港口水工建筑物-第一章1

第一章碼頭概論

本章重點(diǎn)：碼頭組成和荷載分析及計(jì)算。

第一節(jié)碼頭分類和組成

碼頭建筑物的作用是供船舶系靠、停泊、進(jìn)行貨物裝卸作業(yè)和旅客上下等。

2023/2/31港口水工建筑物一、碼頭建筑物組成

1、主體結(jié)構(gòu)通常包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)。

上部結(jié)構(gòu):將下部結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連成整體；直接承受船舶作用力和地面使用荷載，并將其傳至下部結(jié)構(gòu)，此外，還供安設(shè)碼頭附屬設(shè)備之用。

碼頭組成：主體結(jié)構(gòu)、附屬設(shè)備2023/2/32港口水工建筑物下部結(jié)構(gòu)：使碼頭形成一個(gè)直立墻體，并將作用在上部結(jié)構(gòu)和自身上的作用力傳遞到基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)是碼頭建筑物的底座，它承受下部結(jié)構(gòu)傳下來(lái)的作用力，并擴(kuò)散到較大范圍的地基上。

2023/2/33港口水工建筑物2、碼頭設(shè)備系船設(shè)備：系船柱、系船環(huán)，緩沖設(shè)備：如橡膠護(hù)舷，安全設(shè)備：如系網(wǎng)環(huán)、護(hù)輪檻，工藝設(shè)備：如工藝管溝、起重機(jī)軌道與鐵路軌道和路面等。

是指供船舶系靠和裝卸作業(yè)時(shí)所需要的設(shè)備2023/2/34港口水工建筑物二、碼頭分類

按平面布置：順岸式、突堤式、墩式

建筑物斷面形式分類：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多級(jí)式碼頭有以下幾種分類方法：2023/2/35港口水工建筑物地理位置分類：海港碼頭、河港碼頭、河口港碼頭、湖泊碼頭、水庫(kù)碼頭按用途分類：貨運(yùn)碼頭、客運(yùn)碼頭、輪渡碼頭、工作船碼頭、漁碼頭、軍用碼頭、修船碼頭等按碼頭建筑物結(jié)構(gòu)形式分類：重力式碼頭、板樁碼頭、高樁碼頭、混合式碼頭2023/2/36港口水工建筑物重力式碼頭耐久性較好，穩(wěn)定性易滿足要求，但是對(duì)地基承載力要求較高。板樁碼頭的板樁墻屬于薄壁結(jié)構(gòu)，且承受較大的土壓力，適用于墻身高度不太大的中、小型碼頭。高樁碼頭軟土地基采用，耐久性較差。混合式碼頭

2023/2/37港口水工建筑物第二節(jié)碼頭結(jié)構(gòu)上的作用及組合

港工建筑物設(shè)計(jì)方法回顧：

容許應(yīng)力法、破壞階段法、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。2023/2/38港口水工建筑物極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法

水準(zhǔn)I：半經(jīng)驗(yàn)半概率，各參數(shù)確定方法是統(tǒng)計(jì)分析后以定值出現(xiàn)，沒(méi)有考慮事物的隨機(jī)性。水準(zhǔn)II：近似概率設(shè)計(jì)法水準(zhǔn)III：全概率設(shè)計(jì)法

結(jié)構(gòu)可靠度概念、作用的意義。

參考《港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB5015》

2023/2/39港口水工建筑物一、作用及作用代表值

按時(shí)間的變異：永久作用、可變作用、偶然作用按空間位置的變化：固定作用、自由作用按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)：靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用1、作用的類型：作用是指引起結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)力變化的原因，分直接、間接兩大類。

2023/2/310港口水工建筑物2、作用代表值

標(biāo)準(zhǔn)值是作用的主要代表值頻遇值是作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)的較大值準(zhǔn)永久值是作用在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的量值，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有較長(zhǎng)的持續(xù)期。施加在港工建筑物上的作用是隨機(jī)變量，因此作用的取值基本上是通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值2023/2/311港口水工建筑物永久作用的代表值僅為標(biāo)準(zhǔn)值可變作用的代表值有標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值、準(zhǔn)永久值，設(shè)計(jì)水位確定是關(guān)鍵。參考表1－2－1偶然作用的代表值一般根據(jù)觀測(cè)和試驗(yàn)資料或工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析確定。2023/2/312港口水工建筑物二、港工建筑物的極限狀態(tài)和設(shè)計(jì)狀況

1、極限狀態(tài)的意義

2、極限狀態(tài)的種類承載力極限狀態(tài)：指建筑物的整體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的變形。

2023/2/313港口水工建筑物正常使用極限狀態(tài)指建筑物的整體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用和耐久性的各項(xiàng)規(guī)定限制時(shí)的狀態(tài)混凝土裂縫開(kāi)展寬度、梁的撓度、外觀的變形量，它們的限值應(yīng)滿足使用要求由于港工建筑物在施工、使用、維修時(shí)環(huán)境條件不同，應(yīng)針對(duì)不同工況進(jìn)行設(shè)計(jì)。2023/2/314港口水工建筑物3、設(shè)計(jì)狀況

持久狀況：與建筑物使用壽命同一量級(jí)的持續(xù)時(shí)間的設(shè)計(jì)狀況，最基本的設(shè)計(jì)狀況，應(yīng)進(jìn)行承載力、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)短暫狀況：持續(xù)時(shí)間較短，出現(xiàn)概率較高的設(shè)計(jì)狀況，可進(jìn)行承載力狀態(tài)設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況有時(shí)進(jìn)行正常使用狀態(tài)設(shè)計(jì)偶然狀況：持續(xù)時(shí)間很短，出現(xiàn)概率很低的設(shè)計(jì)狀況，僅進(jìn)行承載力狀態(tài)設(shè)計(jì)2023/2/315港口水工建筑物4、極限狀態(tài)表達(dá)式

2023/2/316港口水工建筑物各符號(hào)意義2023/2/317港口水工建筑物第三節(jié)碼頭地面使用荷載1、影響堆貨荷載的要素：碼頭用途，不同的堆貨品種；裝卸工藝，影響貨物堆高貨物批量，批量大堆高也大堆存期，長(zhǎng)期堆存，堆高也高碼頭形式，不同碼頭結(jié)構(gòu)形式對(duì)荷載大小敏感程度不同。參考《港口工程荷載規(guī)范（JTJ215-98）》1999.6.1實(shí)施一、堆貨荷載與人群荷載堆貨確定時(shí)必須滿足使用要求，同時(shí)保證技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。

2023/2/318港口水工建筑物前沿地帶L1，布置前方鐵路線、道路、門機(jī)軌道等。無(wú)門機(jī)寬度10.0m，有門機(jī)時(shí)按實(shí)際確定，資料缺乏，取碼頭前沿至門機(jī)后軌外1.5m。荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q1。前方貨場(chǎng)L2，碼頭前沿地帶的后面就是前方堆場(chǎng)，對(duì)設(shè)門機(jī)的碼頭，其寬度與門機(jī)吊臂的最大伸距有關(guān)，最大伸距為25m～30m，L2常為18m～23m。荷載標(biāo)準(zhǔn)值為q2。后方堆場(chǎng)，指上述兩個(gè)區(qū)域以外的堆場(chǎng)。一般不影響碼頭建筑物的穩(wěn)定性，q3主要用于堆場(chǎng)地坪設(shè)計(jì)L3通行道的寬度，L4為裝船機(jī)軌距。2、堆貨荷載分區(qū)和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值請(qǐng)看P184附表1、2請(qǐng)課后復(fù)習(xí)影響線概念、活載最不利位置確定方法2023/2/319港口水工建筑物2023/2/320港口水工建筑物2023/2/321港口水工建筑物2023/2/322港口水工建筑物2023/2/323港口水工建筑物2023/2/324港口水工建筑物2023/2/325港口水工建筑物