第一章碼頭概論

本章重點：碼頭組成和荷載分析及計算。

第一節碼頭分類和組成

碼頭建筑物的作用是供船舶系靠、停泊、進行貨物裝卸作業和旅客上下等。

2023/2/31港口水工建筑物一、碼頭建筑物組成

1、主體結構通常包括上部結構、下部結構和基礎。

上部結構:將下部結構的構件連成整體；直接承受船舶作用力和地面使用荷載，并將其傳至下部結構，此外，還供安設碼頭附屬設備之用。

碼頭組成：主體結構、附屬設備2023/2/32港口水工建筑物下部結構：使碼頭形成一個直立墻體，并將作用在上部結構和自身上的作用力傳遞到基礎。

基礎是碼頭建筑物的底座，它承受下部結構傳下來的作用力，并擴散到較大范圍的地基上。

2023/2/33港口水工建筑物2、碼頭設備系船設備：系船柱、系船環，緩沖設備：如橡膠護舷，安全設備：如系網環、護輪檻，工藝設備：如工藝管溝、起重機軌道與鐵路軌道和路面等。

是指供船舶系靠和裝卸作業時所需要的設備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、水庫碼頭按用途分類：貨運碼頭、客運碼頭、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構形式分類：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，穩定性易滿足要求，但是對地基承載力要求較高。板樁碼頭的板樁墻屬于薄壁結構，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碼頭結構上的作用及組合

港工建筑物設計方法回顧：

容許應力法、破壞階段法、極限狀態設計法。2023/2/38港口水工建筑物極限狀態設計法

水準I：半經驗半概率，各參數確定方法是統計分析后以定值出現，沒有考慮事物的隨機性。水準II：近似概率設計法水準III：全概率設計法

結構可靠度概念、作用的意義。

參考《港口工程結構可靠度設計統一標準GB5015》

2023/2/39港口水工建筑物一、作用及作用代表值

按時間的變異：永久作用、可變作用、偶然作用按空間位置的變化：固定作用、自由作用按結構的反應：靜態作用、動態作用1、作用的類型：作用是指引起結構或構件內力變化的原因，分直接、間接兩大類。

2023/2/310港口水工建筑物2、作用代表值

標準值是作用的主要代表值頻遇值是作用在結構上時而出現的較大值準永久值是作用在結構上經常出現的量值，在設計基準期內具有較長的持續期。施加在港工建筑物上的作用是隨機變量，因此作用的取值基本上是通過概率統計分析來確定。標準值、頻遇值、準永久值2023/2/311港口水工建筑物永久作用的代表值僅為標準值可變作用的代表值有標準值、頻遇值、準永久值，設計水位確定是關鍵。參考表1－2－1偶然作用的代表值一般根據觀測和試驗資料或工程經驗綜合分析確定。2023/2/312港口水工建筑物二、港工建筑物的極限狀態和設計狀況

1、極限狀態的意義

2、極限狀態的種類承載力極限狀態：指建筑物的整體結構或構件達到最大承載力或產生不適于繼續承載的變形。

2023/2/313港口水工建筑物正常使用極限狀態指建筑物的整體結構或構件達到正常使用和耐久性的各項規定限制時的狀態混凝土裂縫開展寬度、梁的撓度、外觀的變形量，它們的限值應滿足使用要求由于港工建筑物在施工、使用、維修時環境條件不同，應針對不同工況進行設計。2023/2/314港口水工建筑物3、設計狀況

持久狀況：與建筑物使用壽命同一量級的持續時間的設計狀況，最基本的設計狀況，應進行承載力、正常使用極限狀態設計短暫狀況：持續時間較短，出現概率較高的設計狀況，可進行承載力狀態設計，根據實際情況有時進行正常使用狀態設計偶然狀況：持續時間很短，出現概率很低的設計狀況，僅進行承載力狀態設計2023/2/315港口水工建筑物4、極限狀態表達式

2023/2/316港口水工建筑物各符號意義2023/2/317港口水工建筑物第三節碼頭地面使用荷載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，長期堆存，堆高也高碼頭形式，不同碼頭結構形式對荷載大小敏感程度不同。參考《港口工程荷載規范（JTJ215-98）》1999.6.1實施一、堆貨荷載與人群荷載堆貨確定時必須滿足使用要求，同時保證技術上可行，經濟上合理。

2023/2/318港口水工建筑物前沿地帶L1，布置前方鐵路線、道路、門機軌道等。無門機寬度10.0m，有門機時按實際確定，資料缺乏，取碼頭前沿至門機后軌外1.5m。荷載標準值為q1。前方貨場L2，碼頭前沿地帶的后面就是前方堆場，對設門機的碼頭，其寬度與門機吊臂的最大伸距有關，最大伸距為25m～30m，L2常為18m～23m。荷載標準值為q2。后方堆場，指上述兩個區域以外的堆場。一般不影響碼頭建筑物的穩定性，q3主要用于堆場地坪設計L3通行道的寬度，L4為裝船機軌距。2、堆貨荷載分區和相應標準值請看P184附表1、2請課后復習影響線概念、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