港口水工建筑物--第一章课件

一、码头建筑物一、码头建筑物组成组成n 主体结构通常包括上部结构、下部主体结构通常包括上部结构、下部结构和基础。结构和基础。上部结构上部结构:将下部结构的构件连成整体；将下部结构的构件连成整体；直接承受船舶作用力和地面使用荷载，并将直接承受船舶作用力和地面使用荷载，并将其传至下部结构，此外，还供安设码头附属其传至下部结构，此外，还供安设码头附属设备之用设备之用。码头组成：主体结构、附属设备码头组成：主体结构、附属设备2024/7/51港口水工建筑物 下部结构：下部结构：使码头形成一个直立墙体，并使码头形成一个直立墙体，并将作用在上部结构和自身上的作用力传递到将作用在上部结构和自身上的作用力传递到基础基础。基础：基础：是码头建筑物的底座，它承受下部是码头建筑物的底座，它承受下部结构传下来的作用力，并扩散到较大范围的结构传下来的作用力，并扩散到较大范围的地基上。地基上。2024/7/52港口水工建筑物n 码头设备码头设备系船设备：系船柱、系船环，系船设备：系船柱、系船环，缓冲设备：如橡胶护舷，缓冲设备：如橡胶护舷，安全设备：如系网环、护轮槛，安全设备：如系网环、护轮槛，工艺设备：如工艺管沟、起重机轨道与铁路工艺设备：如工艺管沟、起重机轨道与铁路轨道和路面等。轨道和路面等。指供船舶系靠和装卸作业时所需要的设备指供船舶系靠和装卸作业时所需要的设备2024/7/53港口水工建筑物二、码头分类二、码头分类 n按平面按平面布置布置：顺岸式、突堤式、墩式：顺岸式、突堤式、墩式 n建建筑筑物物断断面面形形式式分分类类：直直立立式式、斜斜坡坡式式、半直立式、半斜坡式、多级式半直立式、半斜坡式、多级式码头有以下几种分类方法：码头有以下几种分类方法：2024/7/54港口水工建筑物n地地理理位位置置分分类类：海海港港码码头头、河河港港码码头头、河河口港码头、湖泊码头、水库码头口港码头、湖泊码头、水库码头n按按用用途途分分类类：货货运运码码头头、客客运运码码头头、轮轮渡渡码码头头、工工作作船船码码头头、渔渔码码头头、军军用用码码头头、修船码头等修船码头等 n按按码码头头建建筑筑物物结结构构形形式式分分类类：重重力力式式码码头头、板桩码头、高桩码头、混合式码头板桩码头、高桩码头、混合式码头2024/7/55港口水工建筑物重力式码头：耐久性较好，稳定性易满足要求，重力式码头：耐久性较好，稳定性易满足要求，但是对地基承载力要求较高。但是对地基承载力要求较高。板桩码头：板桩墙属于薄壁结构，且承受较大板桩码头：板桩墙属于薄壁结构，且承受较大的土压力，适用于墙身高度不太大的中、小型的土压力，适用于墙身高度不太大的中、小型码头。码头。高桩码头：软土地基采用，耐久性较差。高桩码头：软土地基采用，耐久性较差。混合式混合式码头：码头：当一种结构形式不能满足使用和当一种结构形式不能满足使用和施工上的要求或者技术经济上不合理时，可采施工上的要求或者技术经济上不合理时，可采用混合式结构。用混合式结构。2024/7/56港口水工建筑物第二节第二节 码头结构上的作用及组合码头结构上的作用及组合 港工建筑物设计方法回顾：港工建筑物设计方法回顾：容许应力法、容许应力法、破坏阶段法、破坏阶段法、极限状态设计法。极限状态设计法。2024/7/57港口水工建筑物极限状态设计法极限状态设计法水准水准I：半经验半概率，各参数确定方法是统计半经验半概率，各参数确定方法是统计分析后以定值出现，没有考虑事物的随机性。分析后以定值出现，没有考虑事物的随机性。水准水准II：近似概率设计法近似概率设计法水准水准III：全概率设计法全概率设计法 结构可靠度概念、作用的意义结构可靠度概念、作用的意义。参考港口工程结构可靠度设计统一标准参考港口工程结构可靠度设计统一标准（GB50158-2019）2024/7/58港口水工建筑物一、作用及作用代表值一、作用及作用代表值1.1.作用的类型：作用的类型：作用是指引起结构或构件内力变化的原因，作用是指引起结构或构件内力变化的原因，分分直接、间接直接、间接两大类。两大类。n按时间的变异：永久作用、可变作用、偶然按时间的变异：永久作用、可变作用、偶然作用作用n按空间位置的变化：固定作用、自由作用按空间位置的变化：固定作用、自由作用n按结构的反应：静态作用、动态作用按结构的反应：静态作用、动态作用2024/7/59港口水工建筑物2.作用代表值：作用代表值：施加在港工建筑物上的作用施加在港工建筑物上的作用是随机变量，其取值基本上是通过概率统计是随机变量，其取值基本上是通过概率统计分析来确定。标准值、频遇值、准永久值分析来确定。标准值、频遇值、准永久值 标准值：是作用的主要代表值标准值：是作用的主要代表值 频遇值：是作用在结构上时而出现的较大频遇值：是作用在结构上时而出现的较大值值 准永久值：准永久值：是作用在结构上经常出现的量是作用在结构上经常出现的量值，在设计基准期内具有较长的持续期。值，在设计基准期内具有较长的持续期。2024/7/510港口水工建筑物n永久作用的代表值仅为标准值永久作用的代表值仅为标准值n可可变变作作用用的的代代表表值值有有标标准准值值、频频遇遇值值、准准永永久值，设计水位确定是关键。久值，设计水位确定是关键。n偶偶然然作作用用的的代代表表值值一一般般根根据据观观测测和和试试验验资资料料或工程经验综合分析确定。或工程经验综合分析确定。2024/7/511港口水工建筑物二、港工建筑物的极限状态和设计状况二、港工建筑物的极限状态和设计状况1.极限状态的意义：特定的状态与结构的功能极限状态的意义：特定的状态与结构的功能下相对应下相对应2.极限状态的种类：极限状态的种类：n 承载力极限状态：指建筑物的整体结构或承载力极限状态：指建筑物的整体结构或构件达到最大承载力或产生不适于继续承载构件达到最大承载力或产生不适于继续承载的变形。的变形。2024/7/512港口水工建筑物n正常使用极限状态：正常使用极限状态：指指建建筑筑物物的的整整体体结结构构或或构构件件达达到到正正常常使使用用和和耐久性的各项规定限制时的状态耐久性的各项规定限制时的状态混混凝凝土土裂裂缝缝开开展展宽宽度度、梁梁的的挠挠度度、外外观观的的变变形量，它们的限值应满足使用要求形量，它们的限值应满足使用要求由由于于港港工工建建筑筑物物在在施施工工、使使用用、维维修修时时环环境境条件不同，应针对不同工况进行设计。条件不同，应针对不同工况进行设计。2024/7/513港口水工建筑物3.设计状况设计状况n持久状况：与建筑物使用寿命同一量级的持续时持久状况：与建筑物使用寿命同一量级的持续时间的设计状况，最基本的设计状况，应进行承载间的设计状况，最基本的设计状况，应进行承载力、正常使用极限状态设计力、正常使用极限状态设计n短短暂暂状状况况：持持续续时时间间较较短短，出出现现概概率率较较高高的的设设计计状状况况，可可进进行行承承载载力力状状态态设设计计，根根据据实实际际情情况况有有时进行正常使用状态设计时进行正常使用状态设计n偶偶然然状状况况：持持续续时时间间很很短短，出出现现概概率率很很低低的的设设计计状况，仅进行承载力状态设计状况，仅进行承载力状态设计2024/7/514港口水工建筑物4.极限状态表达式极限状态表达式2024/7/515港口水工建筑物各符号意义2024/7/516港口水工建筑物 第三节第三节 码头地面使用荷载码头地面使用荷载参考参考港口工程荷载规范港口工程荷载规范（JTJ144-1-2019）一、堆货荷载与人群荷载一、堆货荷载与人群荷载 1.影响堆货荷载的要素：影响堆货荷载的要素：n 码头用途，不同的堆货品种；码头用途，不同的堆货品种；n 装卸工艺，影响货物堆高装卸工艺，影响货物堆高n 货物批量，批量大堆高也大货物批量，批量大堆高也大n 堆存期，长期堆存，堆高也高堆存期，长期堆存，堆高也高n 码头形式，不同码头结构形式对荷载大小敏感程码头形式，不同码头结构形式对荷载大小敏感程度不同。度不同。堆货确定时必须满足使用要求，同时保证技术上可堆货确定时必须满足使用要求，同时保证技术上可行，经济上合理。行，经济上合理。2024/7/517港口水工建筑物2.堆货荷载分区堆货荷载分区和相应标准值和相应标准值请看规范表请看规范表5.1.1-13n前前沿沿地地带带L1，布布置置前前方方铁铁路路线线、道道路路、门门机机轨轨道道等等。无无门门机机宽宽度度10.0m，有有门门机机时时按按实实际际确确定定，资资料料缺缺乏乏，取取码头前沿至门机后轨外码头前沿至门机后轨外1.5m。荷载标准值为荷载标准值为q1。n前前方方货货场场L2，码码头头前前沿沿地地带带的的后后面面就就是是前前方方堆堆场场，对对设设门门机机的的码码头头，其其宽宽度度与与门门机机吊吊臂臂的的最最大大伸伸距距有有关关，最最大大伸伸距距为为25m30m，L2常常为为18m23m。荷荷载载标标准准值值为为q2。n后后方方堆堆场场，指指上上述述两两个个区区域域以以外外的的堆堆场场。一一般般不不影影响响码码头建筑物的稳定性，头建筑物的稳定性，q3主要用于堆场地坪设计主要用于堆场地坪设计nL3通行道的宽度，通行道的宽度，L4为装船机轨距为装船机轨距。请课后复习影响线概念、活载最不利位置确定方法2024/7/518港口水工建筑物2024/7/519港口水工建筑物2024/7/520港口水工建筑物2024/7/521港口水工建筑物重力式码头2024/7/522港口水工建筑物2024/7/523港口水工建筑物板桩码头横断面图2024/7/524港口水工建筑物高桩码头横断面图2024/7/525港口水工建筑物2024/7/526港口水工建筑物混合码头横断面图2024/7/527港口水工建筑物岸线岸线码头2024/7/528港口水工建筑物岸线岸线2024/7/529港口水工建筑物2024/7/530港口水工建筑物2024/7/531港口水工建筑物2024/7/532港口水工建筑物2024/7/533港口水工建筑物2024/7/534港口水工建筑物