港口水工建筑物 港航专业课
港口工程及水工建筑
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
港口组成
陆域 水域
港内锚地 港内锚地
进港 航道
防波堤
大连港
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
港池
码头
加 拿 大 港 口
仓库
货场
道路
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
土木工程概论
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
港口工程是兴建港口所需各项工程设施的工 程技术，也指港口的各项设施。
港口工程原是土木工程的一个分支，随着港
口工程科学技术的发展，已逐渐成为相对独立的
学科。但仍和土木工程的许多分支，如水利工程
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
集装箱码头 荷载大，不允许场地变形，基础 要特别处理，打密集短桩或加厚块 石垫层，面层钢筋混凝土较厚。
油罐
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
仓库－保管贵重物品
筒仓－散装运 输、无包装、 难堆垛物品
货场－存放不怕雨淋、日晒 和气温变化影响的货物
的港口。
河港－重庆朝天门码头
商港－天津港
土木工程概论
第12讲 港口工程及水工建筑物(1)
★水库港：建于大型水库沿岸的港口。
★湖 港：湖泊沿岸或江河入湖口处的港口。
★商 港：以
一般商船和 客货运输为 服务对象的 港口。
商港－上海港
《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。
港口水工建筑物港工概论1
随着商业和航运业的发展，天然港口已不能满足经济发展的需要， 须兴建具有码头、防波堤和装卸机具设备的人工港口，这是港口 工程建设的开端。
19世纪初出现了以蒸汽机为动力的船舶，于是船舶的吨位、尺 度和吃水日益增大，为建造人工深水港池和进港航道需要采用 挖泥机具以后，现代港口工程建设才发展起来。陆上交通尤其 是铁路运输将大量货物运抵和运离港口，大大促进了港口建设 的发展。
港口是铁、公、水、管道等的汇集点；港口建设 推动以港口为中心的水陆运输联接点地区性综合 开发，并对区域性经济发展有着深远影响。它将 会促进外贸业、临海工业和旅游业的发展，特别 对其所在城镇的发展起着重要的作用。
世界著名的港口城市，如香港、新加坡、纽约、 上海
21
二、港口组成
港口工程
港口水域
设计工作阶段 (1)初步设计
（一般为二阶段设计） 拟定方案，结构计算，比较、推荐方案，编制初步设计说明书 (2)施工图设计 构件强度计算、绘施工图
建设准备阶段
包括征地拆迁，场地准备（三通一平），物资准备，招投标及报 批开工日期等。
建设实施阶段
概括为按合同条款、开工日期、设计要求、各项技术标准、规范 、施工组织设计及控制目标要求等，使工程达到竣工标准。
目录
绪论 码头概论 重力式码头 板桩码头
高桩码头
课程简介
专业必修课 完整体系：基本概念、工程技术、
项目管理、法律法规
解决的问题：港航专业的知识体系？ 已学的课程？今后专业课程？
第一章 绪论
第一节 港口与港航工程的基本概念
建设工程：指为人类生活、生产提 供物质技术基础的各类建筑物和 工程设施的统称。
码第头二。次建港高潮，步入高速发展阶段。“六五”期间共建成54个
一级建造师港口与航道专业考试科目
一级建造师考试科目一共有4门，依次是《建设工程经济》、《建设工程法规及相关知识》、《建设工程项目管理》、《专业工程管理与实务》，当中的《专业工程管理与实务》是专业科目考试，总共分为10个专业，报名时选择其中一种就可以了。
其中《建设工程经济》、《建设工程法规及相关知识》、《建设工程项目管理》三个科目均为客观题；《专业工程管理与实务》科目分为：公路工程、铁路工程、民航机场工程、港口与航道工程、水利水电工程、市政公用工程、通信与广电工程、建筑工程、矿业工程、机电工程10个专业类别，考生报名时只需要根据实际工作情况选择其中一个专业类别报名即可。
按照一级建造师成绩管理办法，一级建造师考试成绩可以保留两年，去年的成绩会保留到今年，今年的成绩会保留到明年。
如果今年一建考试通过了两门科目，明年直接报考剩下的两门科目即可。
在连续的两年时间之内，通过四个科目就是通过一级建造师考试。
《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。
港口水工建筑物概论
港工建筑物的功能函数
•用于描述工程结构预定功能的数学函 数，可以概化为Z=g(R，S)=R-S=结构 抗力-荷载效应，也可理解为结构构 件扣除荷载效应后，结构内部所具有 的多余抗力(“结构余力”) –当Z＞0时，结构抗力R大于作用 效应S，结构处于可靠状态 –当Z＜0时，结构抗力R小于作用 效应S，结构处于失效状态 –当Z=0 时，结构抗力R等于作用 效应S，结构处于极限状态
设计状况分类
•施工、使用、维修时环境条件不同，需区分不同的设计状况：
① 持久状况：具有与结构寿命同一数量级的持续时间的设计状况(如码头 面承受堆货荷载和流动机械荷载的状况;防波堤承受波浪力的状况) ② 短暂状况：持续时间较短、出现的概率较高的设计状况(如防波堤施工 期受波浪力作用) ③ 地震状况：结构遭受罕遇地震作用 ④ 偶然状况：持续时间很短、出现的概率很低的设计状况(如非正常撞击、 爆炸、火灾等) 不同设计状况下应进行的极限状态设计 设计状况 持久状况 短暂状况 地震状况 偶然状况 承载能力极限状态 应进行 应进行 应进行 应进行（主要承重结构） 正常使用极限状态 应进行 根据需要进行 -
1
R
RK G SGK Q SQK
R S S
G
Q
R RK / R G SG / SGK Q SQ / SQK
规范设计表达式
n 1 o Sd o G SGk Q1SQ1k Qi ci SQik R f k , ak i 2 R
0
Z Z
可靠指标的几何意义
•坐标原点至极限状态曲面的最短垂线距离(最可能失效的路径)
持久状况承 载能力极限 状态港工建 筑物的目标 可靠指标
港口水工建筑物
1. 港口水工建筑物包括码头、防波堤、护岸、船台、滑盖和船坞等。
共同特点是承受的作用复杂,施工条件多变、建设周期长、投资较大。
2. 按平面布置分类：顺岸试、突堤试、墩试等。
按断面形式分类：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多级试。
按结构形式分类：重力式、板桩、和混合式码头等。
3. 码头由主体结构和码头附属设施两部分组成。
主体结构包括上部结构、下部结构和基础。
上部结构的作用：a将下部结构的构件连成整体b直接承受船舶荷载和地面使用荷载,并传给下部结构 c 作为设置防冲设施、工艺设施等的基础。
下部结构和基础的作用：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。
4. 码头地面使用荷载包括：堆货荷载、流动起重运输机械荷载、铁路荷载、汽车荷载、人群荷载等。
确定堆货荷载时考虑：a装卸工艺确定的堆存情况b货种及包装方式c货物的批量及堆存期d码头结构形式，此外还考虑港口营运管理水平、结构按整体计算还是按构件计算、堆货分布的区域和港口今后发展等。
5. 船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶撞击力。
6. 重力式码头结构坚固耐久,抗冻和抗冰性能良好,能承受较大的荷载,对装卸工艺变化等适应性较强,施工简单,维修费少。
按墙身的施工方法可分为干地现场浇筑的结构和水下安装的预制结构。
后者施工工序一般包括：预制墙身构件、开挖基床、抛填块石基床、基床夯实和整平,在抛石机床上安装墙身预制件、浇筑胸墙、抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层、码头后回填、安装码头设备和铺设路面。
按墙身结构分为方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头、格型钢板桩码头等。
7. 方块结构：耐久性强,施工简单,抗冻抗冰性好,但是水下工作量大,结构的整体性和抗震性差,需要石料多,一般适用于地基较好,当地有大量石料,缺少钢材和冰冻严重的情况。
沉箱结构：沉箱结构水下工作量小,结构整体性好,抗震性能好, 施工速度快,但是耐久性不如方块结构,需要专门的施工设备和合适的施工条件,一般工程量大,工期短的大型码头适用。
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。
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。
33-港口水工建筑物课程大纲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）：港口水工建筑物需要学习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作用的计算方法；掌握重力式码头、板桩码头、高桩码头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、斜坡式防波堤结构形式及计算方法；掌握机械化滑道、干船坞结构形式及计算方法；掌握防波堤新的结构型式及计算方法；了解港口水工建筑物抗震设计的方法。
本课程是港航专业的一门核心专业知识课，以结构力学、工程水文、钢筋混凝土结构等为基础，强调力学原理与方法在港口水工建筑物设计中的应用，强调理论与设计相结合，要综合运用专业知识和基础理论知识。
The course Harbor Engineering Structures introduces the basic knowledge and design method of various types of structures in harbor engineering. Students will learn how to calculate the loads on structures. Typical types of wharf structures including the gravity quay, the sheet pile quay and the high pile quay will be introduced in detail, with emphasis on their characteristics, design principles and methods. Design of breakwaters (including the vertical wall breakwaters and rubble mound breakwater), and hydraulic structures related with ship building and repair such as the mechanized slide and dock will be introduced. The anti-seismic design of harbor engineering structures will be taught lastly. Harbor engineering structures is one of professional core courses for harbor, channel and coastal engineering, it is based on structural mechanics, engineering hydrology, reinforced concrete structures, etc. It emphasizes not only the application of mechanics, but also the combinations of theoretical and practical experience in the design of harbor engineering structures.2.授课思路：本课程以理论讲授为主线，注重各种港口水工建筑物的结构设计与计算方法。
《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。
【专业课程】港口工程技术专业课程
【专业课程】港口工程技术专业课程
1港口工程技术专业主干课程：
工程制图与CAD、工程测量、建筑材料、工程力学、结构力学、水力学导论、工程地
质与土壤导论、海岸与河流动力学导论、土力学与基础、水工钢筋混凝土结构等。
1港口工程技术专业主要课程：
1港口工程技术
专业
专业课程：
工程测量、水力水文、水工、钢筋混凝土结构、港口规划与布置、水工建筑物、航道
整治与疏浚、港航工程管理、建筑力学、建筑材料、土力学与地基、水力学、钢筋混凝土、工程项目管理、港口工程学、航道工程学、港航工程施工等。
1港口工程技术
专业
实践课程：
工程测量实习及技能鉴定、综合试验实习及技能鉴定等。
1.港口工程技术资格证书：
土建施工员、造价员、质检员、安全员等一项或多项职业资格证书；计算机等级考试
一级b证书、全国高等学校英语应用能力b级、全国autocad合格证书、测量工证（中级）；达到一定技术职称后可报考注册一级建造师（港口与航道工程）、二级建造师（港
口与航道工程）、注册土木工程师（港口与航道）执业资格。
港口水工建筑物-港航专业课
何谓实体式码头？何谓透空式码头？实体式码头与透空式码头在考虑设计荷载方面有何区别？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，故又称为实体式码头。
一般的高桩码头和墩式码头的下部不连续，为透空式码头。
实体式码头的基本设计荷载是水平土压力；由于土压力没有作用在建筑物上，所以透空式码头的设计荷载为使用荷载。
叙述两种极限状态，三种设计状况与作用组合之间的关系？（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和正常使用极限状态的长期组合或短期组合分别进行设计。
)]([S 2111K 0∑=++=n i iK Qi Qi K Q Q G G d Q C Q C G C γϕγγγ短暂状况时应对承载能力极限状态的短暂组合进行设计，必要时可同时对正常使用极限状态的短暂状况设计。
∑=+=n i iKQi Qi K G G d Q C G C S 1γγ 偶然状况时应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。
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堆货荷载值？前沿地带q1一般采用20kN/m2，前方堆场q2主要是根据国内各港的实际情况而定，构件设计时不考虑通道和货垛坡角的影响，q2较大，码头整体设计时，采用大面积的平均堆货荷载，q2较小。
后方堆场对码头结构设计一般影响很小，主要用于堆场地坪设计。
集装箱码头q1=30kPa ，q2=60kPa ，q3=30~40kPa船舶荷载分哪几种？都是如何定义的？有哪些区别？船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶撞击力。
通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的理成为系缆力。
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。
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。
港口航道与海岸工程专业课程有哪些
港⼝航道与海岸⼯程专业课程有哪些
⼯程制图、理论⼒学、⼯程测量、材料⼒学、结构⼒学、⽔⼒学、⼯程⽔⽂学、建筑材料、⼟⼒学与地基基础、⼯程地质、⽔⼯钢筋混凝⼟结构、河流动⼒学与航道整治、海岸动⼒学、⽔运⼯程施⼯、港⼝规划布置、港⼝⽔⼯建筑物、渠化⼯程、⼯程经济学、⼯程项⽬管理等。
港⼝航道与海岸⼯程专业介绍
港⼝航道与海岸⼯程专业培养具有扎实的⾃然科学和⼈⽂科学基础，掌握港⼝航道与海岸⼯程领域以及相关⼯程领域的规划、勘察、设计、施⼯、管理和科学研究等⽅⾯的理论知识与技能，具有较强的⼯程实践能⼒、研究创新能⼒、组织管理能⼒、终⾝学习能⼒、交流合作能⼒的⾼级⼯程技术⼈才、管理⼈才及部分研究型⼈才。
学⽣主要学习港⼝⼯程、航道⼯程和海岸⼯程⽅⾯的基本理论和基本知识，受到制图、测量、运算、实验、综合分析和书写报告等⽅⾯的基本训练，具有⼯程规划、设计、施⼯和管理⽅⾯的基本能⼒。
学⽣毕业后具备治河筑港和铺路架桥的基本能⼒；能够胜任港⼝航道与海岸⼯程项⽬的勘测、规划、设计、施⼯、技术开发、管理和应⽤研究⼯作，也可以从事相关的投资、开发、⾦融、保险等⼯作；通过短期在岗学习或实践后，也能胜任⼟⽊⼯程、其它⽔利⼯程、海洋⼯程、市政⼯程等相近专业的勘测、设计、施⼯和技术管理等⼯作。
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何谓实体式码头？何谓透空式码头？实体式码头与透空式码头在考虑设计荷载方面有何区别？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，故又称为实体式码头。
一般的高桩码头和墩式码头的下部不连续，为透空式码头。
实体式码头的基本设计荷载是水平土压力；由于土压力没有作用在建筑物上，所以透空式码头的设计荷载为使用荷载。
叙述两种极限状态，三种设计状况与作用组合之间的关系？（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和正常使用极限状态的长期组合或短期组合分别进行设计。
)]([S 2111K 0∑=++=n i iK Qi Qi K Q Q G G d Q C Q C G C γϕγγγ短暂状况时应对承载能力极限状态的短暂组合进行设计，必要时可同时对正常使用极限状态的短暂状况设计。
∑=+=n i iKQi Qi K G G d Q C G C S 1γγ 偶然状况时应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。
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堆货荷载值？前沿地带q1一般采用20kN/m2，前方堆场q2主要是根据国内各港的实际情况而定，构件设计时不考虑通道和货垛坡角的影响，q2较大，码头整体设计时，采用大面积的平均堆货荷载，q2较小。
后方堆场对码头结构设计一般影响很小，主要用于堆场地坪设计。
集装箱码头q1=30kPa ，q2=60kPa ，q3=30~40kPa船舶荷载分哪几种？都是如何定义的？有哪些区别？船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶撞击力。
通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的理成为系缆力。
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。
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。
如何计算船舶系缆力的大小？（给出必要的图示和计算公式）)sin cos cos sin (N βαβα∑∑+=y x F F n K N ，系缆力标准值 ∑x F 、∑y F ，分别为可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和（kN ）与纵向分力总和（kN ） K ，系船柱不均匀系数，当实际受力的系船柱数目n ＝2时K ＝1.2，n>2时，K ＝1.3 n ＝计算船舶同时受力的系船柱数目。
αβ，系船缆的倾角，α为系船的水平投影与码头前沿线所成的夹角，β为系船缆与水平面的夹角，实际计算中，对海船码头取α＝30°、β＝15°；对河船码头取α＝30°、β＝0；系船柱不只在孤立墩柱上时，取α＝30°、β＝30°我国常用的重力式码头按墙身结构分为哪几种类型？各有什么特点？可分为：方块码头、沉箱码头、扶壁码头，大圆筒码头、格型钢板桩码头、干地施工的现浇混凝土和浆砌的码头 方块码头：耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，水下工作量大，结构整体性和抗震性差，需石料大。
沉箱码头：水下工作量小，结构整体性好，抗震性好，施工快，耐久性较差，需要钢材多，需专门的设备和条件。
扶壁码头：优缺点介于方块码头和沉箱码头之间，混凝土和钢材的用量比钢筋混凝土沉箱码头少，施工较快，耐久性与沉箱码头相同，整体性较差。
大圆筒码头：结构简单，混凝土于钢材用量少，适应性差，可不作抛石基床，造价低，施工速度快。
格型钢板桩码头：施工筹备期短，施工速度快，占用场地小。
干地施工的现浇混凝土和浆砌的码头：就地取材，不需要钢材和大型复杂的设备，整体性好，造价低。
如何确定重力式码头的基础形式？试述抛石基床的形式和适用条件以及抛石基床设计应考虑的主要问题。
(1)确定方式：1、当基石承载力大。
一般不需要做基础2、非基石地基，分两种情况a、地基承载力足够时，设置100~200mm厚的钢筋混凝土，以保证墙身的施工质量b、地基承载力不足时应设基础，采用块石基床，钢筋混凝土基础或基桩等3、采用水下施工预测安装结构时应设抛石基床。
(2)抛石基床的基床形式有暗基床，明基床和混合基床三种形式。
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。
但当水流流速较大时应避免采用明基床，或在基床上设防护措施。
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，此时需将地基表层的软土全部挖除填以块石，软土层很厚时可部分挖除换砂。
(3)抛石基床的设计包括：选择基床形式、确定基床的厚度及宽度，确定基槽的底宽和边坡宽度，规定石块重量和质量要求，确定基床顶面的预留坡度和预留沉降量等。
如何确定胸墙的底部高程，顶宽，底宽和提高胸墙的耐久性？为了保证胸墙有良好的整体性和足够的刚度，胸墙高度越高越好。
但对于现浇或现砌的胸墙，底部高程不应低于施工水位。
施工水位根据胸墙的浇筑量或砌筑量，结构形式，施工能力和水文条件综合考虑后确定。
有潮港的胸墙施工水位一般取平均潮位，河港一般在枯水季节施工。
胸墙的顶宽由构造确定。
为适应船舶的撞击作用，顶宽一般不小于0.8m。
对于停靠小型内河船舶的码头，顶宽不小于0.5m。
胸墙底宽由抗滑和抗倾稳定性计算确定。
提高胸墙耐久性：适当增大钢筋混凝土构建厚度和钢筋的混凝土保护层厚度，对于受冰冻作用的码头，水位变动区的临水面还可考虑采用钢筋混凝土板镶面，花岗岩镶面或抗蚀性强，耐磨性高，抗冻性好的材料。
在设计中还要注意避免结构断面过于复杂，构件凹角处的构造措施不利，伸缩缝设置不当，混凝土表面排水不畅等情况。
抛石棱体和倒滤层的作用是什么？墙后抛石棱体有哪几种形式？设置抛石棱体和倒滤层是防止回填土流失。
抛石棱体通常采用三角形，梯形和锯齿形三种。
重力式码头的土压力，地面使用荷载，船舶荷载分别如何确定？试述地面使用荷载的布置形式及其相应的验算项目。
土压力：库伦理论，朗肯理论，索科洛夫斯基理论地面使用荷载：堆货荷载，门机荷载和铁路荷载船舶荷载：系缆力沿码头方向的分布长度，按沿墙高以45°角向下扩散的原则确定布置形式：1，作用在码头上的垂直力和水平力都最大，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重力式码头的一般计算项目有哪些？试说出对应采用的极限状态和效应组合，并说明为什么？1，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，承载能力极限状态，持久组合 2，沿墙底面，墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性，承载能力极限状态，持久组合 3，基床和地基承载力，承载能力极限状态，持久组合 4，整体稳定性，承载能力极限状态，持久组合 5，墙底面合力作用点位置，承载能力极限状态，持久组合 6，构件的承载力，承载能力极限状态，持久组合 7，码头施工期稳定性和构件承载力，承载能力极限状态，短暂效应组合 8，构件裂缝宽度，正常使用极限状态，准永久组合 9，地基沉降，正常使用极限状态，准永久组合方块码头，沉箱码头，扶壁码头，大直径圆筒码头分别有哪几种结构形式？各有什么优缺点？除重力式码头的一般计算外，尚应进行哪些特殊计算？方块码头按其墙身结构分实心方块、空心方块、异形方块实心方块码头的坚固耐久性最好，施工维修简便。
空心块体节省混凝土用量，分为有底板和无底板两种。
无底板空心块体码头与构件接触的基底局部压力大，且由于填料仅部分参加扛倾工作，扛倾能力小，故多用于小码头。
异形块体空腔内不填满块石，以减小作用在墙上的土压力，从而使码头结构轻，材料省和造价低。
计算除重力式码头基本计算，还包括卸荷板的稳定性和承载力验算，无底板空心方块码头的稳定性和构件计算。
沉箱码头按平面形式分为矩形和圆形圆形沉箱受力情况较好，一般按构造配筋，用钢筋少，箱内可不设内隔壁，既省混凝土又大大减轻沉箱重量，箱壁对水流阻力小。
缺点是模板复杂，一般适用于墩式栈桥码头。
矩形沉箱制作较简单，浮游稳定性好，施工经验成熟，适用于岸壁式码头，可分为对称式和非对称式。
对称式构造简单，便于预制浮运和安放，非对称式节省混凝土，但制作麻烦。
计算：除进行重力式码头基本计算，还包括沉箱的吃水，干舷高度，浮游稳定性，构件承载力和裂缝宽度。
扶壁码头按其施工方法可分为预制安装结构和现浇连续结构。
预制安装结构使用的混凝土和刚才用量比钢筋混凝土用量少但其结构整体性较差。
现浇连续结构的施工快捷简便但稳定性不好。
计算还需进行扶壁结构的计算。
大直径圆筒码头按基础形式分为基床式，浅埋式，深埋式基床式或浅埋式特点与重力式结构类似，深埋式的工作机理更复杂，但适用于软土地基，经济可行。
计算：要进行筒内填料压力，筒后回填土压力，筒前土抗力计算请画出带卸荷板的重力式码头前后主动土压力的分布图板砖码头有哪几种结构形式？适用条件分别是什么？可分为普通板砖墙、长短板砖结构、主桩板桩结构、主桩挡板（或套板）和地下墙式等形式普通板桩墙由断面和长度相同的板桩组成，其优点是板桩类型少，便于施工。
当地基土质较差时，为了保证岸壁的整体稳定性，需增大板桩的入土深度，为了降低造价，板桩可隔几根加长一根，构成长短板桩结合的形式。
为了充分发挥长板桩的作用，可将长板桩的断面加大，成为主桩，而将短板桩的断面减小，构成主桩板桩结合的结构形式。
当水平放置在主桩后面的挡板或插放在主桩之间的套板代替板桩挡土时，形成主桩挡板结构，其主桩受力很大，故适用于水深不太大的情况。
地下墙式板桩码头是一种干地施工的码头，，可用于大型深水码头，施工速度较快，不需大型、复杂的施工机械，造价较低。
板砖码头的錨锭结构有哪些形式，各有哪些优缺点？有錨锭墙（板）、錨锭桩、錨锭板桩和錨锭叉桩等形式。
錨锭墙结构简单，主要依靠其前面的被动土压力，不需打桩设备，但必须开挖基坑或基槽，增加了开挖工程并破坏了原土结构。
其缺点是其水平位移较大。
錨锭桩（板桩）的特点是直接沉入水中，填挖土方少，不破坏原状土，但需要打桩设备。
其水平位移也较大。
錨锭叉桩的特点是与板桩墙的距离可以很近，他的承载能力大，位移小，缺点是造价较高。
根据《板桩码头设计与施工规范》，如何计算板桩墙前和墙后的土压力？三个公式单锚板桩墙有哪几种工作状态？其土压力分布有什么特点？有四张图p89第一种工作状态：板桩入土不深，由于墙后主动土压力的作用，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支撑点转动。
此时板桩入土深度最小，板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大，所需板桩长度最短，但断面最大。
这种状态按地段自由计算。
第二种工作状态：其入土情况和受力情况介于第一种工作状态和第三种工作状态之间。