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1、学号 2009101110密级 2009101110哈尔滨工程大学本科生毕业论文天津港某多用途码头结构方案设计研究院（系）名称：船舶工程学院 专业名称：港口航道与海岸工程 学生姓名：刘新浩 指导教师：花健灵 副教授哈尔滨工程大学 2013 年 6 月天津港某多用途码头结构方案设计研究天津港某多用途码头结构方案设计研究 刘新浩刘新浩 哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学学号 2009101110密级 2009101110天津港某多用途码头结构方案设计研究 The Research on Tianjin Multi-purpose Port Wharf Structure Design学学 生生 姓姓 名
2、：刘新浩名：刘新浩所所 在在 学学 院：船舶工程学院院：船舶工程学院所所 在在 专专 业：港口航道与海岸工程业：港口航道与海岸工程指指 导导 教教 师：花健灵师：花健灵职职 称：副教授称：副教授所所 在在 单单 位：位：论文提交日期：论文提交日期：论文答辩日期：论文答辩日期：学位授予单位：学位授予单位：哈尔滨工程大学本科生毕业论文摘 要由于对国外施工技术的引进，以及国内外各设计、施工单位的竟争，天津新港的码头结构型式也作了一些新的尝试，目前摆在使用、设计、科研、施工各单位面前的首要任务是如何选择码头结构型式的最佳方案工程质量好，使用维修方便，建设速度快，投资省，经济效益好。天津港某多用途码头结
3、构方案初步设计主要以码头主要尺度确定、结构选型、码头主要结构和构件的设计、码头的施工组织设计和码头方案比选等为主要内容。根据参考资料和当地的环境初步选定两种合适结构，分别为重力式实心方块和重力式沉箱结构。本论文侧重于对重力式码头结构计算，对选定的两种结构方案进行设计。还分别验算码头结构的抗滑、抗倾覆稳定性。对两种码头方案的施工工艺进行了论述与分析，并且找出重力式码头施工中的常见问题，并结合所学知识提出有效合理的预防措施。结构选型及方案比选：在对地质资料分析的基础上，通过计算，列出了各方案在使用、施工、维修等方面的优缺点，对拟定 2 个可行性的方案合理比较，并进行全面的技术经济论证，择优选用了沉
4、箱码头结构。关键词：方块码头；沉箱码头；施工哈尔滨工程大学本科生毕业论文AbstractDue to the introduction of foreign construction technology, as well as the competition between the design unit and the construction unit at home and abroad,the designers of Tianjin xingang are also making some new attempts.Now the biggest problem faced by
5、the design unit and the construction unit is how to choose the optimal scheme of wharf structure.The preliminary design of Tianjin multi-purpose port wharf structure scheme is mainly about Wharf structure selection, the main dimensions of apron space, structure design of main structure and component
6、s, the design of construction organization and comparing scheme to choose the best construction。According to the reference data and the local environment preliminary selecte two kinds appropriate structure,that is concrete block quay wall and concrete caisson quay wall. This paper focused on the gra
7、vity type wharf structure calculation, calculating two kinds of Selected structure scheme. Also，the solutions of two terminals construction process are discussed and analysis, and find out the common problems in gravity wharf construction, then put forward effective and reasonable prevention measure
8、s。The final part of the paper is structure selection and scheme comparison： on the basis of the analysis of geological data and calculation, lists the advantages and disadvantages s in the processing of constructing,using and maintenance, etc。of the proposed two reasonable feasibility of the scheme
9、comparison, and to conduct a comprehensive technical and economic argumentation, select the caisson wharf structure.Key words:Concrete block quay wall;concrete caisson quay wall;The construction哈尔滨工程大学本科生毕业论文目录第 1 章绪论.11.1 天津港口概述11.2 本文主要设计内容1第 2 章码头结构方案设计.22.1 设计依据22.2 设计基础资料22.2.1 设计船型.22.2.2 水文及气
10、象资料.32.2.3 地质条件.32.2.4 地震.32.2.5 施工条件.42.2.6 结构安全等级.42.3 码头结构选型42.3.1 方块码头断面结构方案.42.3.2 沉箱码头断面结构方案.52.4 装卸工艺62.4.1 一般要求.62.4.2 多用途码头的装卸工艺选择.62.5 码头设备72.5.1 系船设备布置.72.5.2 缓冲设备.72.6 码头结构方案设计82.6.1 码头平面设计.82.6.2 码头立面设计.82.6.3 码头断面设计.102.7 本章小结11第 3 章重力式实心方块码头结构计算.12哈尔滨工程大学本科生毕业论文3.1 计算内容123.2 计算资料123.2
11、.1 自然条件.133.2.2 结构安全等级.133.2.3 码头面荷载.133.2.4 材料重度和内摩擦角标准值.143.3 作用分类及计算153.3.1 结构自重力（永久作用）.153.3.2 波浪力（可变作用）.173.3.3 土压力标准值计算.173.3.4 船舶系缆力.253.3.5 堆货荷载.283.3.6 门机荷载计算.303.3.7 地震时主动土压力计算.313.4 码头稳定性验算313.4.1 作用效应组合.313.4.2 承载能力极限状态设计表达式.323.4.3 对墙底面和墙身计算面前趾的倾覆稳定性验算.333.4.4 基底应力和地基应力验算.333.5 本章小结47第
12、4 章沉箱码头结构计算.484.1 计算内容484.2 计算资料484.3 作用分类及计算484.3.1 结构自重力.494.3.2 波浪力（可变作用）.544.3.3 土压力标准值计算.554.3.4 堆货荷载产生的土压力（可变作用）：.554.3.5 码头前沿堆货引起的竖向作用（可变作用）.564.3.6 船舶系缆力.56哈尔滨工程大学本科生毕业论文4.3.7 门机荷载产生的土压力计算（可变作用）.584.3.8 贮仓压力（永久作用）.604.3.9 地震时主动土压力计算.604.4 码头稳定性验算604.4.1 作用效应组合.614.4.2 码头沿基床顶面的抗滑稳定性验算.614.4.3
13、 码头沿基床顶面的抗倾稳定性验算.634.4.4 基床承载力验算.654.4.5 地基承载力的验算.674.5 本章小结67第 5 章码头结构的施工组织及相关问题.685.1 施工组织及方案685.1.1 实心方块码头施工方案.685.1.2 沉箱码头施工方案及施工内容.705.2 港口重力式码头结构施工中问题及对策715.2.1 重力式码头科学施工对策.715.3 本章小结72第 6 章码头结构型式比选.736.1 码头结构方案736.2 施工条件736.3 结构比选736.3.1 沉箱码头.736.3.2 实体方块码头.746.4 结构选择746.5 本章小结74结论.75参考文献.76致
14、谢.78第一章绪论1第 1 章绪论1.1 天津港口概述天津港是环渤海中与华北、西北等内陆地区距离最短的港口，是首都北京的海上门户，也是亚欧大陆桥最短的东端起点。天津港是我国华北、西北和京津地区的重要水路交通枢纽，对外交通十分发达，已形成了颇具规模的立体交通集疏运体系。天津港的发展史：1951-1953:年，在苏联专家的帮助下，改建了 1#-4#码头。从此，天津新港焕发了生机。1958 年扩建了 5#码头，1959 一 1960 年新建了 14#-18#号码头，1965 年改建了6# 装盐码头，从而使天津港在国民经济建设中起到了积极的作用。1973 年周总理提出了“三年改变港口面貌”的号召。天津
15、新港迎来了大规模建设的新时期，三年内建成了一突堤、二突堤(东半部)、三突堤，共 13 个深水泊位。特别是党的十一届三中全会以来，实行改革开放政策，使港口建设产生了新的活力。1984年天津港下放地方管理，建港资金由国家统筹安排改为以港养港，并给予一定的外汇使用权和进口设备权，使新港的建设出现了一个新的高潮。与此同时，由于对国外施工技术的引进，以及国内外各设计、施工单位的竟争，天津新港的码头结构型式也作了一些新的尝试，由多年来一直采用的高桩梁板承台式，演变到沉箱重力式和低桩墩台梁板式(在建工程)，并且已经着手研究大直径圆筒深埋重力式码头，初步形成了一个百花争艳的局面，这将为天津新港的码头结构型式的
16、完善和发展起到推动作用。在这种百花争艳的形势下，为了更好地促进天津新港的发展，避免过多的浪费，目前摆在使用、设计、科研、施工各单位面前的首要任务是如何选择码头结构型式的最佳方案一一工程质量好，使用维修方便，建设速度快，投资省，经济效益好。1.2 本文主要设计内容主要依据所给的设计资料和天津当地的水文情况进行分析研究，结合相关数据，确定天津港某多用途码头结构形式和拟建码头泊位。同时根据规范资料和码头设计要求拟选用两种合理的结构形式，列出各方案在使用、施工、维修等方面的优缺点和工程造价，进行全面的技术经济论证，择优选用。设计内容主要包括：码头平面设计、确定码头前沿水底高程、确定变形缝间距、护舷间距和水深、结构计算、稳定性验算等。哈尔滨工程大学本科生毕业论文2第 2 章码头结构方案设计2.1 设计依据通过查阅港口规划与布置、海港工程设计手册、水运工程施工、港口水工工建筑物、港口工程施工手册等相关资料，可知
