《港口水工建筑物》课程设计
《港口水工建筑物》课程设计指导书
《港口水工建筑物》课程设计指导书课程名称：《港口水工建筑物》课程设计学时数：96学时学分数：3开课系（部）、教研室：河海建筑工程系港工教研室执笔人：周世良王多垠编写时间：2001年10月一、设计目的《港口水工建筑物》是港航工程专业重要的专业技术课之一，具有很强的理论性和实际应用性。
通过课程设计，可以使学生较系统地掌握港口水工建筑物特别是高桩码头的设计理论和计算方法，培养学生综合利用所学的理论知识分析解决实际问题的能力、利用和查阅资料的能力、独立工作的能力以及计算机应用能力，为使学生成为合格的工程师或设计师打下扎实的基础。
二、设计任务完成顺岸式码头一个泊位的设计，结构设计部分重点完成面板设计及横向排架计算，并绘制码头的平面、立面及横断面图各一张。
三、基本内容与要求（一）、设计基本内容1、概述设计任务书所给定的码头是顺岸式码头泊位中心的一个泊位。
该码头前方平台的施工程序大致如下：1）、预制桩、面板、纵梁等所有预制构件；2）、挖泥；3）、打桩、夹桩；4）、抛填块石；5）、安装靠船构件、现浇下横梁；6）、砼强度达70%后，安装纵梁、靠船构件、水平撑、面板；7）、现浇上横梁、纵梁接头、面板面层；8）、安装码头设备。
设计中必须考虑施工程序和施工方法对计算图式和荷载取值的影响。
2、面板设计1）、设计内容及步骤（1）、拟定断面尺寸，这一步已由设计任务书给出；（2）、荷载分析及计算；（3）、内力计算；（4）、配筋计算（略）；（5）、绘制面板的配筋图（略）。
2）、荷载分析及计算面板所受荷载有：自重：20Kpa的堆货荷载，10T轮胎式起重机和铁路荷载。
冲击系数1+μ=1.15。
轮胎吊可能沿板跨行驶，也可能垂直板跨行驶，应按最不利布置进行计算。
3）、板的内力计算（1）、计算跨度按规范第五篇2.3.1条规定确定。
（2）、设计中可只进行中板计算。
（3）、预制板为简支板，迭合板为整体板，应注意所受荷载的不同。
（4）、关于集中力的有效分布宽度 b，在跨中和支座附近应分别计算。
港口水工建筑物实训任务书与指导书
2008级港口工程技术专业《港口水工建筑物》实训指导书与任务书水文水资源教研室2010年6月《港口水工建筑物》实训指导书与任务书一、实训目的《港口水工建筑物》是港航工程专业重要的专业技术课之一，具有很强的理论性和实际应用性。
通过课程实训，可以使学生较系统地掌握港口水工建筑物的结构构造和设计计算理论，特别是重力式沉箱码头的设计理论和计算方法，培养学生综合利用所学的理论知识分析解决实际问题的能力、利用和查阅资料的能力、独立工作的能力以及计算机应用能力，为使学生成为合格的技术员或工程师打下扎实的基础。
二、实训任务根据我们山东省以及周边情况，为适应学生毕业发展方向，实训任务为重力式沉箱式码头的设计计算，重力式沉箱码头：完成海港码头一个泊位的设计，并进行稳定性演算，绘制码头平面布置图、沉箱结构图（CAD）。
三、实训时间安排（时间安排为17、18周）1、重力式沉箱码头：熟悉重力式码头材料0.5天、平面布置设计计算1天；2、沉箱结构方案设计2天，绘制结构图1天；3、沉箱码头的土力学计算1天，其它荷载计算1天；4、各种荷载的汇总以及稳定性演算1.5天；5、沉箱的抗倾演算1天；6、材料汇总，总结报告1天。
四、实训基本要求1、每个学生独立完成自己的设计任务；2、设计方案合理，计算正确，提交图说资料完整、清楚、符合规范；3、课程设计期间的作息时间仍执行正常上课作息时间；4、借阅相关规范、标准及参考书；5、计算尽可能采用计算机完成，并以表格的形式来呈现。
五、设计成果要求1、完成有必要文字说明的实训报告一份，要求文字简明扼要，计算正确，书写清楚、整洁；报告要求排版整齐，字体要求小四，1.5倍行距，宋体。
2、用CAD绘制码头结构图；3、所有计算及作图应符合港口工程技术规范有关篇册之规定。
六、负责人：赵德远重力式码头的设计实训一、设计基础材料某港口目前已经建设泊位23个，期中万吨级以上深水泊位17个，是我国重要的对外贸易港口。
港口海岸水工建筑物课程教学大纲
港口海岸水工建筑物课程教学大纲课程代码：74120110课程中文名称：港口海岸水工建筑物课程英文名称：Harbor Coastal and Hydraulic Engineering Construction学分：2.5 周学时：2.0-1.0面向对象：预修要求：理论力学、材料力学、结构力学、土力学、钢筋混凝土结构基本原理、工程地质与水文地质、工程水文学、海岸动力学等一、课程介绍（一）中文简介《港口海岸水工建筑物》课程是港口、航道与海岸工程专业的一门主要专业课，课程主要讲授港口水工建筑物设计计算的基本理论和构造知识。
通过本课程的学习，需要掌握港口水工建筑物上的作用及其组合，掌握港口水工建筑物上各种荷载的计算方法，掌握重力式码头、板桩码头、高桩码头、修造船水工建筑物、防波堤设计计算的基本原理、内容、方法、步骤和构造知识，掌握码头设备的性能、作用、设备选型及设备的布置方式，掌握直立式、斜坡式防波堤结构型式及计算方法，掌握防波堤新的结构型式及计算方法。
为将来从事港口工程的设计、施工、科研和管理等工作奠定基础。
（二）英文简介The course “Harbor Coastal and Hydraulic Engineering Construction”is one of the most important basic undergraduate courses in Harbor, Coastal and Offshore Engineering. The course mainly introduces the calculation principle of the different structure design in coastal and offshore engineering. After taking this course, the basic theoretical principles and method for the design and plan of different ports and breakwaters will be well understood. The student will be capable of design the structures after several structure designs will be performed using the above methods during the course.二、教学目标(一)学习目标了解各种型式码头结构构造、受力特点、适用条件以及国内外新型码头结构的发展情况，掌握作用在码头建筑物上的各种作用及其作用组合，掌握重力式、板桩、高桩和开敞式码头设计的基本原则和方法，并了解实际工程的设计经验；了解防波堤的各种结构型式及适用条件，以及新型防波堤结构的特点和发展，重点掌握设计波浪的确定，斜坡式防波堤和直立式防波堤的断面设计；了解船舶建造和修理工艺，以及修造船水工建筑物的型式和布置，重点掌握机械化滑道的型式、结构设计的基本原理和方法，了解干船坞的组成及功用，了解坞墙和坞底板的计算特点。
港口工程之港口水工建筑物
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港口分类
特别重要港口 对促进国际贸易有重要作用的港口。
按
等
重要港口 对国家有重要作用的港口。
级
划
分
地方港口 上述两种以外的港口。
港口工程
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港口工程
港口水工建筑物的特点
作用荷载复杂 包括各种自然荷载、使用荷载和施工荷载。
特 施工条件差 点 建设周期长
投资大
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目录
绪论 码头概论 重力式码头 板桩码头
高桩码头
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参考书目录
教材
港口水工建筑物 （韩理安主编）
港口工程
推荐参考书
1.港工建筑物（邱驹主编） 2.港口水工建筑物（陈万佳主编） 3.港口工程结构设计算例（一航院主编） 4.港口工程砼结构设计手册（中交水规院） 5.码头新型结构型式（三航院）
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码头的分类
混合式码头
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码头的组成
上部结构
①将下部结构的构件连成整体； ②直接承受荷载，并传给下部结构； ③作为设置各种设施的基础。
下部结构 基础
①支承上部 结构，形成 直立岸壁； ②将作用在 上部结构和 本身上的荷 载传给地基。
港口水工建筑物课程教案
港口水工建筑物课程教案1.课程目的熟练掌握港口水工建筑物常用结构型式、构造处理、荷载确定及结构稳定性、内力计算，了解新型码头结构型式及计算理论的发展；巩固、加深和综合应用已经学过的基础课、专业基础课知识，培养学生分析问题、解决问题的能力；掌握港口水工建筑物的设计程序、内容、设计所需资料及取得的途径、方法。
2.课程性质专业课，必修课，本期总学时54,学分3。
3.教学对象港口航道与海岸工程专业的本科学生。
4.授课方式课堂讲授、多媒体教学、课堂讨论等。
5.考核方式闭卷笔试、考查；总成绩评定中，辅以平时课堂表现及作业完成情况结合考核。
6.相关课程先修课程有《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《水力学》、《土力学》、《钢筋混凝土结构学》、《工程水文》、《海岸动力学》、《港口规划与布置》等，后续实践教学环节有“港口水工建筑物课程设计”、“毕业设计”。
7.课程总学时54个学时，具体分配详见教案实施。
8.选用教材韩理安主编，《港口水工建筑物》，人民交通出版社，2008年9、主要参考书[1]韩理安主编，《港口水工建筑物》（I）,人民交通出版社，2001年[2]王云球主编，《港口水工建筑物》（II）,人民交通出版社，2001年[3]邱驹主编，《港工建筑物》，天津大学出版社，2003年[4]陈佳琴、杨光荣编著：《斜坡码头和浮码头》，人民交通出版社，1984[5]交通部第三航务设计院：《码头结构新型式》，人民交通出版社，1999[6]交通部第一航务设计院：《海港工程设计手册》，人民交通出版社，1994[7]港口工程技术规范，人民交通出版社港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施港口水工建筑物教案实施。
38-港口水工建筑物课程设计课程大纲2020
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述（中英文）：为培养学生综合利用所学专业知识进行结构设计的能力，提高学生的设计技能，在学习完《港口水工建筑物》课程后进行本课程设计。
根据设计任务书的要求，在老师的指导下，完成课程设计。
本课程是为港口航道与海岸工程专业本科生开设的一门重要的实践性教学课程，使学生巩固加深所学港口水工建筑物的基础知识，培养分析问题解决问题的能力，提高计算、绘图、编写设计计算书的能力。
根据设计任务书的要求，在老师的指导下，完成课程设计。
This course trains students to do structural design using the knowledge acquired in the class. It aims to consolidate students’ basic knowledge of harbor engineering structures, develop their capability to analyze and solve problems, enhance their capability to calculate, draw graphs and write design books. They will complete the design class under the teacher’s guide.2.设计思路：根据课程设计任务书的要求，完成重力式码头的结构设计、荷载计算、稳定性验算和构件强度与内力验算。
3. 课程与其他课程的关系：先修课程：《港口水工建筑物》。
4.对毕业要求指标点的支撑及支撑强度：（1）支撑毕业要求3.2：能够运用专业理论知识进行港口航道与海岸工程项目设计，支撑强度0.2；（2）支撑毕业要求6.1：掌握与港口航道与海岸工程相关的专业知识以及行业的方针、政策和法律、法规，支撑强度0.1。
港口水工建筑物课程设计--沉箱
第一篇设计任务书1、概述1.1编制本报告的主要依据和资料《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98、《海港水文规范》JTJ213-98、《水运工程抗震设计规范》JTJ225-98、《港口工程地基规范》JTJ250-98、《港口工程荷载规范》JTJ215-98以及课本《港口水工建筑物》。
1.2建设的必要性和建设规模1.2.1建设的必要性该工程为件杂货码头，将带动周围地区经济社会发展，是综合利用海岸线及海洋资源的需要，也是增加劳动就业，提高当地人民生活水平和促使社会安定的需要。
1.2.2建设的规模该码头结构形式为顺岸沉箱重力式，建筑物等级为二级。
2、自然条件分析2.1地理位置2.2气象码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北～北北西向，其次为南南东～东南向。
2.2.1气温多年平均气温 13℃历年极端最高气温 41℃多年最高月平均气温 28℃历史极端最低气温 -21℃多年最低月平均气温 -6.3℃2.2.2降水本区域年平均降水量640～712mm，最多年降水量1064～1186mm，最小年降水量261～384mm，年降水量集中在夏季（6～8月），其中7月份降水量占全年降水量的30％左右。
2.2.3风况本区域常年主导风向，冬季多东北风，夏季多东南风。
年平均风速为2.8～3.8m/s ，大风多发生于春季，其次为冬季，秋季最少。
年大风天数平均10天，最多24天，最大风速达13～24m/s 。
2.2.4 雾况多年平均雾日为11～14天，多发生于冬季，秋季次之。
2.2.5 相对湿度年平均相对湿度为70％～80％。
2.3 水文2.3.1 潮汐、水位设计高水位： 3.8m 设计低水位： 0.32m 极端高水位： 4.9m 极端低水位： -1.1m 施工水位： 2.0m2.3.2 波浪拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米。
50年一遇，%1H 波浪高值为： 设计高水位： 6.3s T m 665.1%1== H 设计低水位： 6.3s T m 665.1%1== H 极端高水位： 6.3s T m 665.1%1== H2.3.3 海流 2.3.4 冰凌本区域一般12月下旬至次年2月上旬水面结冰，最大岸冰厚度2～3cm ，最大冻土深度10cm 。
港口水工建筑物课程设计
港口水工建筑物课程设计院系：工程学院海洋工程系专业年级：港口航道与海岸工程学生姓名：学号：指导教师：设计日期：中国海洋大学目录第一篇设计任务书 ........................................................................................................... - 4 -1概述 ............................................................................................................................... - 4 -1.1编制本报告的主要依据和资料............................................................................ - 4 -1.2建设的必要性和建设规模.................................................................................... - 4 -1.2.1.建设的必要性 ................................................................................................ - 4 -1.2.2建设的规模 .................................................................................................... - 4 -2自然条件分析 ............................................................................................................... - 4 -2.1地理位置................................................................................................................ - 4 -2.2气象........................................................................................................................ - 4 -2.2.1气温 ................................................................................................................ - 5 -2.2.2降水 ................................................................................................................ - 5 -2.2.3风况 ................................................................................................................ - 5 -2.2.4雾况 ................................................................................................................ - 5 -2.2.5相对湿度 ........................................................................................................ - 5 -2.3水文........................................................................................................................ - 5 -2.3.1潮汐、水位 .................................................................................................... - 5 -2.3.2波浪 ................................................................................................................ - 5 -2.3.3海流 ................................................................................................................ - 5 -2.3.4冰凌 ................................................................................................................ - 5 -2.4地形、地貌及泥沙运动........................................................................................ - 6 -2.4.1港区地形、地貌特征概述 ............................................................................ - 7 -2.4.2泥沙来源与动力条件 .................................................................................... - 7 -2.4.3泥沙运移方式和回淤强度分析 .................................................................... - 7 -2.5地震........................................................................................................................ - 7 -第二篇设计计算书 ............................................................................................................. - 7 -1设计条件 ....................................................................................................................... - 7 -1.1设计船型.............................................................................................................. - 11 -1.2结构安全等级...................................................................................................... - 11 -1.3.1设计水位 ...................................................................................................... - 11 -1.3.2波浪要素 ...................................................................................................... - 11 -1.3.3地质资料 ...................................................................................................... - 11 -1.3.4地震设计烈度为7度 .................................................................................. - 11 -1.4码头面荷载.......................................................................................................... - 11 -1.5材料指标.............................................................................................................. - 12 -2作用的分类及计算 ..................................................................................................... - 12 -2.1结构自重力.......................................................................................................... - 12 -2.1.1极端高水位情况： ...................................................................................... - 12 -2.1.2设计高水位情况： ...................................................................................... - 14 -2.1.3设计低水位情况： ...................................................................................... - 15 -2.2波浪力.................................................................................................................. - 16 -2.2.1极端高水位: ................................................................................................. - 17 -2.2.2设计高水位: ................................................................................................. - 17 -2.2.3设计低水位: ................................................................................................. - 17 -2.3土压力标准值计算.............................................................................................. - 17 -2.3.1墙后块石棱体产生的土压力（永久作用）标准值 .................................. - 17 -2.3.2码头面堆存荷载产生的土压力（可变作用）标准值 .............................. - 19 -2.3.36度地震时主动土压力标准值计算 ........................................................... - 21 -2.3.4墙后块石棱体产生的地震土压力标准值 .................................................. - 21 -2.3.5码头面堆存荷载产生的地震土压力标准值 .............................................. - 21 -2.4地震惯性力.......................................................................................................... - 21 -2.4.1设计高水位情况 .......................................................................................... - 21 -2.4.2设计低水位情况 .......................................................................................... - 21 -2.5船舶荷载.............................................................................................................. - 21 -2.5.1系缆力（可变作用） .................................................................................. - 21 -2.5.2撞击力 .......................................................................................................... - 23 -2.5.3挤靠力 .......................................................................................................... - 23 -3码头稳定性验算 ......................................................................................................... - 24 -3.1.1作用效应组合 .............................................................................................. - 24 -3.1.2承载能力极限状态设计表达式 .................................................................. - 27 -3.2短暂状况.............................................................................................................. - 27 -3.3偶然状况.............................................................................................................. - 27 -3.3.1作用效应组合 .............................................................................................. - 27 -3.3.2承载能力极限状态设计表达式 .................................................................. - 27 -4基床和地基承载力验算 ............................................................................................. - 27 -4.1基床顶面应力计算.............................................................................................. - 27 -4.1.1持久状况 ...................................................................................................... - 27 -4.1.2偶然组合： .................................................................................................. - 28 -4.2承载力计算.......................................................................................................... - 29 -5沉箱结构内力计算 ..................................................................................................... - 29 -5.1承载力极限状态下的内力计算.......................................................................... - 29 -5.2正常使用极限状态下的内力计算...................................................................... - 31 -参考资料 ............................................................................................................................. - 34 -第一篇设计任务书1概述1.1 编制本报告的主要依据和资料《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98、《海港水文规范》JTJ213-98、《水运工程抗震设计规范》JTJ225-98、《港口工程地基规范》JTJ250-98、《港口工程荷载规范》JTJ215-98以及课本《港口水工建筑物》。
港口水工建筑物课程设计
港口水工建筑物课程设计1. 项目背景海洋经济的不断发展使得港口建设的重要性逐渐凸显。
作为港口建设中重要的基础设施，水工建筑物在港口建设中有着举足轻重的地位。
因此，本次课程设计选择以港口水工建筑物为对象，探讨其设计过程和优化方案。
2. 项目目标本次课程设计的目标是：通过对港口水工建筑物的设计和优化，加深学生对于水工建筑物的认识，提升学生的设计和优化能力。
3. 项目内容3.1 港口水工建筑物概述在第一部分，我们将对港口水工建筑物进行概述，包括基础知识、建设目的以及主要类型等内容。
3.2 设计要求在第二部分，我们将介绍港口水工建筑物的设计要求，包括强度、稳定性、安全性、适应性等方面的要求。
同时，我们将建立相应的数学模型和计算方法。
3.3 结构设计在第三部分，我们将重点探讨港口水工建筑物的结构设计，包括框架结构、桥墩结构、挡墙结构等具体设计方案。
3.4 优化方案在第四部分，我们将着重介绍港口水工建筑物的优化方案，包括在材料选型、结构形式、施工工艺等方面的优化。
3.5 项目总结在最后一部分，我们将对该课程设计进行总结，包括学生在课程设计中的收获，对于港口水工建筑物相关知识的理解程度以及对于未来实际工作的启示和指导。
4. 成果要求1.设计报告：撰写课程设计报告，包括港口水工建筑物的概述、设计要求、结构设计、优化方案以及课程设计总结等五个部分，字数最低要求1500字。
2.设计图纸：绘制港口水工建筑物的设计图纸，包括平面图、剖面图、立面图和施工图等。
图纸应注明比例尺和图例。
3.设计计算：对于设计过程中涉及的数学模型和计算方法，需要撰写详细的计算过程，并将计算结果整理成表格和图片进行展示。
4.设计展示：设计报告、设计图纸和设计计算需要整理成电子文档进行展示，电子文档应以Markdown文本格式输出。
5. 时间安排1.第1-2周：概述部分的讲解，梳理课程设计框架。
2.第3-4周：设计要求部分的讲解，建立数学模型和计算方法。
《港口水工建筑物》课程学习指南
《港口水工建筑物》课程学习指南《港口水工建筑物》课程学习指南第一部分课程学习的目的及总体要求一、课程学习的目的本课程目的是通过课堂讲授、课外作业和实验等教学环节使学生掌握港口水工建筑物设计计算的基本理论、构造知识和设计方法，并通过实践性教学环节，对计算、整理编写设计文件、绘制施工图等基本技能进行训练，为今后能顺利地从事港口工程项目的规划、设计、施工、管理等工作打下牢固的基础。
二、课程的总体要求结合生产实际介绍国内外的筑港理论、经验和先进技术，使学生学会综合运用基础课、专业基础课和专业技术课知识进行港口及有关水工建筑物设计，掌握港口码头建设所需要的基本理论知识，初步掌握港口码头及修造船水工建筑物的总平面布置的基本原则、基本理论，掌握各种码头结构、防波堤和修造船水工建筑物以及江河、海岸护岸支挡水工建筑物等的设计原理、计算方法及计算理论。
三、课程教材选用本课程教材选用上一届高等学校水利学科教学指导委员会港口航道与海岸工程专业教学指导分委员组织编写的《港口与海岸水工建筑物》。
该教材为全国港口航道与海岸工程本科专业核心课程教材，由天津大学王元战教授任主编，组织河海大学、大连理工大学、重庆交通大学、长沙理工大学、东南大学等编写。
第二部分理论教学的基本要求第一章绪论1.本章的学习要求⑴应了解国内外港口的发展历程、建设成就及发展趋势。
⑵应掌握我国交通建设项目的建设程序、港口工程设计所需的基本资料。
⑶应了解《港口建设项目预可行性研究报告和工程可行性研究报告编制办法(交规划发2009【712】)》和《港口工程初步设计文件编制规定（JTS 110-4-2008）》2.本章思考题⑴我国交通建设项目的建设程序。
⑵基本设计资料及其使用。
第二章码头概论1.本章的学习要求⑴应掌握码头的分类和组成⑵应掌握作用的分类及作用的代表值⑶应掌握码头结构的极限状态、设计状况、作用（效应）组合、极限状态设计表达式。
⑷应熟悉《港口工程结构可靠性设计统一标准（GB50158-2010）》⑸应掌握堆货荷载、铁路荷载和流动起重运输机械荷载，熟悉汽车荷载和人群荷载。
《港口水工建筑物》课程设计
-4-
Fs3 =
P 1⎛ P P × acs × y1 + ⎜ − acs × bc 2 ⎝ acs × bcs acs × bc
⎞ ⎟ × 0.24 × y2 ⎠
=
115 1 ⎛ 115 115 ⎞ × 0.5 × 0.827 + ⎜ − × 0.24 × 0.945 0.5 × 1.33 2 ⎝ 0.5× 0.85 0.5× 1.33 ⎟ ⎠
10T 轮胎吊支脚接地面积 0.3m × 0.3m ，垫层厚 0.1m ，故轮压传递宽度为：
a1 = a0 + 2 hs = 0.3 + 2 × 0.1 = 0.5 m
该面板内力计算考虑 3 种荷载： ①堆货： q1 = 20 KPa ；
b1 = b0 + 2hs = 0.3 + 2 × 0.1 = 0.5m
= 82.58KN 故支座剪力 Fs支座 = Fs1 +Fs2 +Fs3 =14.45+8.506+82.58=105.1KN 2、中跨面板 ①跨中弯矩 跨中弯矩影响线及最不利加载：
4P ac ⋅ B
P = 115KN ， ac = a1 = 0.5m ， B = 6.6m q = 11.15KPa ， q1 = 20 KPa l 3.5 2l 2 × 3.5 bc = b1 + = 0.5 + = 1.667 < = ≈ 2.33m 3 3 3 3
acs = a1 = 0.5m bcs = b1 + h = 0.5 + 0.35 = 0.85m < l0 2.85 = = 0.95m 3 3
∴ bcs = 0.95m < 2.2m ，故按一个轮胎吊轴载计算；
港口建筑物课程设计
港口建筑物课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解港口建筑物的基本概念、分类及功能。
2. 学生能掌握港口建筑物在设计、施工及维护中的关键技术。
3. 学生了解港口建筑物在国民经济和地区发展中的重要作用。
技能目标：1. 学生具备分析港口建筑物结构特点及优缺点的能力。
2. 学生能够运用所学的知识，进行简单的港口建筑物设计及计算。
3. 学生能够通过实地考察、资料搜集等方式，对港口建筑物进行研究性学习。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对港口建筑物及水利工程建设的兴趣，激发学生的探究欲望。
2. 增强学生对我国港口建筑物发展历史和现状的认识，提高民族自豪感。
3. 学生能够认识到港口建筑物建设与环境保护、资源利用的关系，树立绿色发展的观念。
本课程针对初中年级学生，结合学生年龄特点，注重理论与实践相结合，以激发学生的学习兴趣和探究精神。
课程内容紧密联系教材，以实际案例为引导，注重培养学生的动手操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够在掌握知识的同时，提高技能和情感态度价值观。
为实现课程目标，将目标分解为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 港口建筑物基本概念：介绍港口建筑物的定义、分类及功能，包括码头、防波堤、航道等。
2. 港口建筑物设计：讲解港口建筑物设计原则、设计流程及主要设计参数，如结构形式、建筑材料等。
3. 港口建筑物施工技术：分析港口建筑物施工方法、施工工艺及质量控制要点，如桩基施工、混凝土浇筑等。
4. 港口建筑物维护与管理：阐述港口建筑物在使用过程中的维护措施、检测技术及安全管理。
5. 港口建筑物与环境保护：探讨港口建筑物建设对环境的影响，如生态保护、水质污染等，以及绿色港口建设理念。
教学内容依据教材章节进行安排，具体如下：第一章：港口建筑物概述（1课时）第二章：港口建筑物设计（2课时）第三章：港口建筑物施工技术（2课时）第四章：港口建筑物维护与管理（1课时）第五章：港口建筑物与环境保护（1课时）教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标，确保学生能够掌握港口建筑物的相关知识。
《港口水工建筑物》课程教学大纲
《港口水工建筑物》课程教学大纲一、课程基本信息本课程是港口航道与近海工程专业的专业课,港口水工建筑物课程是港口航道与近海工程专业的一门必修课程。
通过本课程的学习，使学生掌握各种常见港口水工建筑物的型式及设计基本理论和方法，各种常见港口水工建筑物的布置原则，以及运行管理技术。
通过本课程的学习，使学生能够运用所学知识解决基层水利单位的工程实际问题，配合其它有关课程的学习。
该课程的先修课程是《结构力学》、《材料力学》、《土力学》、《水工钢筋混凝土》以及《桩基工程》。
三、课程目标1.知识目标:本课程是本科四年制的港口、海岸及近海工程专业的主要专业课之一。
本课程的任务是结合生产实践介绍国内外的筑港经验和先进技术，使学生学会综合运用基础课、基础技术课和专业课知识进行港口及有关水工建筑物设计，使学生初步掌握港口总平面布置的基本原则，掌握码头结构、外堤及修造船水工建筑物设计原理与计算方法。
学生通过本课程的学习，初步掌握如何收集、整理、分析设计所需的各种原始数据和资料，提出设计方案，进行经济技术比较，写出设计文件，能作结构物的施工图设计。
2.能力目标:本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课，涉及的知识面广。
在学习过程中，要综合运用基础理论，通过课程实训等环节，锻炼培养解决实际问题的能力。
港口水工建筑物种类繁多，型式多种多样，在学习过程中，只能重点学习几种典型建筑物，了解其一般规律。
3.素质目标①观察、分析和解决问题的能力；②严肃认真、科学严谨的工作作风；③互相协作的能力。
四、主要内容和要求第一章绪论【目的要求】1. 了解我国水资源的特点, 掌握港口工程的作用。
2. 掌握港口水工建筑物的概念、分类与特点。
3. 掌握港口水工建筑物的分级。
【教学设计建议】采用多媒体和板书相结合的教学方式，运用启发互动的教学模式，把每一单元中要掌握和熟悉的内容作为重点；为了提高学生分析问题解决问题的能力，每次课后，将典型习题留做学生的课外作业；在本章讲授完后，设计增加一次习题课。
港口水工建筑物沉箱重力式码头课程设计
第十一页，编辑于星期二：十点 四十一分。
2、沉箱长度 长度根据沉箱预制厂能力（尽量利用，减少沉箱个数）和
泊位长度综合确定。
沉箱安装缝 宜采用沉箱高度的4‰ ，一般采用 50mm 。 3、沉箱高度（由码头高程等确定）
＝沉箱顶标高－沉箱底标高 4、沉箱宽度
由码头稳定性确定，应通过试算确定。
（包括前趾后趾） 经验上取（0.6～0.7）倍码头高度
（胸墙顶到沉箱底）
第十二页，编辑于星期二：十点 四十一分。
三、沉箱细部尺寸
第十三页，编辑于星期二：十点 四十一分。
1、外形尺寸（长、宽、高）如前定 由于背后有抛石棱体，所以本设计沉箱用 平接方式。（沉
箱前后壁厚度一致，对称，便于计算）
第三十页，编辑于星期二：十点 四十一分。
本次课程设计验算内容
一、胸墙稳定性验算（抗滑、抗倾）
持久组合一：
自重＋系缆力＋堆货＋土压力 （土重和堆货引起）
水位：设计高水位
持久组合二： 自重＋系缆力＋铁路＋土压力 （土重和铁路荷载引起） 水位：设计高水位
（门机前腿产生稳定力和稳定力矩，故不计门机荷载）
第三十一页，编辑于星期二：十点 四十一分。
2 、波浪
3、气象 九级风 v＝22m/s ，垂直于码头前沿线。
4、地震（本次课程设计不考虑）
5 、地形地质 见设计任务书自然条件部分。
6、设计船型
第二页，编辑于星期二：十点 四十一分。
第二节、设计内容
一、码头各部分尺寸的初步确定
第三页，编辑于星期二：十点 四十一分。
1、码头顶标高（即胸墙顶标高）
度之和。
第八页，编辑于星期二：十点 四十一分。
港口水工建筑物设计过程简介
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2020/11/20
港口水工建筑物设计过程简介
码头设计内容
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码头设计内容主要包括： 一. 码头规模 二.平面设计与工艺设计 三. 码头结构方案设计
（一）结构型式
（二）方块码头结构方案设计（例） （三）沉箱码头结构方案设计（例）
（四）结构方案比选
地基承载力验算 2 . PPT文档演模板
港口水工建筑物设计过程简介
（五）整体稳定验算
（1）持久状况
取极端低水位进行验算
（2）短暂状况 （3）偶然状况
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港口水工建筑物设计过程简介
模板
港口水工建筑物设计过程简介
（七）地基沉降
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港口水工建筑物设计过程简介
3 .偶然状况 略
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港口水工建筑物设计过程简介
（四）基床和地基承载力 验算
1.基床顶面应力计算
（1）持久状况 作用效应组合
持久组合一：极端高水位时的永久作用＋波谷作用＋均载 持久组合二：设计高水位时的永久作用＋波谷作用＋均载 持久组合三：设计低水位时的永久作用＋波谷作用＋均载
（2）短暂状况 （3）偶然状况 （4）结果
四.码头结构施工图设计
港口水工建筑物设计过程简介
方块码头结构方案设计
设计内容 （一）断面尺寸拟定 （二）作用分类及计算 （三）码头稳定性及验算 （四）基床和地基承载力验算 （五）整体稳定验算 （六）卸荷块体承载力计算 （七）地基沉降
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港口水工建筑物设计过程简介
（一）断面尺寸拟定(已定) （二）作用分类及计算
②码头面堆存荷载
（4）地震时的动土压力（偶然作用）
港口工程之港口水工建筑物
使用条件 和施工条件
正确选择结构上的作用（载荷），结构型式，使用的构造要求,满 足业主的使用要求。 施工单位的设备，能力和施工水平。
XX XX 11
港口分类
港口工程
按
内河港
位于河流与运河沿岸的港口，简称河港。为内河船舶及 客货运输服务。如汉口港、徐州港等。
地
理 位
海岸港
位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ开敞海滨或有掩护海湾内的港口，为海上运输服务 。如我国秦皇岛港、湛江港，日本神户港、横滨港等。
设计工作阶段
（一般为二阶段设计）
（1）初步设计 拟定方案，比较方案，推荐方案，编制初步设计说明书（为下一 步设计提供一个提纲性的文件） （2）施工图设计 结构计算、绘图、编制施工图预算及施工组织设计 （3）扩大初步设计（三阶段设计） 主要针对特殊工程，复杂的无经验的工程，局部的技术难关等
建设准备阶段
目录
绪论 码头概论 重力式码头 板桩码头
高桩码头
港口工程 XX XX 2
参考书目录
教材
港口水工建筑物 （韩理安主编）
港口工程
推荐参考书
1.港工建筑物（邱驹主编） 2.港口水工建筑物（陈万佳主编） 3.港口工程结构设计算例（一航院主编） 4.港口工程砼结构设计手册（中交水规院） 5.码头新型结构型式（三航院）
XX XX 23
码头的分类
混合式码头
港口工程 XX XX 24
码头的组成
上部结构
①将下部结构的构件连成整体； ②直接承受荷载，并传给下部结构； ③作为设置各种设施的基础。
下部结构 基础
①支承上部 结构，形成 直立岸壁； ②将作用在 上部结构和 本身上的荷 载传给地基。
码头设备
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四、面板内力计算
由于按照整体板计算面板内力，故将面板视为连续板，则面板计算跨度为：
B1 = 0.65m > 0.1× l = 0.1 × 3.5 = 0.35m
面板长 6.6m，则面板长短边之比为
，∴ l0 = 1.1× ln = 1.1× 2.85 = 3.135m
6.6 = 2.1 > 2 ，故该面板按单向板考虑。 3.135
土层名称 灰色淤泥质壤土 灰色淤泥质土壤和壤土 灰色粉砂及细砂 灰色细砂 fi(kpa) 5 10 50 120 1100 1500 2700 σ(kpa)
满载排水量：180000KN 宽度：19.5m
设计低水位：+1.0m
5．设计荷载 1）堆货： q1 = 20 KPa ， q2 = 40KPa 。 2）10T 轮胎吊，最大轮压 115 KN ，支脚接地面积 0.3m × 0.3m 。 3）铁路荷载采用调车机车荷载，荷载系数 K = 0.85 ，中 -活荷载见《荷载规 范》。
P ⎛ ac l− 4bc ⎜ 2 ⎝
115 0.5 ⎞ ⎞ ⎛ ⎟ = 1.3 × 4 ×1.33 × ⎜ 2 − 2 ⎟ = 49.178 KN ⋅ m ⎝ ⎠ ⎠
故跨中弯矩 M 0 max = M 1 + M 2 + M 3 = 10 + 5.575 + 49.178 = 64.75KN ⋅ m 板厚 h = 0.35m ，梁高 H = 1.17m 则
Fs3 =
P 1⎛ P P ⎞ × acs × y1 + ⎜ − ⎟ × 0.5 × y2 ′ ′ ⎠ acs × bcs 2 ⎝ acs × bcs acs × bcs
115 1 ⎛ 115 115 ⎞ × 0.5 × 0.912 + ⎜ − ⎟ × 0.5 × 0.94 0.5 × 1.95 2 ⎝ 0.5 × 0.95 0.5× 1.95 ⎠
= 82.58KN 故支座剪力 Fs支座 = Fs1 +Fs2 +Fs3 =14.45+8.506+82.58=105.1KN 2、中跨面板 ①跨中弯矩 跨中弯矩影响线及最不利加载：
4P ac ⋅ B
P = 115KN ， ac = a1 = 0.5m ， B = 6.6m q = 11.15KPa ， q1 = 20 KPa l 3.5 2l 2 × 3.5 bc = b1 + = 0.5 + = 1.667 < = ≈ 2.33m 3 3 3 3
acs = a1 = 0.5m bcs = b1 + h = 0.5 + 0.35 = 0.85m < l0 2.85 = = 0.95m 3 3
∴ bcs = 0.95m < 2.2m ，故按一个轮胎吊轴载计算；
-5-
′ = 0.95 + 0.5 × 2 = 1.95m bcs
P = 115KN
故跨中弯矩 M 0 max = M 1 + M 2 + M 3 = 30.625 + 17.073 + 73.617 = 121.315KN ⋅ m 板厚 h = 0.35m ，梁高 H = 1.17m 则
h 0.35 = = 0.3 > 0.25 ，故弯矩修正系数为 0.7 H 1.17
因此边跨连续面板跨中弯矩 M max = 0.7 × M 0 max = 0.7 ×121.315 = 84.924KN ⋅ m ②支座剪力
P acs ⋅ bcs
支座剪力影响线及最不利加载位置：
P ′ acs ⋅ bcs
q + q1
q = 11.15KPa
q1 = 20 KPa
y2
y1
+
l0 = 2.85m
1
1 1 堆货产生的支座剪力： Fs1 = × q1 × l0 = × 20 × 2.85 = 28.5KN 2 2 1 1 面板自重产生的支座剪力： Fs2 = × q × l0 = × 11.15 × 2.85 = 15.889KN 2 2 轮胎吊产生的支座剪力：由影响线可知，轮胎吊位于支座附近时为最不利位置，如 上图所示，则：
②面板自重： q = 24 × 0.1 + 25 × ( 0.15 + 0.2 ) = 11.15KPa ； ③10T 轮胎吊的轮压。
-3-
计算边跨及中跨面板内力如下： 1、边跨面板 ①跨中弯矩 跨中弯矩影响线及最不利加载位置：
p= P ac bc
q + q1
ac = a1 = 0.5m
l 2 2l 2 × 2 bc = b1 + = 0.5 + = 1.167 < = ≈ 1.33m 3 3 3 3
-4-
Fs3 =
P 1⎛ P P × acs × y1 + ⎜ − acs × bc 2 ⎝ acs × bcs acs × bc
⎞ ⎟ × 0.24 × y2 ⎠
=
115 1 ⎛ 115 115 ⎞ × 0.5 × 0.827 + ⎜ − × 0.24 × 0.945 0.5 × 1.33 2 ⎝ 0.5× 0.85 0.5× 1.33 ⎟ ⎠
4 4
二、结构尺寸
1 ． 预制板厚 20 cm ，现浇 15 cm ，垫层厚 10 cm ，钢轨用 P43 ，高 14cm ，底宽 11.4cm。 2．轨道梁高 150cm，底宽 45cm；中间纵梁高 130cm，底宽 35cm；边梁总高 130cm， 底 宽 30cm。 3．横梁分上横梁和下横梁，下横梁 80 × 80cm ，上横梁 40 ×150cm 。 4．靠船牛腿尺寸见图 5。 5．其他：打桩拉应力取 5.50Mpa。 建筑物等级：二级。
10T 轮胎吊支脚接地面积 0.3m × 0.3m ，垫层厚 0.1m ，故轮压传递宽度为：
a1 = a0 + 2 hs = 0.3 + 2 × 0.1 = 0.5 m
该面板内力计算考虑 3 种荷载： ①堆货： q1 = 20 KPa ；
b1 = b0 + 2hs = 0.3 + 2 × 0.1 = 0.5m
=
= 82.96 KN 故支座剪力 Fs支座 = Fs1 +Fs2 +Fs3 =28.5+15.889+82.96=127.35KN
五、纵梁的计算
5.1 荷载分析 （一）永久作用 （1）面板自重： P = 24 × 0.1 + 25 × ( 0.15 + 0.2 ) = 11.15KPa （2）纵梁自重： ①边梁：尺寸如图所示 1 ⎡ ⎤ q = 25 × ⎢0.3 × 0.9 + 0.2 × 0.4 + × ( 0.4 + 0.3 ) × 0.2 ⎥ = 10.5KN / m 2 ⎣ ⎦ ②门机梁：尺寸如图所示 1 ⎡ ⎤ q = 25 × ⎢ 0.45 × 1 + 0.65 × 0.3 + × ( 0.65 + 0.45) × 0.2⎥ = 18.875KN / m 2 ⎣ ⎦ ③中间纵梁：尺寸如图所示
h 0.35 = = 0.3 > 0.25 ，故弯矩修正系数为 0.7 H 1.17
因此边跨连续面板跨中弯矩 M max = 0.7 × M 0 max = 0.7 × 64.75 = 45.325KN ⋅ m ②支座剪力 支座剪力影响线及最不利加载位置：
P acs bcs P ′ acs bcs
acs = a1 = 0.5m bcs = b1 + h = 0.5 + 0.35 = 0.85m >
∴ bc = 1.33m < 2.2m ，故按一个轮胎吊轴载计算；
l = 2m
+
0.5
1 1 堆货产生的跨中弯矩： M 1 = × q1 × l 2 = × 20 × 22 = 10KN ⋅ m 8 8 1 1 面板自重产生的跨中弯矩： M 2 = × q × l 2 = ×11.15 × 22 = 5.575 KN ⋅ m 8 8 轮胎吊产生的跨中弯矩：由影响线可知，轮胎吊位于跨中时为最不利位置，如上图 所示，则： M 3 = (1 + µ )
-1-
4）门机采用 M 4 − 4 − 25 ，最大轮压为 250 KN 。 当一台门机作业时，按工作情况Ⅱ 确定轮压。若为两台门机工作，则按 情况Ⅰ确定轮压，此时门机处于最小间距位置。有关门机在各种工作状态下的轮 压见《荷载规范》。 5）系缆力为 Pk = 350 KN ，作用点距码头面 0.4m，取 α = 30° ， β = 15° 。 6）撞击力为 P = 570KN ，一个排架承受的撞击力 p=285KN 。 7）码头所在地区地域烈度小于 6 度，码头前波高小于 1m。 6．材料 1）面板：C25，受力钢筋 16Mn； 2）横梁、纵梁：C25，受力钢筋 16Mn； 3） 50×50cm 预应力空心方桩： C40，预应力钢筋 25MnSi，非预应力钢筋， A3 钢，计算时 50×50cm 预应力空心方桩 C0=374000KN。 4）弹性模量： C25： Eb=2.85×10 Mpa C40： Eb=3.3×10 Mpa
l0 1.445 = = 0.48m 3 3
y2 y1
q + q1
∴ bcs = 0.85m < 2.2m ，故按一个轮胎吊轴载计算； 1
+
l0 = 1.445m
P = 115KN ， bc = 1.33m
1 1 堆货产生的支座剪力： Fs1 = × q1 × l0 = × 20 × 1.445 = 14.45KN 2 2 1 1 面板自重产生的支座剪力： Fs2 = × q × l0 = × 11.15 × 1.445 = 8.056KN 2 2 轮胎吊产生的支座剪力：由影响线可知，轮胎吊位于支座附近时为最不利位置，如 上图所示，则：