采用用衡衡重重式式断断面面，衡衡重重式式码码头头在在施施工工过过程程中中，若若墙墙后后未未及及时时回回填填，存存在在向向后后倾倾覆覆的的危危险险，为为了了保保证证墙墙在在施施工工期期的的稳稳定定性性应应控控制制基基底底应应力力分分布布，应应对对墙墙身身合合力力到到后趾的距离作限制。后趾的距离作限制。方块码头方块码头断面设计断面设计（1）尽量减小土压力）尽量减小土压力。（3）在在在在施施施施工工工工许许许许可可可可的的的的情情情情况况况况下下下下，尽尽尽尽量量量

34、量增增增增大大大大块块块块体尺寸，以减少层数和数量。体尺寸，以减少层数和数量。体尺寸，以减少层数和数量。体尺寸，以减少层数和数量。（4）卸卸卸卸荷荷荷荷板板板板的的的的位位位位置置置置应应应应适适适适当当当当低低低低一一一一些些些些，一一一一般般般般卸卸卸卸荷荷荷荷板板板板顶顶顶顶面面面面以以以以放放放放在在在在现现现现浇浇浇浇胸胸胸胸墙墙墙墙的的的的施施施施工工工工水水水水位位位位为为为为宜。宜。宜。宜。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程43沉箱码头沉箱码头适适用用：当当当当地地地地有有有有沉沉沉沉箱箱箱箱预预预预制制制制场场场场或或或或工工工工程

35、程程程量量量量较较较较大大大大，工工工工期期期期短短短短的的的的大大大大型型型型码码码码头头头头，或或或或需需需需要要要要采采采采用用用用沉沉沉沉箱箱箱箱结结结结构构构构的的的的特特特特殊工程，如灯塔基础等殊工程，如灯塔基础等殊工程，如灯塔基础等殊工程，如灯塔基础等 。缺缺点点：钢钢钢钢材材材材用用用用量量量量大大大大，耐耐耐耐久久久久性性性性不不不不如如如如方方方方块块块块结结结结构构构构，且且且且需需需需专专专专门门门门的的的的预预预预制制制制下下下下水水水水设设设设备备备备；基基基基床床床床整整整整平平平平要要要要求求求求高高高高；沉沉沉沉箱箱箱箱一一一一旦旦旦旦遭遭遭遭到到到到破破破破

36、坏坏坏坏，修修修修理理理理难难难难度度度度较大。较大。较大。较大。优优点点：整整整整体体体体性性性性好好好好，空空空空心心心心率率率率大大大大，内内内内部部部部填填填填料料料料自自自自重重重重小小小小，地地地地基基基基应应应应力力力力较较较较小小小小；抗抗抗抗震震震震能能能能力力力力强强强强，施施施施工工工工速速速速度度度度快快快快，水水水水下下下下工工工工作作作作量量量量少少少少，箱箱箱箱内内内内可可可可填填填填充充充充砂砂砂砂石料，造价低。石料，造价低。石料，造价低。石料，造价低。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程44沉箱码头沉箱码头河海大学河海

37、大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程45沉箱码头沉箱码头船用气囊上下水船用气囊上下水河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程46沉箱码头沉箱码头河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程47沉箱码头沉箱码头断面形式断面形式矩形沉箱矩形沉箱制制作作简简单单，浮浮游游稳稳定定性性好好，施施工工经经验验丰丰富富，多用于岸壁式码头。多用于岸壁式码头。1 1）对对称称式式：最最常常用用；2 2）非非对对称称式式：节节省省钢钢筋筋砼砼，但但制制作作麻麻烦烦，浮浮游游稳稳定定性性差差；3 3）开孔式：对无

38、掩护的港口，消能效果较好。开孔式：对无掩护的港口，消能效果较好。圆形沉箱（圆形沉箱（多用于墩式码头多用于墩式码头多用于墩式码头多用于墩式码头）1 1）受受力力条条件件好好，浮浮游游时时产产生生径径向向水水压压力力，壁壁内内产产生生压压应应力力，使使用用时时产产生生径径向向侧侧压压力力，壁壁内内产产生生拉拉应应力力；2 2）按按构构造造配配筋筋，用用钢钢量量少少（填填料料侧侧压压力力按按储储仓仓压压力力计计算算，数数值值不不大大，往往往往不不起起控控制制作作用用）；3 3）腔腔体体内内不不设设隔隔板板，砼砼用用量量减减少少，重重量量减减小小，且且空空间间大大，施施工工方方便；便；4 4）环形箱壁

39、对水流的阻力小。）环形箱壁对水流的阻力小。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程48沉箱码头沉箱码头构造构造外形尺寸外形尺寸宽度：宽度：沉箱的底宽应根据建筑物的稳定性和地基承载力确定，同时也要满沉箱的底宽应根据建筑物的稳定性和地基承载力确定，同时也要满足浮运吃水，干舷高度和浮游稳定性的要求，若不满足，应尽量从施工上足浮运吃水，干舷高度和浮游稳定性的要求，若不满足，应尽量从施工上采取措施，如用起重船或浮筒吊护，不得已才考虑增大宽度。采取措施，如用起重船或浮筒吊护，不得已才考虑增大宽度。长长度度或或直直径径：应应根根据据施施工工设设备备能能力力，施施工工要要

40、求求的的最最小小尺尺寸寸及及码码头头变变形形缝缝间间距确定。距确定。我我国国船船厂厂生生产产的的一一般般在在1012-1214m1012-1214m，约约600600800t800t，国国内内最最大大2000t2000t，世世界界上上最最大大沉沉箱箱为为我我国国为为马马尔尔太太设设计计并并利利用用马马尔尔太太船船坞坞生生产产的的沉沉箱箱，lbh=262621.5mlbh=262621.5m，约，约6400t6400t。高度：高度：顶部高程宜适当放低，但不得低于现浇胸墙的施工水位，构造上沉顶部高程宜适当放低，但不得低于现浇胸墙的施工水位，构造上沉箱要伸入胸墙箱要伸入胸墙3050cm，以保证整体性

41、。，以保证整体性。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程49沉箱码头沉箱码头构造构造壁厚壁厚作用：增大沉箱刚度，减小立板、底板的计算跨度，从而减小内力。作用：增大沉箱刚度，减小立板、底板的计算跨度，从而减小内力。隔隔墙墙间间距距：3 35m5m，隔隔墙墙顶顶应应比比外外壁壁低低101020cm20cm，便便于于封封舱舱板板或或搭搭设设工工作作平台，隔墙上可以挖孔，以减小材料用量。平台，隔墙上可以挖孔，以减小材料用量。沉箱的外壁和底板的厚度应由计算确定，但壁厚沉箱的外壁和底板的厚度应由计算确定，但壁厚25cm25cm，一般取，一般取30-35cm30-35

42、cm，底板厚度底板厚度壁厚，一般取壁厚，一般取353540cm40cm。应应根根据据当当地地的的材材料料，选选用用量量大大、便便宜宜、易易密密实实和和易易填填充充的的填填料料，如如：砂砂、块石、卵石、开山土等。块石、卵石、开山土等。构造构造纵、横隔墙纵、横隔墙构造构造填料填料河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程50沉箱码头沉箱码头构造构造接缝构造接缝构造 1 1）每每隔隔一一箱箱格格在在前前后后壁壁设设置置一一个个灌灌水水孔孔，不设灌水孔的箱格，应在隔墙上设置通水孔。不设灌水孔的箱格，应在隔墙上设置通水孔。2 2）为为了了便便于于沉沉箱箱沉沉放放时时的

43、的定定位位，应应在在箱箱顶顶的四个角上埋置拉环。的四个角上埋置拉环。1 1）平平接接：当当墙墙后后设设置置抛抛石石棱棱体体或或全全部部采采用用块块石回填时。石回填时。2 2）空空腔腔对对接接：当当墙墙后后不不设设抛抛石石棱棱体体而而全全部部采采用用砂砂或或开开山山土土回回填填时时，腔腔内内设设置置倒倒滤滤层层，平平均缝宽均缝宽5cm5cm。注意：沉箱接缝的底面防漏。注意：沉箱接缝的底面防漏。构造构造其它其它河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程51扶壁码头扶壁码头适适用用：有有有有起起起起重重重重运运运运输输输输设设设设备备备备，有有有有预预预预制制制制

44、能能能能力力力力的的的的情情情情况况况况或或或或有有有有干干干干地地地地施施施施工条件。工条件。工条件。工条件。缺点：缺点：整体性差，耐久性差。整体性差，耐久性差。整体性差，耐久性差。整体性差，耐久性差。优优点点：结结结结构构构构简简简简单单单单，施施施施工工工工速速速速度度度度快，节省材料，造价低快，节省材料，造价低快，节省材料，造价低快，节省材料，造价低 。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程52扶壁码头扶壁码头肋肋板板：将将立立板板和和底底板板连连成成整体，并支撑立板和底板整体，并支撑立板和底板。底底板板：将将上上部部荷荷载载传传给给基基床床。立

45、立板板：挡挡土土并并构构成成码码头头直直立岸壁。立岸壁。组组 成成河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程53扶壁码头扶壁码头无底扶壁无底扶壁翘尾式扶壁翘尾式扶壁将上部荷载传给基床将上部荷载传给基床。空腹式或折线式空腹式或折线式可可节节省省砼砼和和钢钢筋筋，但但配配筋筋复复杂杂，施施工工麻麻烦烦，工工程程意意义不大。义不大。型型 式式河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程54扶壁码头扶壁码头长长度度：预预制制安安装装时时，取取决决于于起起重重能能力力，但但H/3H/3；干干地地现现浇浇时时，取取变形缝间距。变形缝间距

46、。宽宽度度：由由结结构构稳稳定定性性和和地地基基承承载载能能力力确确定定但但构构造造上上应应满满足足：前前趾趾长长1m1m；翘尾长；翘尾长底宽底宽/4/4；翘尾角度；翘尾角度。高高度度：由由码码头头水水深深和和胸胸墙墙的的底底标标高高确确定定，且且不不低低于于胸胸墙墙的的施施工工水水位位，护壁顶端宜嵌入胸墙护壁顶端宜嵌入胸墙10cm10cm。构造构造外形尺寸外形尺寸河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程55扶壁码头扶壁码头肋肋板板的的材材料料用用量量在在整整个个扶扶壁壁结结构构中中占占很很大大比比重重，肋肋板板间间距距与与肋肋板板数数量有关，须经技术、经

47、济比较加以确定：量有关，须经技术、经济比较加以确定：对现浇多肋扶壁：对现浇多肋扶壁：1/21/21/31/3墙高或墙高或2 23.5m3.5m。对对预预制制扶扶壁壁：若若预预制制件件长长4m14mD14m时，壁厚应适当加厚。时，壁厚应适当加厚。其它：其它：（1 1）应应根根据据码码头头稳稳定定和和减减小小基基床床应应力力的的需需要要设设内内趾趾和和外外趾趾（内内趾趾采采用用圆环形，外趾采用折线形），长度圆环形，外趾采用折线形），长度0.50.51.0m1.0m，且两者不宜相差过大。，且两者不宜相差过大。（2 2）圆圆筒筒直直接接承承受受船船舶舶荷荷载载或或圆圆筒筒顶顶设设置置轨轨道道梁梁支支撑

48、撑柱柱时时，应应将将圆圆筒筒上部的壁适当加厚，形成加强圈梁。上部的壁适当加厚，形成加强圈梁。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程64大直径圆筒码头大直径圆筒码头构造构造外型尺寸外型尺寸河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程65大直径圆筒码头大直径圆筒码头构造构造接缝接缝墙后回填细颗粒填料时：采用水下浇注砼堵缝或采用空腔对接，并在腔墙后回填细颗粒填料时：采用水下浇注砼堵缝或采用空腔对接，并在腔内浇注砼。内浇注砼。墙后用块石回填：采用预制的砼（钢筋砼）梯形条堵缝，或打钢管桩。墙后用块石回填：采用预制的砼（钢筋砼）梯形

49、条堵缝，或打钢管桩。筒里回填细颗粒土，且圆筒放在抛石基床上应在圆筒底设置倒滤层，若筒里回填细颗粒土，且圆筒放在抛石基床上应在圆筒底设置倒滤层，若圆筒采用分段拼装时，应在拼装缝处设置弹性垫或倒滤棱体。圆筒采用分段拼装时，应在拼装缝处设置弹性垫或倒滤棱体。圆筒中心线到胸墙垫板之间的空挡应用防漏板覆盖圆筒中心线到胸墙垫板之间的空挡应用防漏板覆盖303060cm60cm。河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程66大直径圆筒码头大直径圆筒码头构造构造接缝接缝河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院港口工程港口工程67格形钢板桩码头格形钢板桩码

50、头组组成成：上上部部结结构构（即即胸胸墙墙）、格格形形墙墙体体和和墙墙后后回回填填组组成成。格格形形墙墙体体由由直直腹腹式式钢钢板板桩桩形形成成的的主主格格仓仓、副副格格仓仓以以及及格格仓仓内内的的填料组成。填料组成。格形钢板桩码头是一种较新型格形钢板桩码头是一种较新型的码头结构形式，对地基条件的码头结构形式，对地基条件适应能力强，施工速度快，占适应能力强，施工速度快，占用场地小，施工期具有较大的用场地小，施工期具有较大的抗风浪能力等。抗风浪能力等。格格仓仓形形式式：圆圆格格形形、平平格格形形、四分格形、偏圆格形四分格形、偏圆格形河海大学河海大学 港口海岸与近海工程学院港口海岸与近海工程学院2