港口水工建筑物
港口水工建筑物
第一章1.何为实体式，何为透空式？为什么说实体式比透空式适应超载和工艺变化的能力强？重力式码头，板桩码头和具有前板桩的高桩码头，码头前沿有连续的挡土结构，称为实体式码头。
一般的高桩码头和墩式码头的下部不连续，为透空式码头。
实体式码头大多依靠结构本身及填料的重力来保持结构自身的滑移稳定和倾覆稳定，能够承受较大的船舶和冰凌的撞击力，耐久性好，对不均匀沉降适应性好，主要计算荷载是水平荷载，而透空式码头耐久性差，所以相比透空式码头，更适应超载和工艺变化。
2.作用按时间变异分哪几种？如何选取作用的代表值？按时间的变异分类：作用的代表值分为标准值、频遇值、准永久值三种。
永久作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的，其作用代表取值仅有标准值可变作用：在设计基准期内，其量值随时间变化与平均值相比不可忽略的作用，其作用代表取值有标准值、频遇值和准永久值偶然作用：在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大而且持续时间很短的作用，其作用代表取值一般根据观测和试验资料或工程经验综合分析确定。
3、何为安全系数设计方法？何为可靠度设计方法？为什么说可靠度设计方法比安全系数设计方法优越？安全系数设计方法：传统的设计原则是总抗力不小于总荷载效应，其可靠性用单一的安全系数K表示，即：可靠度设计方法：采用概率可靠度的方法，把安全系数K改为对应基本变量的分项系数的方法进行设计。
优点，定量的考虑了抗力和荷载作用的随机性，不同的荷载效应采用不同的系数，可靠度的指标更好的反映了工程安全度的实质。
4试述三种设计状况，两种极限状态与作用组合之间的关系？（要给出必要的公式）两种极限状态：承载能力极限状态、正常使用极限状态三种设计状况：持久状况、短暂状况、偶然状况A、在正常条件下，结构使用过程中的状况为持久状况，按承载能力极限状态的持久组合B、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况，对此状态宜对承载能力极限状态的短暂组合进行设计C、在结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状态，应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计5.如何确定码头的前沿地带，前方堆场和后方堆场，对于集装箱码头如何选择这三个区域的荷载值？前沿地带：码头前沿线向后一定距离的场地，其宽度根据装卸工艺确定。
港口水工建筑物--绪论
本章重点:本课程的教学内容和学习方法
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港口水工建筑物
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一、港口水工建筑物的特点
港口水工建筑物包括港口和船厂中的建筑物。 主要有码头，防波堤、护岸、船台滑道和船坞 等。这些建筑物在结构和计算方面有许多共同 之处，只是由于它们的功能和所建地点的自然 条件不同，因而在作用荷载和构造要求方面有 些差异。本课程重点介绍码头，防波堤。
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港口水工建筑物
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（一）港口水工建筑物设计工作 主要包括以下内容：
1、设计所依据的资料的收集、整理、分 析和取值―――设计前期工作
原始资料包括：自然条件、使用条件、 施工条件。
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港口水工建筑物
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自然条件 包括：地形、水位、波浪、风况、冰况、水 质、地基及土质和地震等，要求取值合理与工程实际 接近。
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港口水工建筑物
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主要特点是:(与民用建筑比较)
1、作用荷载复杂（包括各种自然力，使用荷 载和施工荷载）
荷载强度大且具有较多动态性质，吊机荷载的作用，波浪撞击 建筑物表面其时，荷载强度达到1000kN／m2，波浪、冰、船舶 推力产生较大水平荷载，作用于建筑物上部，引起建筑物位移。 系缆船舶的碰撞和冲击，深水码头为降低船舶系缆力采用昂贵 的防冲设备。
侵蚀性介质的作用，使建筑物的耐久性降低；
水下结构的恢复和修理是一项最难以完成和费用昂贵的工 作。
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港口水工建筑物
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2、施工条件差和投资大。
水下施工难度较大。施工设备、施工技术要求高。
预制构件、打桩、最大限度采用巨型块体的装配式结 构。
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港口水工建筑物(全)
第一章码头结构型式和荷载1、码头由哪些部分组成？各部分主要作用是什么？码头由主体结构和码头设备两部分组成。
主体结构包括上部结构、下部结构和基础。
上部结构作用：a.直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给地基；b.作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础；c.将下部结构的构件连成整体。
下部结构作用：a.支承上部结构，形成直立岸壁；b.将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。
基础作用：承接码头上部、下部结构荷载；扩散应力；防止冲刷。
码头设备作用：用于船舶系靠和装卸作业。
2、码头按结构型式分类有那些型式、优缺点，按断面型式分、最佳适用条件？按结构型式分：重力式码头、板桩码头、高桩码头、混合式码头重力式码头的工作原理：依靠结构本身和其上部结构的重量维持自身的稳定性。
重力式码头的优点是：耐久性好，能抵抗大船、漂浮物的撞击，对超载、工艺变化适应能力最强。
缺点是：自重大，波浪反射严重，泊稳条件差，地基应力大，一般须作抛石基床。
适用条件：地质条件较好的地基板桩码头工作原理：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩上部的锚碇结构来维持稳定。
板桩码头的优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于预制，施工方便，可以先打桩，后挖墙前港池，能大量减少土方量。
缺点是：耐久性差，波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈措施，增加费用，对开挖超深反应敏感（应预留0.5m）。
适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于有掩护的海港。
高桩码头工作原理：通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。
高桩码头的优点：波浪反射小，泊稳条件好；砂、石用量少；对挖泥超深适应能力强。
缺点是：耐久性差，码头构件易损坏，损坏后修理比较麻烦；对地面超载、工艺变化的适应能力差；水平承载能力低，须设叉桩（大直径管柱例外）。
码头按断面型式分：直立式：水位变化不大的港口；斜坡式：试用于水位变化较大的情况；半直立式：高水位时间较长而低水位时间较短；半斜坡式：枯水位时间较长而高水位时间较短。
港口水工建筑物知识要点
码头：是停靠船舶、装卸货物和上下旅客或进行其它专业性作业的水工建筑物。
广义的码头是由码头建筑物、装卸设备、库场和集疏运设施组成。
码头按断面形式：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式和多级式。
直立式码头适用于水位变化不大的海岸港和河口港。
斜坡式码头适用于水位变化大的上中游河港或水库港。
半直立式码头用于高水位时间长、低水位时间短的水库港。
半斜坡式码头用于枯水期长、洪水期短的山区河流。
多级式码头用于水位差大、洪水期不长的上游河港。
码头由主体结构和码头设备两部分组成。
主体结构包括上部结构、下部结构和基础。
上部结构的作用：1将下部结构的构件连成整体2直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给下部结构3作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础。
下部结构和基础的作用：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。
码头设备用于船舶系靠和装卸作业。
作用：施加在结构上的集中力和分布力以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为结构上的作用。
分为直接作用和间接作用。
港口工程钢筋混凝土结构的设计基准期为50年。
承载能力极限状态和正常使用极限状态作用的代表值分为标准值、频遇值和准永久值。
标准值是作用的主代表值，是作用在结构构件使用期间的正常情况下可能出现的最大值。
频遇值是代表作用在结构上时而出现的较大值。
准永久值是代表作用在结构上经常出现的量值，它在设计基准期内具有较长的总持续期。
永久作用的代表值仅有标准值。
可变作用的代表值三者都有。
偶然作用的代表值分析决定。
当两个可变作用完全相关时，其非主导可变作用应按主导可变作用考虑。
确定堆货荷载考虑的主要因素：1装卸工艺确定的堆存情况2货种及包装方式3货物的批量与堆存期4码头结构型式码头三个地带：码头前沿地带、前方堆场和后方堆场门座起重机荷载：Mh-n-p（Mh门机荷载，n每支腿下的轮数p最大轮压力）轮胎式和汽车式起重机在一般起重量时，冲击系数1.10~1.30，最大起重量时不考虑冲击力中—活载图式系缆力：凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力。
港口工程之港口水工建筑物
港口工程 XX XX 25
码头图片
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码头图片
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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
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）
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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。
港口水工建筑物--1
港口水工建筑物–11. 简介港口水工建筑物是指为了满足港口航道、坞池等水域工程需要，在水中或靠近水中建造的各种人工建筑物。
港口水工建筑物包括码头、堤防、水闸、波浪消能装置等多个分类。
2. 码头码头是港口水工建筑物中最常见的一种，也是港口货物装卸、乘客进出港的集散中心。
码头的主要功能包括： - 货物装卸：提供用于货物装卸的设备和设施，如卸货机、装卸桥等； - 船舶泊位：提供供船舶靠泊的空间和设备； - 仓储设施：提供存放货物的仓库和堆场； - 乘客服务：提供进出港的乘客候车厅、登船口等设施。
码头的类型多种多样，根据用途和结构特点可以分为常规码头、集装箱码头、旅客码头等。
3. 堤防堤防是为了保护港口内的航道、码头等设施不受海浪、潮汐等自然力的破坏而建造的水工建筑物。
堤防的主要功能包括： - 防波作用：起到挡浪的作用，保护港口内的设施和船舶不受海浪冲击； - 防潮作用：防止潮汐对港口内部造成的影响； - 定界作用：界定港口范围，保持港口内的水域清淤。
堤防根据结构形式的不同可以分为挡浪堤、引波堤、防波堤等。
4. 水闸水闸是为了控制水体流动，保持航道航行深度而建造的水工建筑物。
水闸的主要功能包括： - 航道调节：通过调节水流进出量，调整航道水深和航行条件； - 洪涝调节：在水流量大的时候，通过调整水闸的开启度，减少洪涝灾害； - 水资源调节：通过调节水流进出量，控制水库的水位。
水闸按照结构特点可以分为闸门式水闸、反射式水闸、升降式水闸等。
5. 波浪消能装置波浪消能装置是为了减弱或消除波浪对港口设施的冲刷破坏作用而设置的水工建筑物。
波浪消能装置的主要功能包括： - 折射波浪：通过改变波浪传播方向，减少波浪对设施的冲击力； - 能量消散：通过动力作用、摩擦作用等方式，将波浪能量消耗掉； - 波浪阵减弱：采取多种抵抗波浪的结构形式，使波高和波浪流速减小。
常用的波浪消能装置有挡波墙、重力式消浪块、沉箱式消浪块等。
港口水工建筑物
1.码头分类：按平面布置分类：顺岸式突堤式墩式按断面形式分类：直立式斜坡式半直立式半斜坡式多级式按结构形式分类：重力式码头板桩码头高桩码头混合式码头2.作用的分类：时间的变异：永久作用可变作用偶然作用空间位置的变化：固定作用自由作用结构的反应：静态作用动态作用3.船舶荷载：船舶的系缆力船舶挤靠力船舶撞击力5．方块码头的断面形式：1阶梯型断面和底宽较大，方块数量，种类和层数较多，横断面方向的整体性差，基底应力不均匀。
2 恒重式 3 卸荷板式由于卸荷板的遮掩作用，减小了作用在墙背后的土压力，基底应力比较均匀，断面和底宽大大减少，使结构工程量节省，也是横断面处有可能每层只采用一块方块，结构的整体稳定性也较好。
6.抛石基床是重力式码头广泛应用的一种基础形式，抛石基床设计包括：选择基床形式；确定基床厚度和肩宽；确定基槽的底宽和边坡坡度；规定块石的重量和质量要求；确定基床顶面的预留坡度和预留沉降量等7．岸壁式码头的墙后回填方式：1.紧靠墙背用颗粒较粗和内摩擦角较大的材料做抛石棱体，以减少墙后土压力，并在棱体顶面和坡面设置倒滤层。
另一种情况是墙后直接回填细粒土，只在墙身构件间的拼缝处设置倒滤层，防防止土料流失。
8.重力式码头的变形缝必须延长度方向设置沉降缝和伸缩缝，一般是一缝俩用，统称变形缝。
缝宽20-50mm，做成上下通缝，急胸墙与墙身的变形缝在一个垂面上。
现场浇注混凝土与浆砌石部位的变形缝用弹性材料填充.变形缝间距根据气温情况，结构形式，地基条件和基床厚度确定，一般10-30m。
设在以下位置1.新旧建筑物衔接处2.码头水深或结构形式改变处3.地基土质差别较大处4.基床厚度突变出5.沉箱或方块接缝处9.重力式码头地面堆货荷载的布置形式及相应的验算项目码头地面使用荷载为活荷载，应根据不同的计算项目，按最不利情况进行布置。
堆货荷载一般有以下3种布置形式：1作用在码头上的垂直力和水平力（以土压力为主）都最大，用于验算基床和地基的承载力及计算建筑物的沉降和验算整体滑动稳定性；2作用在码头上的水平力最大垂直力最小，用于验算建筑物的滑动和倾覆稳定性，3作用在码头上的垂直力最大水平力最小，用于验算基底面后踵的应力。
常见港口水工建筑物及其施工方法
常见的港口水工建筑物
• 湿法施工代表工程——大连香炉礁新建造船坞工程
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常见的港口水工建筑物
• 干法施工代表工程——中远船坞工程
泵房
堵口围堰
坞门槛
坞底板
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二、主要施工工艺介绍
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（一）沉箱重力式码头施工工艺 （二）高桩码头施工工艺 （三）防波堤、护岸施工工艺 （四）干船坞施工工艺 （五）软土地基处理方法
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（一）、沉箱重力式码头施工工 艺
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沉箱重力式码头施工工艺
• 重力式码头典型断面结构（顺岸式）
胸墙
护轮坎、系船柱、钢轨
面层
护舷 沉箱
箱内 填石
回填开山石
轨道梁 回填
原泥面
基床
沉箱重力式码头施工工艺
• 重力式码头典型断面结构（墩式）
护舷
沉箱
箱内 填石
上部块体及面层 封仓混凝土
基床
沉箱重力式码头施工工艺
沉箱重力式码头施工工艺
基 础 施 工
基床抛石
基槽形成后要进行基床抛石，抛石 一般采用水上进行，采用方
驳+反铲、开体驳等形式，抛石要控制石料的质量、抛石船的定 位、抛石量等。抛石分为粗抛、细抛，顶层以下0.5～0.8m范围 内进行细抛，顶面可预留有一定的沉降量和坡度。
沉箱重力式码头施工工艺
基 础 施 工
常见港口水工建筑物及其施工方法
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一、港口水工建筑物介绍
二、主要施工工艺介绍 三、结语
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一、常见的港口水工建筑物介绍
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常见的港口水工建筑物
按使用功能分类： 码头类 防波堤及护岸类 修造船建筑物类
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常见的港口水工建筑物
《港口水工建筑物》
港口水工建筑物引言港口水工建筑物是指为了便利船只的停靠、货物的装卸以及保护港口安全而在港口周边水域建设的各类工程设施。
它们在港口的运营和发展中扮演着重要角色，对于确保港口的正常运作以及促进经济的繁荣起着至关重要的作用。
本文将重点介绍港口水工建筑物的类型、功能及其施工过程。
港口水工建筑物的类型根据功能和用途的不同，港口水工建筑物可以分为以下几类：1.码头：码头是港口的重要组成部分，用于船只的停靠和货物的装卸。
常见的码头类型包括突堤式码头、防波堤式码头和浮动式码头等。
2.延伸堤：延伸堤是用来延伸码头的一种水工建筑物。
它主要用于增加码头的停靠能力和增加装卸货物的空间。
3.航道工程：航道工程的主要目的是确保船只安全进出港口。
它主要包括航道标志、航标灯塔、引导浮标等。
4.防波堤：防波堤是保护港口免受海浪侵蚀和海洋风暴的水工建筑物。
它能有效地减少海浪对港口设施的破坏，维护港口的安全。
5.护岸工程：护岸工程是保护陆地不受水侵蚀和波浪侵蚀的工程。
它一般由混凝土结构、石块和钢板等组成，能有效地保护岸线的稳定。
港口水工建筑物的功能1.保护港口安全：港口水工建筑物作为港口的第一道防线，能够抵御海浪、海洋风暴等自然力量的侵蚀，保障港口设施和船只的安全。
2.提供停靠和装卸场地：码头和延伸堤等水工建筑物为船只提供了安全停靠的场所，并为货物的装卸提供了方便的空间。
3.提升港口能力：港口水工建筑物的建设可以增加港口的停靠能力，从而提高港口的运营效率和货物的流通速度。
4.改善航道条件：航道工程的建设可以改善船只进出港口的条件，提高船舶的安全性和航行效率。
5.保护环境：港口水工建筑物的建设还能够保护港口周边环境，减少海浪侵蚀和波浪的冲击对陆地的破坏，保护海洋生态环境的稳定。
港口水工建筑物的施工过程港口水工建筑物的施工过程一般包括以下几个阶段：1.规划和设计：在施工前，需要进行详细的规划和设计工作。
包括确定建筑物的类型和规模、确定施工方案、制定施工计划等。
港口水工建筑物-填空简答
填空简答1.港口水工建筑物是港口的重要组成部分，一般包括：码头、防波堤、护岸、船台、滑道和船坞等。
2.码头：是供船舶停靠、装卸货物和水下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。
3.防波堤：防御波浪对港口水域的侵袭，保证港口水域有平稳的水面，使船舶在港口安全停泊和进行装卸作业。
4.护岸：作用是使港口或水域的岸边在波浪、冰、流的作用下不受破坏，从而保护岸上的建筑物、设备和农田等。
5.船台、滑道和船坞是修造船水工建筑物，供船舶下水、上墩和修造之用。
6.码头分类①按平面布置分类：顺岸式、突堤式、墩式②按断面形式分类：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多级式③按结构形式分类：重力式码头、板桩码头、高桩码头、混合式码头7.码头的组成部分：主体结构（上部结构、下部结构、基础）、码头附属设施上部结构的作用：①将下部结构的构件连成整体；②直接承受船舶荷载和地面使用荷载；③作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施、和安全设施的基础。
下部结构和基础的作用：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。
8.重力式码头组成及作用①上部结构：胸墙②下部结构：墙身③基础：抛石基床④其他：墙后回填料⑤码头附属设施：系船设施、防冲设施、工艺设施、安全设施、路面等胸墙和墙身：挡土、承受并传递外力、构成整体、便于安装码头设备。
基础：A.扩散、减小地基应力，降低码头沉降；B.有利于保护地基不受冲刷；C.便于整平地基，安装墙身。
墙后回填：（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减少水土流失。
码头设施：供船舶系靠，装卸作业9.基床形式：暗基床、明基床、混合基床适用条件：P25暗基床：适用于原地面水深小于码头设计水深的情况。
明基床：适用于原地面水深大于码头水深且地基较好的情况。
混合基床：适用于原地形水深大于码头设计水深且地基较差的情况。
10.变形缝作用：为适应地基的不均匀沉降和温度变化，重力式码头必须沿长度方向设置沉降缝和伸缩缝，一般是一缝两用，统称变形缝。
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重力式码头
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板桩码头横断面图
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高桩码头横断面图
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混合码头横断面图
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岸线
岸线
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岸 线
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岸线
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短暂情况：连续时间较短，出现概率较高旳设计 情况，可进行承载力状态设计，根据实际情况有 时进行正常使用状态设计
偶尔情况：连续时间很短，出现概率很低旳设计 情况，仅进行承载力状态设计
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4.极限状态体现式
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各符号意义
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第三节 码头地面使用荷载
➢ 混合式码头：当一种构造形式不能满足使用和 施工上旳要求或者技术经济上不合理时，可采 用混合式构造。
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第二节 码头构造上旳作用及组合
港工建筑物设计措施回忆： ➢ 允许应力法、 ➢ 破坏阶段法、 ➢ 极限状态设计法。
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极限状态设计法
➢ 水准I：半经验半概率，各参数拟定措施是统计 分析后以定值出现，没有考虑事物旳随机性。
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按码头建筑物构造形式分类：重力式码头、 板桩码头、高桩码头、混合式码头
港口水工建筑物知识点总结
港口水工建筑物知识点港口水工建筑物是连接海运和内河运输的重要枢纽，是港口的重要组成部分，同时也是国防和民用的重要基础设施。
以下是港口水工建筑物的相关知识点。
港口水工建筑物的定义港口水工建筑物是指港口内的各种建筑物、工程和设施，包括码头、浮船坞、缆索索道、堤防、泊位、内航道等。
其主要功能是停靠、卸货和装货船舶，同时也支持与港口相关的其他设施和服务。
港口水工建筑物的分类码头码头是港口水工建筑物的最核心部分，是货物装卸的重要场所。
根据结构不同，可分为泊位式码头、陆桥式码头、悬臂式码头、护堤式码头等。
浮船坞浮船坞是水上船坞的一种，通常由一艘带有几个甚至几十个舱室的船舶组成。
坞体沉放时，各舱室的水箱开启，坞体沉入水中，将船舶吊升入坞舱。
浮船坞通常用于大型船只的检修和维修。
缆索索道缆索索道是将港口与港湾之间的交通联系起来的重要工具，有固定式和悬挂式两种。
缆索索道的主要优点是能够尽量缩短物流时间和成本。
堤防港口堤防主要有防波堤、护堤和引导堤等。
防波堤是为了防止大波浪冲击而建，通常在海边或河口处建设；护堤是为了防止岸滩被海浪冲刷侵蚀，通常在海岸线内侧建设；引导堤主要是用于引导船舶进出港口，防止意外碰撞等。
泊位港口泊位是供船舶靠泊使用的一种建筑物或设施。
根据功能不同，可分为停泊泊位、靠泊泊位、装卸泊位等。
内航道港口内的航道主要用于船舶进出港口、装卸货物、调港内船舶的停靠和移动等。
内航道的建设需要考虑水深、水位、流速、岸壁情况等多个因素。
港口水工建筑物的施工港口水工建筑物的施工需要考虑水下部分和水上部分两个部分。
水下部分主要由潜水员和潜水作业设备完成；水上部分主要由高空吊和水上作业船完成。
港口水工建筑物的施工过程中，需要注意安全、环保和质量三个方面，避免项目延期、超预算和安全事故等问题。
港口水工建筑物的维护港口水工建筑物的维护需要定期进行。
主要任务包括清理、修复和更新等。
特别是在海岸线受到海浪侵蚀的情况下，建筑物的维修和重建尤为重要。
港口水工建筑物
一、名词解释1、码头: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。
2、挤靠力:船舶停靠码头时，由于风和水流的作用，使船舶直接作用在码头建筑物上的力称为挤靠力。
3、撞击力:船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力，称为撞击力。
4、沉箱:沉箱是一种巨型的有底空箱，箱内用纵横格墙隔成若干舱格。
5、扶壁:扶壁是由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。
6、剩余水压力:墙前计算低水位与墙后地下水位的水位差称为剩余水头，由此产生的水压力称为剩余水压力。
7、拉杆:拉杆是板桩墙和锚碇结构之间的传力构件，是板桩码头的重要构件之一。
8、斜坡码头:斜坡码头是以岸坡上建造的固定斜坡道结构作为载体，供货物装卸运输、旅客或车辆上下的码头。
9、浮码头:浮码头是以趸船或浮式起重机与引桥为载体，供货物装卸运输、旅客和车辆上下的码头。
10、滑道:斜面上供船舶上墩下水的专用轨道称为滑道。
11、纵向滑道:在船舶上墩或下水时，船舶纵轴和移动方向与滑道中心线一致时，称为纵向滑道。
12、横向滑道:船舶纵轴与滑道中心线垂直，而移动方向与滑道中心线一致时，称为横向滑道。
13、船台:船舶在岸上修造的场地称为船台。
14、船坞有效长度:船坞有效长度是指坞门内壁外缘至坞尾墙底表面在坞底纵轴线上的投影距离。
15、坞室底标高:坞室底标高是指船坞中剖面处中板顶面标高。
16、码头结构上的作用:施加在码头结构上的集中力和分布力以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为码头结构上的作用。
17、系缆力:凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力称为系缆力。
18、极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态成为该功能的极限状态。
19、设计基准期:按结构预期使用寿命规定的时间参数。
20、持久状况:从结构建成到预期使用寿命完结的整个期间。
21、短暂状况:施工期间或建成后某一可预见的特定较短期间。
港口水工建筑物1
关于结构设计
• （1）上个世纪70年代前，我国港口水工建筑物 的结构设计采用以破损阶段为特征的定值极限状 态法。 • （2）70年代后，国际上以概率理论为基础的结 构极限状态设计方法进入实用阶段，我国1993年 4月实施了《港口工程结构可靠度设计统一标准》 • （3）现行的中华人民共和国行业标准规定港口水 工建筑物结构设计采用以分项系数法表达的概率 极限状态设计，并逐渐向直接采用概率极限状态 方法过渡。
二 码头的组成部分 两大部分：
1、主体结构
包括上部结构、下部结构、基础
2、码头设备
包括系船、防冲、安全、
工艺设施和路面等
各部分的功能：P6
上部结构的作用：
①将下部结构的构件连成整体；
②直接承受船舶荷载和地面使用荷载，
并将荷载传给下部结构；
③设置防冲、系船、工艺和安全设施的基础
位于水位变动区，
直接承受浪、冰、船的撞击磨损作用，
关于计算机在工程设计中的应用
• 在最初，设计中主要是靠人工手算。目前， 工程设计中已广泛应用计算机。 • 程序主要是围绕是结构内力计算，由单一 功能发展到能研制软件包、计算机辅助设 计系统、计算机模拟试验和计算机自动控 制系统。 • 在相当一段时间内，采用的程序多为解决 二维平面问题。向能解决三维空间结构受 力问题的计算发展。
课程内容
绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
码头概论 重力式码头 板桩码头 高桩码头 斜坡码头和浮码头 码头设备 防波堤
绪论
• 港口是水陆联运的枢纽，港口水工建筑物是港口的重要组 成部分，一般包括码头、防波堤、护岸、船台、滑道和船 坞等。 • 码头是供船停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物。防 波堤主要是防御波浪对港口水域的侵袭，保证港口水域有 平稳的水面，使船舶在港口安全停泊和进行装卸作业。护 岸的作用是使港口或水域的岸边在波浪、冰、流的作用下 不受破坏，从而保护护岸上的建筑物、设备和农田。 • 港口水工建筑物的建设主要分为设计和施工两个阶段，其 中设计包括工程可行性研究、初步设计和施工图设计三个 程序。本课程围绕着港口水工建筑物的设计，其主要内容： 作用及其效应组合的确定、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。
港口水工建筑物-第一章1
一、作用的分类
目的：作用效应组合的需要。
（一）按时间的变异：
永久作用 可变作用
在设计基准期内，其量值随时间的 变化与平均值相比可忽略不计
在设计基准期内，其量值随时间变 化与平均值相比不可忽略
偶然作用
在设计基准期内，不一定出现，但 一旦出现其量值很大且持续时 间很短
第一章 码头概论
第二节 码头结构上的作用及组合
第二节 码头结构上的作用及组合
五、设计表达式
（一）承载能力极限状态 设计表达式为： Sd≤Rd
式中：Sd——作用效应设计值，如法向应力、剪 力和弯矩等的设计值，与作用效应 组合有关；
Rd——结构抗力设计值，如抗压、抗拉、 抗剪和抗弯强度等的设计值。
第一章 码头概论
第二节 码头结构上的作用及组合
1、持久组合
墩式码头由靠船墩、 系船墩、工作平台 墩、引桥、人行桥 组成。墩台与岸用 引桥连接，墩台之
墩式 间用人行桥连接，
船舶的系靠由系船 墩和靠船墩承担，
码头 装卸作业在工作平 台墩上进行。
不设工作平台墩 的墩式码头
2．按断面形式分类
按断 面形 式分 类
直立式 斜坡式 半直立式 半斜坡式 多级式
第一章 码头概论 第一节 码头分类和组成
第一章 码头概论
第二节 码头结构上的作用及组合
设计表达式为：
S ≤R
式中：S——作用效应设计值，如变形、裂缝宽度和
沉降量等的设计值；
R——限值，如规定的最大变形、裂缝宽度和
沉降量等的设计值。
1、持久状况的短期效应(频遇)组合
SS SGK 1 SQiK
2、持久状况的长期效应(准永久)组合
Sl SGK 2 SQiK
3 港口水工建筑物
喷 水 消 波 设 备
喷水消波设备的消波作用是利用逆着波向的喷 射水流，阻碍波浪前进，使波长缩短，波浪破 碎，从而消耗波浪的能量，使波高减小。喷水 所需能量很大，运转费用甚高。此外，还有另 一种消波方法是用推进器产生迎面水流，以迫 使波浪破碎，按其作用，它可与喷水消波设备 归为一类。
护岸建筑
混 合 式 防 波 堤
是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体。严格说来，在 混合式和直立式之间并不存在明显界限。增加直立式堤的 基床厚度，即形成混合式防波堤。混合式防波堤适用于水 深较大的情况。因为在水深大的情况下，建造直立式防波 堤在技术上比较困难，同时，因墙身很高，使作用在地基 上的压力很大，天然地基可能承受不了。建造斜坡式防波 堤，因堤体断面随着水深增大而急剧增加，耗用材料很多， 也不经济。采用混合式，可减少直立墙高度和地基压力， 斜坡式堤基断面也不必过大，所以，比较经济合理。
是在海岸适当地点筑一条堤，伸入海中， 使堤端到达适当深水处。 当波浪频率比较集中在某一方位，泥沙 运动方向单一，或港区一侧已有天然屏障 时可采用Al或A2式。但它所围成的水域有 限，多半仅能形成一小港。当强风浪变化 范围较大时，此种布置只能一时阻挡一面 风浪，而不能挡住全年各方风浪，又不能 有效地阻止漂沙进入港内，故在沿岸泥沙 活跃地区，不宜采用。 A3式适用于海岸已有天然湾澳，其水域 足以满足港区使用的情况。此种天然湾澳， 漂沙量一般不大 ( 因若漂沙量大，即无法 形成广阔的天然湾澳 ) ，最适合布置单突 堤。
水平承台、胸墙和靠船 构件组成，承台上面用 砂、石料回填。承台一 般采用混凝土或钢筋混 凝土结构。
码头又可分为： 岸壁式：岸壁背面有回填土，受土压力作用， 如顺岸重力式码头和板桩码头。 透空式：透空式码头建筑在稳定的岸坡上， 一般没有挡土部分，或有独立挡土结构，如高 桩式码头等。 两大类。
《港口水工建筑物》
《港口水工建筑物》
港口水工建筑物是指用于船舶停泊、装卸货物、保护港口和航道安全的建筑物。
以下是对港口水工建筑物的详细描述：
1. 码头：码头是港口水工建筑物中最常见的一种，用于船舶停靠和货物装卸。
码头通常由混凝土、钢筋和木材等材料建造而成，具有足够的强度和稳定性以承载大型船舶和重量货物。
码头通常分为泊位和岸边设施两部分，泊位是供船舶停靠的区域，岸边设施包括仓库、起重机和装卸设备等。
2. 防波堤：防波堤是用于保护港口和航道免受海浪冲击的建筑物。
它通常位于港口入口处或曲线处，以减小海浪的冲击力和保持航道的稳定。
防波堤可以是人工建造的混凝土或石块堆砌而成，也可以是自然形成的岩石或沙丘。
3. 码头护舷：码头护舷是为了保护码头和船舶免受碰撞和摩擦而设置的结构。
它通常由橡胶、钢筋和混凝土等材料制成，具有一定的柔性和抗冲击能力。
码头护舷可以分为不同类型，包括悬臂式护舷、固定式护舷和可调节式护舷等。
4. 船闸：船闸是用于调节港口水位和航道流量的水工建筑物。
它通常由混凝土或金属制成，具有可开启和关闭的闸门。
船闸可以根据需要调整水位，以适应不同大小的船舶通行和保持航道的稳定。
5. 泊位标志：泊位标志是用于指示船舶停靠位置和方向的标志物。
它通常位于码头或航道的入口处，以帮助船舶驾驶员准确停靠。
泊位标志可以是灯塔、浮标或标志牌等，通常具有明显的颜色和形状以便于识别。
总之，港口水工建筑物包括码头、防波堤、码头护舷、船闸和泊位标志等，它们共同构成了一个完整的港口水工系统，为船舶停泊、货物装卸和航道安全提供了必要的设施和保护。
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陈达
河海大学 港 口 海 岸 与 近 海 工 程 学 院
HOHAI UNIVERSITY
College of Habor, Costal and Offshore Engineering
港口水工建筑物
前情提要
基床形式、 厚度 临水面轮廓 型式
基槽底宽、边坡坡度、肩宽、夯实 块石质量要求、预留沉降量、倒坡
采用的极限状态
承载能力极限状态 承载能力极ห้องสมุดไป่ตู้状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 承载能力极限状态 正常使用极限状态 正常使用极限状态
采用的效应组合
持久组合 持久组合 持久组合 持久组合 持久组合 持久组合 短暂效应组合 长期效应 (准永久)组合 长期效应 (准永久)组合
河海大学 港口海岸与近海工程学院
8
港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
墙后主动土压力
无粘性填料的墙背 15o 永久作用 EHn
n1 0.5 2 i hi n hn hn K an cos(a n ) i 1
可变作用 EqHn qKq Kan hn cos(a n )
设计状态
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
计算和验算内容
对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的抗倾稳定性 沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性 基床和地基承载力 整体稳定性 墙底面合力作用点位置 构件(卸荷板、沉箱、扶壁、空心块体和大圆筒)的承载力 码头施工期稳定性和构件承载力验算
构件(卸荷板、沉箱、扶壁、空心块体和大圆筒)裂缝宽度验算
确定原则：根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。
剩 余 水 压 力 的 确 定
墙后为抛石棱体或 粗于中砂的填料
墙后为中砂或细于 中砂的填料（包括 粘性土）
可不考虑剩余水压力
潮汐港：剩余水头取 1/5 ～ 1/3 的平均 潮差 河港：取决于排水措施和墙前、墙后 地下水位情况
河海大学 港口海岸与近海工程学院
河海大学 港口海岸与近海工程学院
9
港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
墙后主动土压力
粘性土的墙背 粘性土的土压力可按图解法确定；当有经验时，也可采用等代内摩擦 角，按无粘性填料考虑。 当地面水平，在铅直 墙背或计算垂面上可 按下式计算： 永久作用 可变作用
eaH hKa 2c K a 0
重 力 式 码 头 的 构 造
基础 墙身 胸墙
变形缝设置 卸荷板 码头端部处理 高度 顶宽 倒滤层 预留沉降量 回填土
墙后回填
回填方式
抛填棱体
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2
港口水工建筑物
重力式码头的计算
设计状态
重 力 式 码 头 的 设 计 状 况
持久状况 正常条件下，结构使用过程中的状况。 在结构使用期按承载能力极限状态和正常使用 极限状态设计。
结构施工和安装等持续时间较短的状况。 施工期或使用期可能临时承受某种特殊荷载时 按承载能力极限状态设计，必要时也需按正常 使用极限状态设计。 结构承受设防地震等持续时间很短的状况。 在使用期遭受偶然荷载时仅按承载能力极限状 态设计。
短暂状况
偶然状况
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3
港口水工建筑物
重力式码头的计算
EHn , EqHn —第n层填料的土压力合力的水平分力标准值（kN）
—第2破裂角（o）
—墙背与铅垂线的夹角（o），仰斜为正，俯斜为负
i、 n —分别为第i层和第n层填料重度标准值（kN/m3）
q —地面上的均布荷载标准值，地面倾斜时为单位斜面积上的重力（kPa）
hi、hn —分别为第i层和第n层填料厚度标准值（m） K q —地面荷载系数 n —第n层填料与墙背的摩擦角 K an —第n层填料的主动土压力系数
7
港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
土压力
计 算 理 论
库仑理论
朗肯理论 考虑墙背倾斜、地面倾斜和土与墙背摩擦力 ；假定土是均质和无粘性。 考虑土的粘性、地面均布荷载、土体水平分 层；假定墙背垂直、地面水平和墙背光滑。 计算较复杂，工程中用的较少。
索科洛夫斯基
（1）朗肯和库仑土理论都是由墙后填土处于极限平衡状态的条件得到的 。但朗肯理论求的是墙背各点土压力强度分布，而库仑理论求得的是墙背 上的总土压力。 （2）朗肯理论在其推导过程中忽视了墙背与填土之间的摩擦力，计算的 主动土压力误差偏大，被动土压力误差偏小；而库仑理论考虑了这一点， 其主动土压力接近于实际值，但被动土压力因为假定滑动面是平面误差较 大，因此，一般不用库仑理论计算被动土压力。 （3）朗肯理论适用于填土表面水平的无粘性土或粘性土，而库仑理论适 用于填土表面为水平或倾斜的无粘性土。
地基沉降验算
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港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
根 据 时 间 的 变 异 划 分
在设计基准期内， 其量值随时间的变 化与平均值相比可 忽略不计
永久作用
结构自重力 固定设备自重力 墙后填料土压力 剩余水压力
在设计基准期内， 其量值随时间变化 与平均值相比不可 忽略
粘性填料重度：应考虑饱和区 。 对于河港，饱和区范围应根据当 地地下水位变化情况、填料性质， 根据经验或经勘探确定 。对于海 港，根据潮位确定：
设计低水位
湿重度
设计高水位
饱和重度
墙后地下水位
剩余水头
浮重度
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港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
剩余水压力
定义：墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值，一般 按静水压力考虑。
在设计基准期内， 不一定出现，但一 旦出现其量值很大 且持续时间很短
可变作用
堆货荷载 流动起重运输机械荷载
船舶荷载、水流波浪力 可变作用引起的土压力
偶然作用
地震荷载等
河海大学 港口海岸与近海工程学院
5
港口水工建筑物
重力式码头的计算—码头上的作用
建筑物自重
包括构件本身的重力及其上的填料重力，按体积乘重度计算。重度的 标准值宜通过试验确定，无实测资料时， 按规范取值。 材料重度：水上采用天然容重，水下采用浮容重。 无粘性填料重度：以墙后地下水位为界，地下水位以上采用天然容重， 以下采用浮容重。