港口码头工程结构设计要点

港口码头工程结构设计要点

发表时间：2019-05-29T14:35:41.490Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：丁群[导读] 港口码头区划混乱，不适应港口码头的实际情况，必然导致港口码头服务质量下降，阻碍港口码头的进一步发展。浙江省海港投资运营集团有限公司浙江省宁波市 315100

摘要：港口码头工程的结构是否稳定，直接关系到港口码头的服务能力和安全。港口码头工程的结构设计质量若无法得到保障，则会导致结构失稳，造成港口码头的服务能力不足，最终导致港口码头出现安全问题。为解决港口码头工程结构的安全问题，本文结合工程实例，开展港口码头工程结构设计要点研究。

关键词：港口码头；工程结构；设计要点

1我国港口码头设计规划

1.1港口码头建设性能多元化，划区科学化

以往港口码头在性能方面往往比较单调，这不符合当代经济发展对港口码头建设的新要求。因此，在设计和规划过程中，应注意港口码头建设绩效的多样化和配套体系的完善。在创建大中型港口码头时，应体现其有效性和科学性。港口码头区划混乱，不适应港口码头的实际情况，必然导致港口码头服务质量下降，阻碍港口码头的进一步发展。

1.2逐步加强港口码头基础设备建设，提高服务效率

现代港口码头是一个综合性、完整性的大型服务机构，对基础设备的需求较高。在港口码头设计和规划过程中，有关人员应注意提高港口码头基础设备的重视度，并对其进行综合优化。继续整合新技术，培养综合素质高的专业人才，加强监理业务，落实监理制度。不断借鉴西方先进国家的成功经验，整合自身配套基础设备的实际改进。在服务过程中，必须加强服务意识和责任观念的塑造，为广大游客提供优质的服务，树立良好的信誉。

1.3建立优质的港口和码头标签区，注重实质性发展理念

在港口码头建设过程中，要积极推荐优质的港口码头标签区，充分鼓励其他港口码头标签区借鉴，实现学习过程中的快速发展，逐步提高服务水平。优质的港口码头标签区不仅可以作为学习的典范，而且是港口码头的象征和代表。使每个企业都能很好地了解港口码头的情况，同时提高港口码头的影响力，对其未来的快速发展起到宣传和促进作用。在港口码头建设中，要始终坚持资源节约、环境友好、实体发展的理念。不可贪图暂时的利益而以破坏生态为代价。紧随国家和时代的进步步伐，使用新兴技术维护港口码头形象。

2港口码头工程结构设计要点

某港口码头工程概况：可利用岸线长度为300～400m；港口区域年平均气温为22.2℃，最高气温为39.1℃；年平均降水量为252.3mm，日最大降水量为337.9mm，降雨主要集中在6―9月份，日降水量大于25mm的天数年平均为27天；最大风速为36m/s。现拟建设3个泊位，设计通过能力为250万t，陆域纵深350m，码头面顶高程5.8m，底高程2.0m。本工程结构设计选择高桩梁板式结构，结构荷载包括永久作用和可变作用。

2.1结构功能的可靠性

港口码头工程结构功能的可靠性应达到以下标准：（1）能安全承受码头施工期间和码头使用期间可能出现的各种作用力；（2）正常营运状态下，可保证结构的可靠性；（3）正常营运状态下，码头结构应具备良好耐久性；（4）事故发生时，码头结构应保持稳定，不至于损坏。

结构的可靠性可用可靠度进行描述，上述功能中（2）（3）项为可靠度描述。结合结构设计，通过软件模拟对结构可靠度进行分析。结构设计时，应确保承载能力，尤其是极限承载能力必须符合标准，以使结构在极限状态下能够正常使用而不发生损坏，从而保证结构功能的可靠性。

2.2合理的服务年限

港口码头工程结构设计应注意使用寿命的设计。使用寿命直接关系到结构的可靠性和安全性。在我国港口码头工程结构的质量控制中，由于行业设计使用年限不明确，在设计文件中明确要求注明使用年限，以确保结构的安全性、适用性和耐久性在使用年限内满足要求。港口码头环境复杂，对结构的耐久性影响很大。设计中必须考虑结构的耐久性。本例将港口码头的使用寿命设计为50年，并采取相应的防腐措施，以提高结构的耐久性，确保其在港口设计年限内的可靠性。

2.3结构功能耐久性

航运的发展对港口码头工程的结构设计提出了更高的要求。为了适应船舶大规模化、专业化的需要，港口码头工程结构的优化和完善势在必行。在重力式码头的设计中，采用了多孔消波沉箱和大直径薄壁钢筋混凝土结构，并辅以新的地基处理技术。在防波堤和导堤设计中，为保护堤防的生态环境，可在坡堤和宽肩台阶式抛石堤的防护块体上采用新材料。

港口码头运营过程中，影响码头工程结构耐久性的主要因素是荷载和自然环境。如果这些因素没有得到有效控制，将影响码头工程结构的安全稳定。荷载直接影响港口码头工程结构的安全，自然环境直接影响港口码头工程结构的耐久性。自然环境因素对港口工程结构的侵蚀破坏过程非常缓慢，难以检测。在港口工程结构设计中，如果忽视了自然环境因素，将可能产生安全隐患。

耐久性设计的目的是提高结构的可靠性，避免结构功能在使用寿命内的可靠性出现问题。海洋环境中海水和大气中的盐类物质对港口和码头的工程结构有明显的腐蚀作用，影响结构的可靠性，最终降低结构的耐久性，造成潜在的安全隐患。混凝土结构是港口码头工程结构设计中最常用的一种结构形式，也是结构功能耐久性问题的多发部位。

在海洋环境中，混凝土结构在不同部位受到侵蚀。可采取高性能混凝土等技术措施，最大限度地提高混凝土结构本身的质量，减少混凝土低渗透对环境介质的侵蚀，提高混凝土结构的耐久性。钢筋结构易受腐蚀，保护措施包括：涂保护层、混凝土表面预处理、清除表面杂物、按规范均匀涂底漆、再涂腻子、中间层、表面涂层等施工；附加电源或牺牲阳极阴极保护，结合电化学物理方法。影响港口码头工程结构耐久性的其他因素包括施工材料、施工工艺、施工质量等。如果不采取全面的质量控制措施，将影响结构耐久性。实现对港口码头工程结构耐久度的控制，应综合考虑上述多种因素。

2.4港口码头工程结构可靠度分析

在具体结构设计中，可采用以下几种可靠度分析方法：（1）一次二阶矩法。这种方法只需考虑泰勒公式展开的功能函数一次项、常数项等因素，且可以保障随机变量的独立性。这种计算方法简单易行，在工程设计中得到广泛应用。（2）二次二阶矩法。这种方法能够优化一次二阶矩法。二次二阶矩法考虑交换项和随机变量的二次变换项等因素。这种方法能够完成对可靠度的分析，但实际应用中存在计算繁琐的缺点，效果不够理想，需要进一步完善。（3）响应面法。计算机仿真技术的完善和有限元软件的开发利用，为结构可靠度分析提供了新方法。当极限状态方程数目大于1时，如果采用迭代法进行求解，则会增加计算的难度。使用响应面法时，假设一些基本变量与未知变量的关系表达，再进行未知参量的计算，不仅能完成可靠度分析，而且还能确保计算精度。

结论：

港口码头工程结构设计直接关系到港口码头的服务能力和安全性。本文对工程实例进行分析，认为合理的港口码头工程结构设计应注重码头结构功能的可靠性、服务年限、耐久性、牢固性等因素，以保障港口码头建设质量，更好地服务航运业。参考文献：

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