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更新时间:2018-06-20 00:20:42 来源:互联网
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第一章总论;1.1港口基本情况;港口是水陆联运的枢纽;第1页共80页;一项主体工程;1.2主要设计结论;本设计的主要内容有资料分析、总平面布置、装卸工艺;算、结构计算部分;1.3项目背景;天津港腾运有限公司由于业务发展的需要,为解决原料;第2页共80页;第二章自然条件;2.1气象;2.1.1气温;年平均气温12℃平均最高气温16.1℃平均最低气;2.1.3降

第一章 总论

1.1 港口基本情况

港口是水陆联运的枢纽。港口水工建筑物是港口的主要组成部分,一般包括码头防波堤、护岸船台滑道和船坞。码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客 的水工建筑物,它是港口的主要组成部分。建国初期,我国只有6个港口,泊位233个,其中万吨级泊位61个,年吞吐量1000多吨级。50多年来,我国水运工程建设始终得到党和国家的重视和关怀。1973年周恩来总理发出了“三年改变港口面貌的号召,使我国港口、航道的建设进入了一个新时期。党的十一届三中全会以来,党的改革开放政策极大的促进了港口建设的步伐,使我国沿海主要港口的大型化、机械化和专业化方面进入了世界水平。到1995年底,我国拥有深水泊位400多个,总吞吐量超过了7亿吨。50多年代来,依靠科技进步,水运交通基础设施的面貌产生了深刻变化。港口水工建筑物的结构型式也有了很大发展,由起初的短桩小跨、实体重型逐渐采用长桩大跨、空心轻型和预制安装结构;并取得了一系列重大科技成就和具有国际水平的创新成果:如大型格形钢板桩结构、大型预应力混凝土管桩结构和大圆筒的应用、爆炸法处理水下软基和夯实水下抛石基床、土工合成材料和粉煤灰在港口工程的应用、大型沉箱的防浪设计和预制出运等。随着我国自然条件较好的海湾和海岸逐步开发,今后建港将更多地处于各种复杂的条件下,或浪大流急,或海湾平缓,或地基土质松软。同时在适应新的装卸工艺、提高装卸效率、综合利用水资源等方面也对港口水工建筑物的建设提出了新的要求。港口水工建筑物主要分为设计和施工两个阶段,其中设计又可分为工程可靠性研究,初步设计和施工图设计三个程序。本设计主要对重力式码头进行设计,其内容包括:作用及其效应组合的的确定、结构选型、结构布置与构造、建筑物的稳定及结构强度计算等。水运系统自70年代初开始应用计算至今,已有初期的编制和应用单一功能、单一结构的数值计算程序,发展到能研制建立软件包、计算机辅助设计系统、计算机模拟实验和计算机自动控制系统。目前对港口水工建筑物中采用各种计算假定、各种计算方法、各种结构型式的梁、板、排价差不多都有一些应用程序提供服务。三维问题的计算,程序的集成化、智能化,结构与介质的相互作用等问题的研究和应用正在进一步发展。过去由于计算机条件的限制而不得不采用各种简化,现在可采用较精确的方法。我国的水运工程系统的计算机应用水平总体上还不高,优化设计、工程数据库和规范库的建立还有待进一步开发。要加快步伐赶上国际水平。港口水工建筑物是港口工程的

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一项主体工程。本设计的目的是:掌握港口水工建筑物计算的基本原理和构造知识,为今 后从事港口水工建筑物的设计工作打下牢固的基础。本设计需用其他课程(如土力学、水力学、水文学、建筑材料、材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构和工程施工规范等课程)的有关知识;对港口水工建筑物的经济性、安全性、使用要求和施工条件等方面进行综合考虑,并通过实践来对计算整理编写设计书、绘制施工图纸。

1.2 主要设计结论

本设计的主要内容有资料分析、总平面布置、装卸工艺、码头结构方案拟定、设计概

算、结构计算部分。总平面布置包括水域和陆域两部分的布置情况。水域设计部分包括进港航道,港池及码头前沿水深、回旋水域、锚地等的尺度和水深。陆域部分包括码头前沿线确定,泊位长度,断面宽,高(即码头顶面高程-港池底高程),码头坡度的尺度计算及泊位的布置顺序。泊位布置顺序应根据泊位性质(如共同使用机械)、后方布置(如共同使用堆场)、风向、铁路等因素综合评估设计。装卸工艺部分包括工艺流程设计,机械数量,主要经济技术指标。工艺流程设计根据泊位调整,工艺拟定做出多用途泊位的工艺流程设计。机械数量包括机械和人员数量。主要经济技术指标有设计年通过能力、泊位数目、库场面积、装卸工人及机械司机人数、劳动生产率、装卸一艘船所需时间等。由于从地质资料知地基条件较好,不易选择高桩,易选用重力式码头。方案设计部分对方块和扶壁两部分进行断面设计,抗滑抗倾稳定验算,对地基承载力验算,整体稳定验算。根据使用要求、自然条件、施工条件对两个方案进行比选。结构选型后对推荐方案进行内力计算并配筋。由于方块的整体稳定性不适用于大型码头,本设计推选扶壁为优选方案并进行内力计算和配筋。

1.3 项目背景

天津港腾运有限公司由于业务发展的需要,为解决原料及产品的运输问题,集团需配套建设专用的运输码头。拟建5000吨级件杂货码头泊位及水文航道、港口配套的堆场等设施。由于腾运有限公司主产变压器等,所以件杂货按钢铁计算。

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第二章 自然条件

2.1 气象

2.1.1气温

年平均气温 12℃ 平均最高气温 16.1℃ 平均最低气温 8.70℃ 极端最高气温 39.9℃(1995年7月24日) 极端最低气温 -18.3℃(1953年1月17日) 冬季,12月平均气温-1.2℃,1月平均气温-4.3℃,2月平均气温-1.7℃。 2.1.2风 春秋季多偏南风,夏季多偏东风,冬季多北至西北风,最大风力7~8级,一般2~5级。常风向SW,频率9.9%,次常风向SE,频率8.44%,强风向NW,该风向6~7级风出现频率为0.29%。 台风很少进入渤海直接在天津沿海登陆,但亦有之。详见风玫瑰图。 第 3 页 共 80 页

2.1.3降水

年平均降水量 602.9 mm

年最大降水量 1083.5 mm(出现于1964年) 年最小降水量 278.4 mm(出现于1968年) 日最大降水量 191.5 mm(出现于1975年)

每年降水多集中在7~8月,占全年的62.8%;每年4~10月份为主要降水月份,占全年95.1%。

据有关年降水资料各种雨量平均累计时间:小雨24.5d,中雨3d,大雨5d,合计32.5d。

2.1.4雾

雾多出现在冬季,据有关资料,能见度小于1km的大雾平均为39 h,多发生在一月。考虑雾后恢复作业,每年取影响作业天数为2.5d。

2.2 水文

2.2.1潮位

1、基准面换算关系

当地平均海平面 2.56m

大沽零点 1.00m 天津港理论最低潮面 2、潮型

本区潮汐性质为不正规半日潮,每日两潮,滞后45min,一般涨潮时间为5.5h,退潮时间为7h,一般潮差为2~3m,最大可达4m。

3、潮位特征值

历年最高高潮位 5.81m (1992年9月1日) 历年最低低潮位 -1.08m (1957年12月18日) 历年平均高潮位 3.77m

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历年平均低潮位 1.34m 历年最大潮差 4.37m 历年平均潮差 2.43m 平均涨潮历时 5h27min 平均落潮历时 7h05min 4、设计水位

设计高水位 4.30m 设计低水位 0.50m 极端高水位 5.88m 极端低水位 -1.29

5、乘潮水位

根据塘沽海洋站1990、1992、1995和1997年观测资料,全年乘潮水位和冬季乘潮水位分别见表2-1和表2-2:

表2-1 全年乘潮水位 单位:m

乘潮延时 1h 2h 3h 4h 70% 3.49 3.39 3.24 3.05 75% 3.43 3.32 3.18 3.00 80% 3.36 3.26 3.12 2.93 85% 3.26 3.16 3.01 2.82 90% 3.14 3.04 2.89 2.71 表2-2 冬季(12月、1月、2月)乘潮水位表 单位:m

乘潮延时 1h 2h 3h 4h

70% 3.32 3.23 3.09 2.91 75% 3.26 3.15 3.01 2.84 80% 3.19 3.08 2.94 2.76 85% 3.05 2.94 2.82 2.63 90% 2.91 2.81 2.68 2.50 第 5 页 共 80 页

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