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毕业设计69星子港件杂货港区总平面布置与码头结构设计
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毕业设计69星子港件杂货港区总平面布置与码头结构设计,毕业设计论文
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星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设 计 (2000DWT) 目录 1 总论 . 错误 !未定义书签。 1.1 概述 . 错误 !未定义书签。 1.2 主要设计结论 . 错误 !未定义书签。 1.2.1 自然条件、营运资料 . 错误 !未定义书签。 1.2.2 总平面布置 . 错误 !未定义书签。 1.2.3 装卸工艺设计 . 错误 !未定义书签。 1.2.4 结构方案设计 . 错误 !未定义书签。 1.2.5 结构计算 . 错误 !未定义书签。 1.2.6 配筋计算 . 错误 !未定义书签。 2 自然条件 . 错误 !未定义书签。 2.1 港口地理位置 . 错误 !未定义书签。 2.2 地形地貌 . 错误 !未定义书签。 2.3 水文 . 错误 !未定义书签。 2.3.1 特征水位 . 错误 !未定义书签。 2.3.2 设计水位 . 错误 !未定义书签。 2.4 气象 . 错误 !未定义书签。 2.4.1 气温 . 错误 !未定义书签。 2.4.2 降水 . 错误 !未定义书签。 2.4.3 风况 . 错误 !未定义书签。 2.4.4 雪、雾 . 错误 !未定义书签。 2.5 工程地质 . 错误 !未定义书签。 2.6 地震烈度 . 错误 !未定义书签。 3 港口现状、运量及船型 . 错误 !未定义书签。 3.1 港口现状 . 错误 !未定义书签。 3.2 运量 . 错误 !未定义书签。 3.3 船型 . 错误 !未定义书签。 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设 计 (2000DWT) 4 总平面布置 . 错误 !未定义书签。 4.1 港区布置原则 . 错误 !未定义书签。 4.2 高程及水深的确定 . 错误 !未 定义书签。 4.2.1 设计水位及水位差 . 错误 !未定义书签。 4.2.2 码头前沿设计高程 . 错误 !未定义书签。 4.2.3 码头前沿设计水深 . 错误 !未定义书签。 4.2.4 码头前沿水底高程 . 错误 !未定义书签。 4.2.5 码头面纵横排水坡度设计 . 错误 !未定义书签。 4.3 泊位数及泊位利用率 . 错误 !未定义书签。 4.3.1 泊位数 . 错误 !未定义书签。 4.3.2 泊位利用率 . 错误 !未定义书签。 4.4 库场面积 . 错误 !未定义书签。 4.4.1 件杂货码头、钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 4.4.2 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 4.5 总平面布置 . 错误 !未定义书签。 4.5.1 水域布置 . 错误 !未定义书签。 4.5.2 陆域布置 . 错误 !未定义书签。 5 装卸工艺设计 . 错误 !未定义书签。 5.1 设计原则 . 错误 !未定义书签。 5.2 主要技术参数 . 错误 !未定义书签。 5.2.1 吞吐量 . 错误 !未定义书签。 5.2.2 船型 . 错误 !未定义书签。 5.2.3 台时效率 . 错误 !未定义书签。 5.2.4 泊位年营运天数 . 错误 !未定义书签。 5.2.5 作业班次 . 错误 !未定义书签。 5.2.6 其他技术参数 . 错误 !未定义书签。 5.3 装卸机 械选型 . 错误 !未定义书签。 5.3.1 件杂货码头 . 错误 !未定义书签。 5.3.2 钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 5.3.3 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设 计 (2000DWT) 5.4 装卸工艺流程 . 错误 !未定义书签 。 5.4.1 件杂货码头 . 错误 !未定义书签。 5.4.2 钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 5.4.3 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 5.5 装卸机械台时效率 . 错误 !未定义书签。 5.5.1 件杂货码头 . 错误 !未定义书签。 5.5.2 钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 5.5.3 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 5.6 装卸机械设备台套数 . 错误 !未定义书签。 5.6.1 件杂货码头 . 错误 !未定义书签。 5.6.2 钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 5.6.3 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 5.7 各操作环节的效率 . 错误 !未定义书签。 5.7.1 件杂货码头 . 错误 !未定义书签。 5.7.2 钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 5.7.3 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 5.8 装卸工人数和机械司机人数 . 错误 !未定义书签。 5.8.1 装卸工人数 . 错误 !未定义书签。 5.8.2 机械司机人数 . 错误 !未定义书签。 5.9 装卸工人和机械司机的劳动生产率 . 错误 !未定义书签。 5.10 装卸一艘设计船型时间 . 错误 !未定义书签。 5.11 主要技术经济指标表 . 错误 !未定义书签。 5.12 工艺布置 . 错误 !未定义书签。 5.12.1 件杂货码头 . 错误 !未定义书签。 5.12.2 钢铁码头 . 错误 !未定义书签。 5.12.3 集装箱码头 . 错误 !未定义书签。 6 结构方案设计 . 错误 !未定义书签。 6.1 码头结构选型论证 . 错误 !未定义书签。 6.1.1 码头结构型式的选择原则 . 错误 !未定义书签。 6.1.2 设计条件 . 错误 !未定义书签。 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设 计 (2000DWT) 6.1.3 码头结构型式的选择 . 错误 !未定义书签。 6.2 板梁式高桩码头结构方案拟定 . 错误 !未定义书签。 6.2.1 荷载计算 . 错误 !未定义书签。 6.2.2 板梁式高桩码头的结构布置设计 . 错误 !未定义书签。 6.2.3 板梁式高桩码头的结构尺寸估算 . 错误 !未定义书签。 6.3 码头边坡稳定性计算 . 错误 !未定义书签。 6.3.1 计算项目 . 错误 !未定义书签。 6.3.2 计算方法 . 错误 !未定义书签。 6.3.3 计算图式 . 错误 !未定义书签。 6.3.4 计算目标 . 错误 !未定义书签。 6.3.5 坡面信息 . 错误 !未定义书签。 6.3.6 土层信息 . 错误 !未定义书签。 6.3.7 计算结果输出 . 错误 !未定义书签。 7 结构计算 . 错误 !未定义书签。 7.1 面板 计算 . 错误 !未定义书签。 7.1.1 计算原则 . 错误 !未定义书签。 7.1.2 计算跨度 . 错误 !未定义书签。 7.1.3 作用 . 错误 !未定义书签。 7.1.4 作用效应分析 . 错误 !未定义书签。 7.1.5 作用效应组合 . 错误 !未定义书签。 7.1.6 剪力计算 . 错误 !未定义书签。 7.2 纵梁计算 . 错误 !未定义书签。 7.2.1 计算原则 . 错误 !未定义书签。 7.2.2 计算跨度 . 错误 !未定义书签。 7.2.3 作用 . 错误 !未定义书签。 7.2.4 作用效应分析 . 错误 !未定义书签。 7.2.5 作用效应组合 . 错误 !未定义书签。 7.3 横向排架计算 . 错误 !未定义书 签。 7.3.1 计算原则 . 错误 !未定义书签。 7.3.2 计算跨度 . 错误 !未定义书签。 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设 计 (2000DWT) 7.3.3 结构断面特性 . 错误 !未定义书签。 7.3.4 桩的支承系数 . 错误 !未定义书签。 7.3.5 作用 . 错误 !未定义书签。 7.3.6 作用效应分析 . 错误 !未定义书签。 7.3.7 横梁内力计算 . 错误 !未定义书签。 8 配筋计算 . 错误 !未定义书签。 8.1 面板配筋计算 . 错误 !未定义书签。 8.1.1 材料 . 错误 !未定义书签。 8.1.2 配筋计算 . 错误 !未定义书签。 8.2 门机轨道梁配筋计算 . 错误 !未定义书签。 8.2.1 材料 . 错误 !未定义书签。 8.2.2 截面尺寸验算 . 错误 !未定义书签。 8.2.3 正截面受弯承载力下的纵向配筋计算 . 错误 !未定义书签。 8.2.4 斜截面受剪承载力下的抗剪配筋计算 . 错误 !未定义书签。 8.3 门机轨道梁正常使用极限状态验算 . 错误 !未定义书签。 8.3.1 抗裂验算 . 错误 !未定义书签。 8.3.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 附件 附件 1 开题报告（文献综述） 附件 2 外文翻译及原文影印件 附图 附图 1 星子港港区总平面布置图 附图 2 装 卸工艺流程图 附图 3 高桩码头结构断面图 附图 4 高桩码头平面立面图 附图 5 高桩码头 面板配筋图 附图 6 高桩码头 纵梁 配筋图 附图 7 手工图 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设计 (2000DWT) 第 1 页 共 165 页 1 总论 1.1 概述 星子县地处赣北，背靠庐山，面向鄱阳湖，东与都昌县隔湖相望，南连永修，西邻九江县、德安县，北接庐山及庐山区， 区域内 气候宜人，四季分明，日光充足， 优越的自然条件和地理环境使得当地物产丰富。 水上运输历来是星子对外物资交流的重要渠道。 星子港目前只有 1 个 500t 级码头泊位 ，建设 吨位和 标准 都 较低， 且 年年洪水堆场被淹，影响作业；设备简陋，装卸效 率低， 经济效益差，船舶滞港时间长；现有仓库不能进行货物中转存储。港口 丧失 了 对物流的吸引力，严重制约港口的发展。 且 现有码头位于城市中心区，基本上已无可供发展的港口岸线， 且进出港区的物资运输均要通过城市主要干道，对城市交通产生了干扰。 不符合城市总体规划的要求，按照城镇建设总体规划，原有紫阳门码头拟改造成客运码头 ， 因此建设新港区满足货物的装卸运输要求是非常必要的。 自 2000 年以来，星子县经济持续健康地向前发展， 2000 2005 年年均 GDP 增长率达到 21.63%。 2004 年星子县财政收入达到 9013 万元，比 2003 年 增长 32。根据星子城镇规划，现有码头设施地处城中，必须建设新的货运码头以满足经济发展的要求。 星子县地处鄱阳湖下游，航道主要是鄱阳湖和赣江 ，区域内航道网络充分发展延伸。近年来 鄱阳湖 区 和赣江 的航道等级逐年提高， 通航条件 得到了 不断改善， 运输船舶吨位呈大型化的趋势， 船舶的大型化将大大降低运输成本， 进而 大大增强星子港的港口竞争能力，为星子的水运事业带来新的发展契机。 因此，配合航道条件的改善，建设 与航道等级相适应的 泊位 并 配 备齐全的 港口设施是十分必要的。 根据九江城市总体规划和九江市 城镇体系规划，星子将作为卫 星城纳入九江市中心城都市区规划范围。 九江 是 星子港的直接腹地，鉴于九江港可利用岸线有限，在功能定位上，将星子港作为九江港的一个补充，有利于最大限度地发挥港口推动区域经济的作用。 根据江西省航运发展规划，拟建项目所在区域符合规划要求，该码头的建设对于 星子 港增强港口作业功能、完善码头结构布局、提高港口通过能力是有利和nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设计 (2000DWT) 第 2 页 共 165 页 必要的 。 综上， 星子港 作为 鄱阳湖地区的一个重要港口，为适应不断增加的吞吐量要求，拟建件杂货专用泊位及 与 港口配套的进港道路、库场、加油站等设施。 1.2 主要设计结论 1.2.1 自然条件、营运资料 星子港 拟建新港区的 自然条件及营运资料详见第 2 章和第 3 章。 1.2.2 总平面布置 根据 星子港 拟建新港区的 自然条件及营运资料，对该港区进行总平面布置。 本设计中拟 新 建 三 个码头 泊位 ： 2000DWT 的 件杂货、钢铁、集装箱专用泊位各 1个 ，其年 通过能力分别 为 418.8 10 t、 421.9 10 t、 46.6 10 TEU。 按照 港区 总体规划 的要求，码头 平面布置 形式 采用 引桥 顺岸式 ， 从上 游向下游依次顺岸布置 件杂 货 泊位、钢铁泊位 和集装箱泊位。 码头平台岸线总长度为 297m,其中件杂货码头岸线长度为 81m。 码头前沿高程为 21.00m；设计水深为 3.20m；码头前停泊水域宽度为 40.5m；回旋水域沿水流方向的长度为 360m， 沿垂直水流方向的宽度为 225m；锚地采用 抛锚 系泊，每锚位面积为 13122 2m 。 总平面布置详见第 4 章。 1.2.3 装卸工艺 设计 根据 码头 年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定装卸工艺设计方案，进而 配备相应 的装卸运输机械，确定装卸工人数和司机人数。 件杂货码头配备起重量为 5t 的门机 1 台，用于装卸船作业； 内燃 叉车 6 台，用于堆场和车辆装卸 作业； 电动叉车 3 台，用于 仓库 内作业；牵引车 2 台 和平板车 6 台 ，用于 水平运输 作业。装卸工人总数为 94 人， 机械 司机 人 数为 50 人。 钢铁 码头配备起重量为 5t 的门机 1 台，用于装卸船作业； 轨道式龙门起重机 2 台，用于 堆场和车辆装卸 作业；牵引车 2 台 和平板车 6 台 ，用于 水平运输 作业。装卸工人总数为 48 人， 机械 司机 人 数为 31 人。 集装箱码头配备 最大起重能力为 40t 的集装箱 装卸桥 1 台，用于装卸船作业； 轨 道式龙门起重机 3 台，用于 堆场和车辆装卸 作业； 电动叉车 2 台，用于 拆装箱库 内作业；nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设计 (2000DWT) 第 3 页 共 165 页 集装箱牵 引 车 3 台， 半挂 车 9 台 ， 用于 水平运输 作业。装卸工人总数为 25 人， 机械 司机 人 数为 51 人。 装卸工艺设计 详见第 5 章。 1.2.4 结构方案设计 根据 星子港 拟建新港区 的自然条件、码头的使用要求和施工条件等因素， 本设计 初步拟 定码头的结构型式 为高桩板梁式结构。因为水位差达 15.76m，所以码头前沿单独设置浮式系靠船设施。 码头平台总宽度为 25m，其中前桩台宽为 14.5m，后桩台宽为 10.5m。前桩台横向排架间距取 6m，桩距取 5.25m；后桩台横向排架间距取 4m，桩距取 4.25m。 前桩台下桩基采用 后张法预应力混凝土大直径管桩 ，外径 为 800mm， 内 径 为600mm；后 桩台下桩基采用 预应力 钢筋 混凝土 空心方桩 ，截面尺寸为 600600mm，空心直径为 350mm；引桥下桩基采用钻孔灌注桩，直径为 800mm。 导向传力桩采用钢管桩， 外径 为 1000mm， 管壁厚 20mm。 拟定好高桩 板梁式 码头结构各部分的尺寸后，需对尺寸进行验算 ，并应对码头边坡进行稳定性验算。 结构方案设计 详见第 6 章。 1.2.5 结构 计算 对高桩板梁式码头前桩台结构进行结构计算，分别计 算面板、纵梁和横向排架。 结构计算 详见第 7 章。 1.2.6 配筋计算 对高桩板梁式码头前桩台上部结构进行配筋计算，分别计算面板和轨道梁。 配筋计算 详见第 8 章。 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设计 (2000DWT) 第 4 页 共 165 页 2 自然条件 2.1 港口地理位置 拟建港区位于江西省九江市星子县东郊鄱阳湖岸。 星子县地处赣北，背靠庐山，面向鄱阳湖，素有 “ 庐阜标其秀，彭蠡擅其雄 ” 之称。东与都昌县隔湖相望，南连永修，西邻九江县、德安县，北接庐山及庐山区。介于东经 115 48 至 116 10 ，北纬29 08 至 29 36 之间。全县东西宽约 35 km，南 北长约 52 km，总平面 894 2km 。拟建 港 区 地理位置见图 2.1： 图 2.1 拟建港区地理位置 示意 图 2.2 地形地貌 拟建场地位于星子县东郊鄱阳湖岸边，距离星子县城 1km，湖岸呈 NW-SE 走向，岸坡为土质边坡，坡角约 7580，相对高差 514m,相应标高 1730.5m，见少量崩塌物堆积在坡脚。 坡后为岗丘地形，岗丘与低谷相间发育，延伸长约 1km。标高 20.0030.00m 不等，为水田及岸地耕作区，勘测时鄱阳湖水位标高在 10.00m 左右。 nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设计 (2000DWT) 第 5 页 共 165 页 星子县位 于庐山隆起与鄱阳湖下临两个地质结构过渡带之间，西北高、东南低、东西狭、南北长，西北部是秀丽的庐山南麓，东南为平缓丘陵，间有平原。地势自西北向东南倾斜，最高点为汉阳峰，海拔 1474m。除庐山山南外，还有东牯山、玉京山、黄龙山、华林山、了山，峰峦连绵起伏，地形分布大致是 “四山四水一分田，半分旱地半庄园 ”。山下县境内，大部分为第四系陆相沉积，志留纪末，受加星冬运动影响，地壳上升，岩浆侵入双桥山群，分布西东牯山，中细粒云母花岗岩。庐山山南汉阳峰，透迤西至庐山垅，北至海会，南至华林山，东至鄱阳湖畔，统称混合花岗岩，占 全县总岩面的60%以上，其中汉阳峰一带，包括庐山垅，又称庐山牛麻岩；以东牯山为中心，温泉、白鹿乡为伟晶花岗岩脉及石英岩脉，呈北东与北西走向。横圹、华林、隘口乡等地页岩、千梅岩等沉积岩，庐山东南为五老峰古英砂岩。 2.3 水文 2.3.1 特征水位 2.3.1.1 洪水位 根据星子水文站资料 ，见表 2-1： 表 2-1 洪水位（黄海基准面） 洪水频率 1% 2% 5% 10% 水位（ m） 21.17 20.68 19.96 19.33 2.3.1.2 枯水历时保证率水位 根据星子水文站资料 ， 见表 2-2： 表 2-2 枯水历时保证率水位（黄海基准面） 历时保证率 80% 90% 95% 98% 枯水位（ m） 5.61 5.35 5.15 4.92 2.3.2 设计水位 设计高水位取港址处 2%的洪水频率水位，为 20.68m；设计低水位取港址处历时保证率 98%的水位为 4.92m。校核高、低水位同设计高、低水位。 2.4 气象 星子县位于匡庐脚下，彭蠡之滨，山水相依，气候宜人，四季分明，日光充足，年日照总时数 1906.3h。庐山呈东北至西南走向，在冬春季节，当北方冷空气侵入时起屏挡作用；鄱阳湖水面辽阔，盛夏季节行偏南 风带来大量水汽，对热量起调节作用。全年nts 星子港件杂货港区总平面布置与 码头 结构 设计 (2000DWT) 第 6 页 共 165 页 无霜期 334.4d，多年平均有霜日数 20.5d，无霜冻期 276d。 2.4.1 气温 多年平均气温 15.3 Co 至 17.3 Co ，山区 15.3 Co 至 15.8 Co ，丘陵 15.9 Co 至 17.1Co ，湖滨 17.2 Co 至 17.3 Co ，最热月 7 月，最高气温 40.2 Co ，平均气温 27 Co 至 29Co ；最冷月 1 月，最低气温 -10.7 Co ，平均气温 3 Co 至 5 Co 。 2.4.2 降水 全县降水量丰沛，但年际变化大，多年平均降水量 1376.9mm。 4 月到 6 月降水量集中，占全年 47%，易造成洪涝灾害。年最大降水量为 2233.4 mm（ 98 年），年最小降水量为 813.6 mm（ 78 年） ，日最大暴雨量为 243.1 mm，年平均降水天数 119d，多年平均降水天数为 140d。 2.4.3 风况 常年主导风为 NNE,频率： 30；平均风速：春季 3.3m/s，夏季 3.2 m/s，秋季 3.7 m/s，冬季 3.7 m/s，年平均风速 为 3.5 m/s，多年平均风速为 3.8 m/s，年最大风速为 40 m/s。 2.4.4 雪、雾 平均降雪天数为 0.9d，最大积雪厚度为 23cm，历年平均雾日为 6.2d。 2.5 工程地质 据勘察揭露，拟建场地范围内地层岩性有：第四系全新统冲 -淤积淤泥质土、粉质粘土、细 砂 、砾砂、卵石，第四系下更新统冲积卵石及第三系新余群泥质粉砂岩等，现由新至老分述如下： （ 1） 第四系全新统冲 -淤积淤泥质土（ Lal4Q ） 分布在现鄱阳湖水位以下。灰褐色，饱和，流塑状，见少量螺壳及腐烂树叶，切 面光滑，摇振见析水现象，厚 5.506.50m，且高压缩性。 （ 2） 第四系全新统冲积粉质粘土（ al4Q ） 浅灰 -黄褐色，软 -可塑状，干强度中等，韧性中等，切面光滑，摇振无反应，分布在岗丘低洼处及鄱阳湖滩上，层厚 3.003.50m，具中 -高
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