第一章-码头概述-(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 码头概论,第一节,码头分类和组成,一、码头分类,1,按平面布置分类,(,顺岸式,、突堤式、墩式,）,顺岸式,满堂式,引桥式,满堂式顺岸码头（长沙霞凝港）,施工期,营运期,引桥式顺岸码头,（岳阳城陵矶松阳湖港区）,引桥式顺岸码头,突堤,式,窄突堤码头,沿宽度方向是一个整体结构。,宽突堤码头,沿宽度方向两侧为码头结构，中间通过填筑构成码头地面。,窄突堤,宽突堤,宽突堤码头,墩式,由靠船墩、系船墩、工作平台墩、引桥、人行桥组成。,墩台与岸用引桥连接，墩台之间用人行桥连接，船舶的系靠由系船墩和靠船墩承担，装卸作业在工作平台墩上进行。,墩式码头,多级式,2,按断面形式分类,直立式,斜坡式,半直立式,半斜坡式,（水位差较小,的海港、河港）,（水位变化大的,上、中游河港）,（高水位时间,较长的水库港）,（枯水期较长,的山区河港）,（在水位差大且洪水期不长的上游河港。,上级码头供洪水期使用；下级码头供枯水,期或一般水位时使用，而在洪水期被淹没）,3,按结构型式分类（,重力式码头、板桩码头、高桩码头,）,重力式码头,特点：靠自重抵抗建筑物滑动和倾覆，是对超载和工艺变化适应能力最好的一种耐久性结构。,适用：较好地基,板桩码头,特点：靠打入地基中的板桩墙挡土，受有较大的土压力，钢筋混凝土板桩适用于万吨级以下的码头。钢板桩则可用于大型码头。,适用：所有板桩可沉入的地基,高桩码头,特点：主要由上部结构和桩基组成，通过上部结构将作用在码头上的荷载经桩基传给地基，其耐久性、对超载以及工艺变化的适应能力较差。,适用：软土地基,混合式码头,货运码头,客运码头,工作船码头,渔码头,军用码头,修船码头,4.,其它分类,二、码头的组成部分,上部结构,下部结构,基础,码头设备,将下部结构的构件连成整体；,直接承受荷载，并传给下部结构；,作为设置各种设施的基础,支承上部结构，形成直立 岸壁；,将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。,用于船舶系靠和装卸作业,码头组成示意图,第二节 码头结构上的作用及组合,2.1,作用基本概念,作用,：施加在结构上的集中力和分布力以及引起结构外加变形和约束变形的原因，分为直接作用和间接作用两种。,直接作用,：集中力和分布力，工程上习惯称它们为荷载。,间接作用,：引起结构外加变形和约束变形的原因，如地基沉降、混凝土收缩变形、温度变形等。,2.2,作用的分类,目的：作用效应组合的需要。,（一）按时间的变异,永久作用,：在设计基准期内，其量值随时间的 变化与平均值相比可忽略不计,可变作用,：在设计基准期内，其量值随时间变 化与平均值相比不可忽略,偶然作用,：在设计基准期内，不一定出现，但 一旦出现其量值很大且持续时间很短,（二）按空间位置的变化,固定作用,：在结构上具有固定分布的作用,自由作用,：在结构的一定范围内可以任意分 布的作用,（三）按结构的反应,静态作用,：加载过程中结构产生的加速度可 以忽略不计的作用,动态作用,：加载过程中结构产生不可忽略的 加速度的作用,正常条件下，结构使用过程中的状况,持久状况,短暂状况,偶然状况,结构施工和安装等持续时间较短的状况,结构承受设防地震等持续时间很短的状况,2.,设计状况和作用组合,设计状况,持久组合,承载能力短暂组合,极限状态偶然组合,正常使用 持久状况,极限状态 短暂状况,短期效应,(,频遇,),组合,长期效应,(,准永久,),组合,作用组合,永久作用的代表值：标准值为唯一代表值,可变作用的代表值：标准值、频遇值和准永久值,偶然作用的代表值：综合分析确定。,作用的代表值,2.,设计表达式,（一）承载能力极限状态,设计表达式为：,S,d,R,d,式中：,S,d,作用效应设计值，如法向应力、剪力和弯矩等,的设计值，与作用效应组合有关；,R,d,结构抗力设计值，如抗压、抗拉、抗剪和抗弯,强度等的设计值。,1,、持久组合,第一大项,永久作用,第二大项,主导可变作用,第三大项,非主导可变作用,永久作用,可变作用,分项系数,效应系数,组合系数,结构重要性系数,2,、短暂组合,3,、偶然组合,按,水运工程抗震设计规范,有关规定执行,（二）正常使用极限状态,设计表达式为：,S R,式中：,S,作用效应设计值，如变形、裂缝宽度和 沉降量等的设计值；,R,限值，如规定的最大变形、裂缝宽度和 沉降量等的设计值。,1,、持久状况的短期效应,(,频遇,),组合,2,、,持久状况的长期效应,(,准永久,),组合,3,、短暂状况当需要考虑正常使用极限状态时,第三节 码头地面使用荷载,3.1,堆货荷载与人群荷载,影响因素：堆存货种、装卸工艺、结合结构型式、地基条件、不同计算项目,荷载规范,将堆货荷载分成三个区域：,码头前沿区、前方堆场和后方堆场,。,1,、前沿区,有门机的码头：,14m,没有门机的海港码头：,10m,河港码头：,4,8 m,2,、,前方堆场,有门机的码头，按门机吊臂可伸到的范围确定的；,不设门机的码头，可根据各港采用的装卸设备和管理情况确定。,3,、后方堆场,是指前方堆场以后的堆场。后方堆场堆货荷载通,常位于港口水工建筑物边缘或以外，对码头结构,设计一般影响很小，主要用于堆场地坪设计。,海港杂货码头堆载取值,3.2,流动起重运输机械荷载,起重运输机械：门机，轮胎式，汽车式，履带式起重机，,集装箱装卸桥和缆车等。,装卸搬运机械：叉式装卸车，电瓶搬运车，牵引车，单斗,车等。,1,、门座起重机荷载,吊臂位置,支腿竖向荷载,标准值,2,、轮胎式起重机荷载,又称轮胎吊,空载行驶,不打支腿工作,打支腿工作,3.3,铁路和汽车荷载,1,、,铁,路,荷,载,采用中华人民共和国铁路标准荷载,(,又称中一活载,),。,普通活载一般对大跨度结构起控制作用；,特种活载一般对小跨度,(,小于,3-5m),结构起控制作用。,2,、汽车荷载,包括各级汽车和平板挂车荷载,汽车荷载按单辆汽车总重量分为：,10t,、,15t,、,20t,、,30t,、,55t,作用有两台或以上汽车如何考虑？,试总结各种流动起重运输机械的冲击作用是如何考虑的？,第四节 船舶荷载,考虑因素：,1.,自然因素（风、浪、流）,2.,操作因素（系泊、靠离岸等）,按作用方式分：,1.,系缆力,2.,挤靠力,3.,撞击力,4.1,船舶系缆力,系缆力,：,通过系船缆而作用在码头系船柱,(,或系船环,),上的力,分为纵、横向系缆力两种，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,。,4.2,船舶挤靠力,挤靠力：系泊中的船舶，在吹拢风或横流的作用下，通过防,冲设施对码头产生的力。,1,防冲设施连续布置,式中：,-,挤靠力分布不均匀系数，采用,1.1,；,-,可能同时出现的风和流对船舶作用产生的横向分力总和,(,kN,),；,-,船舶直线段与防冲设施接触长度,(m),。,2,、防冲设施间断布置,作用于一组或一个防冲设施上的挤靠力标准值按下式计算：,式中：,-,挤靠力不均匀系数，取,1.3,；,n,-,与船舶接触的防冲设施组数或个数。,4.3,船舶撞击力,撞击力,:,船舶靠向码头时产生的撞击力,船舶受横向波浪作用产生的撞击力（通过模型试验确,定，当缺乏试验资料时，按规范提供的经验公式确定）,式中：,-,有效动能系数；,M,-,船舶质量,(t),，,按满载排水量计算；,-,船舶靠岸法向速度,(m,s),。,船舶靠岸时的有效撞击能量：,根据橡胶护舷厂家提供的,Fx,-U,曲线，可查得橡胶防冲设施的反力,Fx,值，即船舶对码头撞击力的法向分力标准值。,如何确定撞击力,?,V,型橡胶护舷性能曲线,一、水流力,对河港墩式码头、桩基码头及架空斜坡码头起控制作用,;,当外海建筑物水流速度较大时，也需考虑。,二、冰荷载,对岸壁式实体结构无影响,;,对寒冷地区冰清严重的内河及外海透空式高桩码头或支墩式码头，冰荷载是一项重要的设计荷载。,分类：,挤靠力、撞击力、竖向力、膨胀力,第五节 水流力和冰荷载,大面积,冰场,流冰,水位升降,温度变化,