盘锦港某码头改扩建工程结构初步设计答辩稿

盘锦港某码头 改扩建工程结构初步设计 学 生： 盘锦港某码头改扩建工程结构初步设计 一 选题背景 二 设计资料 三 结构的方案设计 四 结构构件的分析计算 五 结论 盘锦港位于松辽平原南部 ， 辽河入海口永远角凹岸 ， 拥有岸线 880延长米 。 港口背依盘锦市和辽河油田 ，面临渤海 。 盘锦港做为辽宁港口群重要组成部分 ， 抓住辽宁省 “ 五点一线 ” 沿海经济带开发建设的历史机遇 ， 乘势而上 ， 加快建设盘锦港的步伐 ， 以油品 、 液体化工品 、 散杂货运输为主 ， 向发展临海工业和现代物流业多功能综合性港口方向发展 。 盘锦港毗邻沈大高速 、 京沈高速 、 盘海营高速 ，8车道疏港公路直通码头前沿 。 一、选题背景 盘锦港现有陆域面积 23万平方米 ， 仓库面积 5000平方米 ， 拥有 3000吨级多功能码头一座 ， 3000吨级专用油码头一座 ， 4000吨浮趸码头三座 ， 货场 2万平方米 ，储油罐区 12万立方米 。 装卸的主要货种有：各种型号汽油 、 柴油 、 渣油 、润滑油 、 沥青以及液体化工品等液态产品；各种化工原料 、 粮食 、 建材 、 煤炭 、 非矿等；大型设备 、 钢结构件 、 集装箱等 。 盘锦港根据经济发展规模的要求 ， 需新建 2个3000吨级和 1个 2万吨级的多用途码头 。 一、选题背景 1. 设计船型 2万吨级集装箱船：船长 船宽 型深 满载吃水 =190 25 3000吨级杂货船：船长 船宽 型深 满载吃水=104 2. 水文及气象资料 （ 1）气候：该港所在地区年平均气温 ，极端最高气温 35 ，极端最低气温 ； （ 2）水位：设计高水位： +端高水位：+计低水位： +端低水位： + 二、设计资料 （ 3）流：水流设计流速： V=1m/s；流向：与船舶纵轴接近平行； （ 4）波浪：有防波堤掩护，波高小于 1m； （ 5）风：按九级风设计，风速： V=22m/s。 3. 地震 ：该地区地震基本烈度为 6度。 4. 施工条件 ：当地有混凝土构件预制厂，可预制各种型式的梁、板等构件和混凝土人工块体。当地砂石充裕，且质量好、价格低。 5. 结构安全等级为一级 。 二、设计资料 6. 地质条件下表所示 二、设计资料 土层名称 标高（ m） 容许承载力 f（ 混凝土预制桩、钢管桩 桩侧极限摩阻力 标准值 桩端极限阻力标准值 淤泥质粉质粘土 0 不计 粉质粘土 20 30 粉土 80 45 粉细砂 00 80 粉细砂 330 120 6100 1. 码头结构选型 三、结构的方案设计 码头结构 型式 重力式 自重大，所以适用于土 质较好的地基 板桩式 板桩墙是薄壁结构，且承受较大的土压力，适用于墙身高度不太大的中、小型码头 高柱式 由一系列的基础桩（桩基）和其上的上部结构组成 ，一般适用于软土地基 混合式 根据当地 情况， 采用各种形式的混合结构 1. 码头结构选型 三、结构的方案设计 高桩码头 承台式 具有良好的整体性和耐久性，但现浇混凝土工作量大，要求的施工水位低。 桁架式 整体性好、刚度大。但由于上部结构高度过大，当水位较大时需要多层系缆。 无梁板式 上部结构简单，施工迅 速，造价也低。 梁板式 比较节省材料；装配程度高，施工速度快；横梁位置低，靠船构件的悬臂长度比无梁板式短。 2. 装卸工艺 多用途 码头是特定环境和经济发展条件下的产物。其总体布置和装卸工艺都具有专业化码头和通用性码头的双重特点。 在 考虑长远发展设计方案时，根据盘锦港的发展规划， 此码头 为稳定性的多用途码头。这种多用途码头的装卸工艺设计应侧重考虑“通用”性。装卸机械选择多用途门机。 三、结构的方案设计 3. 结构尺寸设计 码头泊位长度为 483m。 多用途码头前方作业地带宽度为 40m，前方桩台的宽度为 21m，后方桩台的宽度为 19m。 变形缝间距为 69m，宽度为 20 前方排架间距为 6m，后方排架间距为 3m。 码头前沿高程 码头前沿水深为 码头底部高程为 三、结构的方案设计 3. 结构尺寸设计 前方桩台的结构构造如下表（单位： 三、结构的方案设计 构件名称 材料 施工方 法 断面型式及尺寸 桩 预应力钢筋 混凝土 预制 空心方桩 直径 650 单桩桩帽 钢筋混凝土 现浇 平面尺寸 1500 1500，高度 600 叉桩桩帽 钢筋混凝土 现浇 平面尺寸 2500 1500，高度 600 横梁 钢筋混凝土 现浇 横断面为花篮形，高度为 1500，宽度 00， 10， 00 门机轨道梁 预应力钢筋混凝土 叠合梁 预制部分为矩形断面，宽度 1000，高度 1500；现浇部分也为矩形断面，宽度 940，高度 500 连系梁 预应力钢筋 混凝土 叠合梁 预制部分为矩形断面，宽度 500，高度 1500；现浇部分也为矩形断面，宽度 440，高度 500 面板 预应力钢筋 混凝土 装配式整体板 厚度 500，在横梁上搁置宽度 180，在纵梁上搁置宽度 25 面层 混凝土 现浇 厚度 150 1. 码头荷载计算 四、结构构件的分析计算 各类作用 永久作用 结构自重 可变荷载 堆货荷载 多用途门机 汽车荷载 船舶荷载 偶然作用 地震作用 1. 码头荷载计算 四、结构构件的分析计算 船舶荷载 风荷载 系缆力 挤靠力 水流力 挤靠力系缆力撞击力 2. 面板计算 计算原则 施工期：预制面板安装在横梁上，按简支板计算； 使用期：面板与纵、横梁整体连接，按连续板计算。 四、结构构件的分析计算 横断面图 2. 面板计算 四、结构构件的分析计算 纵断面图 3. 纵梁计算 计算原则 施工期：预制纵梁安装在桩帽上，按简支梁计算； 使用期：纵梁按弹性支承连续梁计算。 四、结构构件的分析计算 轨道梁（左）和连系梁（右）断面图 3. 纵梁计算 四、结构构件的分析计算 纵断面图 3. 纵梁计算 计算示例 四、结构构件的分析计算 轨道梁控制断面示意图 连系梁控制断面示意图 3. 纵梁计算 弯矩计算 截面 16弯矩 (以轨道梁单门机为例 ) 四、结构构件的分析计算 截面 16影响线示意图 3. 纵梁计算 剪力计算 截面 16右侧剪力 (以轨道梁单门机为例 ) 四、结构构件的分析计算 截面 16右侧剪力影响线示意图 4. 横梁计算 计算原则 施工期：（ 1）安装横梁，横梁搁置在桩帽上，按简支梁计算内力；（ 2）安装靠船构件，安好后浇横梁接头；（ 3）安装面板及现浇面板接头混凝土，此时横梁按弹性支承连续梁计算；（ 4）施工期梁的有效断面为预制断面，作用在梁上的荷载为永久作用； 使用期：使用期按弹性支承连续梁计算 四、结构构件的分析计算 4. 横梁计算 四、结构构件的分析计算 横断面图 4. 横梁计算 四、结构构件的分析计算 计算图示 5. 桩基计算 前桩台基桩采用截面 650650桩台基桩采用截面 600600尖设计标高为 力层为粉细砂。 四、结构构件的分析计算 前桩台桩基布置图 5. 桩基计算 桩的垂直承载力计算。 桩身内力计算：采用假想嵌固点法，按平面钢架计算。桩身内力计算需要计算持久状况、偶然状况及短暂状况。 四、结构构件的分析计算 桩的内力计算图 6. 靠船构件计算 采用钢筋混凝土悬臂梁式靠船构件，根据船舶荷载计算得知靠船构件由船舶的撞击力控制，选用1000标准型橡胶护舷，护舷最大反力20 四、结构构件的分析计算 作用位置图 6. 靠船构件计算 四、结构构件的分析计算 靠船构件尺寸图 本设计根据盘锦港发展历史及其现状，结合盘锦港的地理条件及货运状况等条件对其某码头改扩建工程结构进行初步设计。在参考相关规范、专业文献的基础上，依据设计基本资料，通过对常用的各类码头结构类型，如重力式、板桩式及高柱式码头结构的适用条件比选，确定本设计的结构型式为高桩码头。 在结构的具体设计中，针对高桩码头承台式、桁架式、无梁板式和梁板式不同种上部结构型式码头的适用条件及其优缺点，研究分析拟建设码头规模及其地质条件等多方面因素，最终选择宽桩台梁板式高桩码头。 五、结论 设计过程中，结合盘锦港建设所需的设计船型、货运形式、地质条件、未来发展，遵照相应的专业规范进行了码头的装卸工艺设计、码头的泊位长度计算；同时确定出桩台、码头高程、码头前沿水深等平、立和断面尺寸；根据结构设计计算原理，考虑结构的施工