星子港件杂货港区总平面布置与与码头结构设计（2000DWT）
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扶壁平立面图.dwg
扶壁断面图.dwg
星子港件杂货港区总平面布置与与码头结构设计（2000DWT）开题报告.doc
星子港件杂货港区总平面布置与与码头结构设计（2000DWT）论文.doc
装卸工艺流程图.dwg
集装箱装卸工艺图方案.dwg
高桩码头纵梁配筋图.dwg
高桩码头结构平面图及立面图.dwg
高桩码头结构断面图.dwg
高桩码头面板配筋图.dwg
目录
1 总论 1
1.1 概述 1
1.2 主要设计结论 2
1.2.1 自然条件、营运资料 2
1.2.2 总平面布置 2
1.2.3 装卸工艺设计 2
1.2.4 结构方案设计 3
1.2.5 结构计算 3
1.2.6 配筋计算 3
2 自然条件 4
2.1 港口地理位置 4
2.2 地形地貌 4
2.3 水文 5
2.3.1 特征水位 5
2.3.2 设计水位 5
2.4 气象 5
2.4.1 气温 6
2.4.2 降水 6
2.4.3 风况 6
2.4.4 雪、雾 6
2.5 工程地质 6
2.6 地震烈度 8
3 港口现状、运量及船型 9
3.1 港口现状 9
3.2 运量 10
3.3 船型 10
4 总平面布置 11
4.1 港区布置原则 11
4.2 高程及水深的确定 11
4.2.1 设计水位及水位差 11
4.2.2 码头前沿设计高程 12
4.2.3 码头前沿设计水深 12
4.2.4 码头前沿水底高程 13
4.2.5 码头面纵横排水坡度设计 14
4.3 泊位数及泊位利用率 14
4.3.1 泊位数 14
4.3.2 泊位利用率 18
4.4 库场面积 19
4.4.1 件杂货码头、钢铁码头 19
4.4.2 集装箱码头 20
4.5 总平面布置 23
4.5.1 水域布置 23
4.5.2 陆域布置 26
5 装卸工艺设计 30
5.1 设计原则 30
5.2 主要技术参数 30
5.2.1 吞吐量 30
5.2.2 船型 30
5.2.3 台时效率 30
5.2.4 泊位年营运天数 30
5.2.5 作业班次 31
5.2.6 其他技术参数 31
5.3 装卸机械选型 31
5.3.1 件杂货码头 31
5.3.2 钢铁码头 32
5.3.3 集装箱码头 32
5.4 装卸工艺流程 33
5.4.1 件杂货码头 33
5.4.2 钢铁码头 33
5.4.3 集装箱码头 34
5.5 装卸机械台时效率 34
5.5.1 件杂货码头 34
5.5.2 钢铁码头 35
5.5.3 集装箱码头 36
5.6 装卸机械设备台套数 36
5.6.1 件杂货码头 37
5.6.2 钢铁码头 37
5.6.3 集装箱码头 38
5.7 各操作环节的效率 39
5.7.1 件杂货码头 39
5.7.2 钢铁码头 39
5.7.3 集装箱码头 39
5.8 装卸工人数和机械司机人数 40
5.8.1 装卸工人数 40
5.8.2 机械司机人数 41
5.9 装卸工人和机械司机的劳动生产率 43
5.10 装卸一艘设计船型时间 43
5.11 主要技术经济指标表 44
5.12 工艺布置 45
5.12.1 件杂货码头 45
5.12.2 钢铁码头 45
5.12.3 集装箱码头 46
6 结构方案设计 48
6.1 码头结构选型论证 48
6.1.1 码头结构型式的选择原则 48
6.1.2 设计条件 50
6.1.3 码头结构型式的选择 50
6.2 板梁式高桩码头结构方案拟定 52
6.2.1 荷载计算 52
6.2.2 板梁式高桩码头的结构布置设计 63
6.2.3 板梁式高桩码头的结构尺寸估算 68
6.3 码头边坡稳定性计算 100
6.3.1 计算项目 100
6.3.2 计算方法 100
6.3.3 计算图式 100
6.3.4 计算目标 100
6.3.5 坡面信息 100
6.3.6 土层信息 100
6.3.7 计算结果输出 101
7 结构计算 102
7.1 面板计算 102
7.1.1 计算原则 103
7.1.2 计算跨度 103
7.1.3 作用 104
7.1.4 作用效应分析 105
7.1.5 作用效应组合 115
7.1.6 剪力计算 116
7.2 纵梁计算 118
7.2.1 计算原则 120
7.2.2 计算跨度 120
7.2.3 作用 121
7.2.4 作用效应分析 122
7.2.5 作用效应组合 128
7.3 横向排架计算 133
7.3.1 计算原则 133
7.3.2 计算跨度 133
7.3.3 结构断面特性 134
7.3.4 桩的支承系数 135
7.3.5 作用 136
7.3.6 作用效应分析 137
7.3.7 横梁内力计算 142
8 配筋计算 152
8.1 面板配筋计算 152
8.1.1 材料 152
8.1.2 配筋计算 152
8.2 门机轨道梁配筋计算 154
8.2.1 材料 154
8.2.2 截面尺寸验算 155
8.2.3 正截面受弯承载力下的纵向配筋计算 156
8.2.4 斜截面受剪承载力下的抗剪配筋计算 158
8.3 门机轨道梁正常使用极限状态验算 160
8.3.1 抗裂验算 160
8.3.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 162
参考文献 164
致谢 165
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 t、 t、 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 。
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；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600×600mm，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。
查《港口工程混凝土结构设计规范》（JTJ 267-98）表3.3.2，对于内河淡水港，位于水上区的钢筋混凝土结构，其裂缝控制等级为C级，最大裂缝宽度限值为：
0.25mm
因为： ，
所以：门机轨道梁满足裂缝宽度的要求。
配筋计算结果详见面板和纵梁配筋图。
参考文献
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[20] THE PORT OF LOS ANGELES.Summary of the Port Master Plan[EB/OL].
/publications_MPS.htm.
致谢
在本次毕业设计过程中，我遇到了很多困难，但是在导师赵利平院长、孙鹰老师的指导下，在与同组同学和本班同学的交流中，也靠自己的努力，还是比较顺利地完成了这次毕业设计。通过本次毕业设计，我回顾并应用了本科阶段所学的专业知识，使我对以前所学的知识有了深刻的理解和掌握；学会了实际工程中处理问题的原则和办法；并系统地掌握了港口总平面布置、装卸工艺流程设计、高桩板梁式码头结构的设计过程。在设计过程中，我培养了实事求是、细致严谨的科学态度和刻苦钻研、谦虚好问的科学精神，这对我今后的工作有很大的帮助，也是为我今后的工作打下一个良好的基础。
衷心感谢导师赵利平院长、孙鹰老师给予我的大量鼓励和支持，同时同组同学和本班同学也给予了我大力的帮助，在此一并表示衷心感谢！
虽然时间很快就过去了，但是这段毕业设计的过程和收获却会一直陪着我走在今后工作和学习的路上。再次感谢我们的老师和同学！
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