开敞式码头

第三章开敞式码头

1.开敞式码头的特点？在我国发展前景如何？特点：

（1）因码头前沿水深，波浪大，要求码头面高程高；

（2）码头结构承受较大的波浪和海流共同作用的动力荷载，需配备大拉力的系缆结构和吸能好的大型护弦；

（3）为适应施工条件恶劣，荷载的动力性质和使用要求，宜选用装配程度高、弹性好和波浪反射较轻的结构。发展前景：

港口水深要求越来越大，增加开挖不经济——深水码头，大型船舶抗风浪能力强，装卸作业对船舶泊稳条件要求低，给无防波提或无天然屏障掩护的开敞式码头提供了发展的可能。开敞式码头建设我国从70年初开始，最早为秦皇岛油码头，此后相继建成。

2.开敞式码头有哪几种主要形式？它们的适用条件？主要形式：（P90页图）

（1）带引桥（或引堤）的栈桥式（分为高桩栈桥式、重力墩栈桥式）；（2）带引桥（或引堤）的孤立墩式（墩台有重力式、高桩墩台两种）；（3）岛式（码头为墩式，由海底油管与岸联系，即不带引桥的墩式）；（4）单点系泊式（浮式）；（5）多点系泊式（浮式）。适用条件：

根据货种、离岸距离选择码头形式。（1）煤炭或矿石

皮带机+装卸船机，选择带引桥的固定式码头。

（2）原油或液体化工品管道+输油臂（或油泵）

3.开敞式码头中的桩基栈桥式码头与一般高桩梁板式码头有何异同？

高桩栈桥式与梁板式高桩码头基本相同，其特点：（结构形式基本相同，细节有所差异）（1）因为开敞式码头所受的水平荷载大（船舶荷载、波浪力等），故需设置较多的叉桩；

（2）原油或液体化工品管道+输油臂（或油泵）

3.开敞式码头中的桩基栈桥式码头与一般高桩梁板式码头有何异同？

高桩栈桥式与梁板式高桩码头基本相同，其特点：（结构形式基本相同，细节有所差异）（1）因为开敞式码头所受的水平荷载大（船舶荷载、波浪力等），故需设置较多的叉桩；

（2）为了避免码头受波浪力作用，一般将码头面高程提高到波浪作用不到的高度，形成较高的上部结构，在一般情况下，可以采用梁板式上部结构；如果码头面过高，则可考虑采用框架式上部结构；

（3）由于采用高效率的装卸机械，装卸机械荷载（轮压）大，而堆货荷载小；

（4）不仅要求有良好的横向刚度，还要求有较好的纵向刚度，故结构上在相邻排架间需设水平撑。

4.孤立墩式码头由哪几部分组成？各部分作用？与重力墩栈桥式码头有何异同点？一般用于码头面上没有移动式装卸机械和车辆行驶的情况，如油码头和采用固定式装煤机的煤码头。

组成及各部分作用：

工作平台（或称装卸平台）：供放置装卸机械，不承受船舶荷载

靠船墩：停靠船舶，承受船舶撞击力、挤靠力、系缆力

系船墩：设置系船柱，承受系缆力引桥：接岸

人行桥：供码头操作人员在各墩之间行走防冲柱：以保护系船墩和人行桥。与重力墩栈桥异同：

重力墩栈桥式：适用地基较好，特别是桩打不下去的地基。墩子多采用钢筋混凝土沉箱或圆筒结构，上部结构为梁板式，与高桩码头中的梁板式上部结构基本相同，但纵梁一般采用简支梁。

孤立墩式的墩子可以为重力式或高桩式，各墩之间相互独立工作；而重力墩栈桥式上部结构为整体、连续的梁板式。相同：下部结构都可为重力式。 5.孤立墩式码头的平面布置有哪些基本要求？

布置形式：（1）一字型

优：可两侧靠泊，抵御沿码头纵向力较有效，适用于主波向较明显的区域。缺：受装卸设备、码头宽度限制，抵御横向力较差。适用：油、干散货码头（2）蝶形

优：系缆墩离开码头前沿后移，可使系缆长度增加，同时便于调节系缆角。对波浪条件较复杂的海区开敞式泊位较适用。

适用：油码头、中央固定式装卸机械墩台。布置基本要求：（1）靠船墩的布置

数量和间距主要取决于码头结构形式、设计船型和需要适应的船型范围以及当地波浪等自然条件。

一般对称于工作平台布置2个，为了使船不与工作平台接触，它们的前沿比工作平台向外多伸出20~30cm。

间距取决于系泊船舶压载状态时吃水线的直线段长度L0。（2）系船墩布置

以泊位中心为准，在前后对称布置首、尾、横缆等4~6座系缆墩。形式和距离根据当地的水流、波浪、风向等条件和船舶尺度等因素决定。

特点（与有掩护码头系缆设施的不同）：要考虑缆绳对船舶运动的缓冲作用、吸收部分船舶运动能量，并要承受在横浪和水流作用下船舶产生的较大横向系缆力，因此必须加强横向系泊能力和增长缆绳长度。要通过模型试验的方法确定合理的布缆形式。（3）工作平台

一般布置在码头中央。平台尺度主要根据其上机械设备和操作室、计量站等的布置要求确定。一般还设置系倒缆的系船柱（系缆方式有顺、横、倒缆三种）。因不直接承受船舶荷载，故其结构大多采用直、斜桩兼用的刚性平台或柔性平台。

6.高桩墩台的桩基布置时，应考虑哪些主要因素？并应注意哪些要求？为什么？补：布置形式：（1）扇形式

组成：单斜桩或直桩。特点：各桩轴向力较均匀，但墩台位移和桩端弯矩较大，适用于水深较浅、垂直荷载较大而水平荷载较小的情况。

（2）叉桩式

组成：直桩、单斜桩、叉桩。特点：设有叉桩方向的墩台位移和桩端弯矩小，而叉桩的桩力较大，适用于水深较浅、水平荷载较大而垂直荷载小的情况。考虑因素：

墩台受力情况，并考虑施工方便。注意点及原因：

（1）尽量采用单轴对称或双轴对称的布置，原因：结构简单，计算容易，施工方便。（2）当采用钢桩时，在满足强度要求前提下，宜采用扇形布置，原因：墩台位移量大，弹性好，有利于减小船舶撞击力。

（3）采用钢筋混凝土桩时，分荷载引起的扭矩（对垂直轴）大小选用不同形式：扭矩较大时需使斜桩或叉桩的水平投影间距尽量大，以利于一部分桩轴向力产生的力偶抵抗扭矩，但打桩困难较大。

（4）对于承受扭矩的墩子，应避免各基桩轴线延长线在平面上交于一点，原因：此时桩轴向力产生的扭矩为零，墩台只能靠桩端弯矩抵抗，抗扭刚度小。

（5）充分考虑各桩施打的可能性和方便，原因：墩子的基桩多而密，且方向复杂。 7.高桩墩台的受力特点？其桩力计算图式和计算方法的选取与那些因素有关？受力特点：

空间结构，因此不但要考虑垂直荷载和码头线垂直方向的水平荷载，还应考虑顺码头线方向的水平荷载以及上述荷载产生的扭矩。

桩力计算影响因素：（1）墩台刚度

因结构形式和尺寸而不同，但由于墩台平面尺寸不大，高度较高，通常将其视为刚体计算，