码头介绍与作用荷载.

出现超载。
41
２、堆货荷载的分区与取值：
《港口工程荷载规范》：

码头前沿地带，前方堆场和后方堆场，不同的地带采用不同的 堆货荷载值。
42

⑴、前沿地带：
①在多数情况下，码头前沿地 带不堆货，主要作为流动其中运 输机械的通道； ②少数情况，作为货物的临时 堆放和倒载场地。 ③前沿地带考虑堆货值并不是 从堆货角度出发，而是从结构安 全角度出发。 宽度：有门机情况，取14m；无 门机情况，取10m（海港）， 4~8m（河港）

44
⑶、后方堆场：前方堆场以后的堆场

堆存批量较大，堆存期较长的货物，或堆存较重的五金钢铁
等。

宽度：主要决定于港口土建规划及港方要求。 取值：主要用于地坪设计，对码头结构无多大影响，具体取 值随货种而异。

㈡、人群荷载
45
46
二、 流动起重运输机械

起重运输机械：门机，轮胎式，汽车式，履带式起重机，集装 箱装卸桥和缆车等。
港）

⑶墩
式：常用于外海开敞式码头
⑷岛
式：不设引桥的墩式码头，主要用于
装卸液体货物。
3
4
南京新生圩港区
毛里塔尼亚友谊港
20万吨级黄岛油码头
宁波北仑港矿石中转码头
5
顺岸式重力码头
6
突堤式码头
7
3、按断面形式分类

⑴直立式：多用于水位变幅不大的港口， 如海岸港、河口港。 ⑵斜坡式：多用于水位变幅较大的港口， 如上、中游河港或水库港。
架空斜坡式
长江万州红花地码头
19
⑷混合式
根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求，也
可采用各种不同型式的混合结构。如：前板桩高桩码头，后板桩高 桩码头，透空重力式结构等。
后板桩码头结构图
20
西江南宁陈东码头
西江贵港桥吊码头
21
二、码头的组成部分
结构型式 重力式 组成部分 上部结构 主 体 结 构 下部结构 基础 其它 码头设备 胸墙 墙身 抛石基床 墙后回填料 拉杆、锚碇结构 挡土结构 帽梁或胸墙 板桩墙 承台或梁板及靠船构件 桩 板桩式 高桩式
系船设施、防冲设施、工艺设施、安全设施、路面等
22
１、上部结构的作用 ⑴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。 ⑵将下部结构的构件连成整体。 ⑶设置码头设施，如防冲设施、系 船设施等。 ２、下部结构的作用 ⑴支承上部结构，形成直立岸壁。 ⑵将作用在上部结构和本身上的荷
载传给地基。
的要求。
28
㈡、作用效应组合和作用代表值的取值

对承载能力极限状态验算可分为：

⑴持久组合：永久作用和持续时间较长的可变
作用组成的作用效应组合。 ⑵短暂组合：包含持续时间较短的可变作用所 组成的作用效应组合。 ⑶偶然组合：包含偶然作用所组成的作用效应


组合。
29


对正常使用极限状态验算可分为：
程。
12
4、按结构型式分类
实体式（重力式，板桩式），透空式，混合式。

⑴重力式 工作原理：是依靠结构本身及其上 面填料的重量来维持稳定。 优点：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：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。

对水位差8m以下的货运的货运码头，宜建直立式；
对水位差8～17m的件杂货码头，主要采用直立式，对散货码
头主要采用斜坡式； 对水位差17m以上，以建斜坡式为主，也可因地制宜建一些其 它形式。

交通部西部交通建设科技项目
《内河直立式码头建设关键技术研究》以寸滩集装箱码头为依
托，在水位差达30ｍ以上建成了内河架空直立式码头的示范工

3. 受水位影响的建筑物，应把水位作为一个组合组合条 件。
27
㈡、作用效应组合和作用代表值的取值

１、港口工程技术规范规定

对实际有可能在港口工程结构上同时出现的作
用应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态 考虑作用效应的组合。当结构超过承载能力极限状 态时，结构和构件丧失承载能力，超过正常使用极 限状态时，结构和构件就不能满足适用性和耐久性
SR

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。对正常使用极限状态，应分别考虑以下可能的作

用效应组合。
36
⑴持久状况的短期效应（频遇）组合
S S S s Gk 1 Qik
⑵持久状况的长期效应（准永久）组合

装卸搬运机械：叉式装卸车，电瓶搬运车，牵引车，单斗车等。
47
㈠、门机：

表示方法：Mh-n-p（如M h-4-250）

１、单机作用主要考虑三种工作状态相应工作状态下的支腿
竖向荷载。 ２、两台门机共同作业，两台门机的最小距离为1.5m。



３、不考虑门机荷载的冲击系数。
４、门机荷载作用下，计算土压力时，应将门机荷载换算成 等代线荷载。
持久状况和短暂状况，其中持久状况作用又可分 为短期效应（频遇）组合和长期效应（准永久） 组合两种。
30


２、作用代表值的取值
在设计表达式中采用不同的作用代表值，分为： 标准值－作用的主要代表值。 频遇值－作用在结构上时出现的较大值。 准永久值－作用在结构上经常出现的量值。
31
对承载能力极限状态，可变作用应分别按如下规定取值：
的分项系数。
Ψ－组合系数，ψ=0.7； γ0－结构重要性系数。
34
⑵、短暂组合
n S ( C G C Q ) d G G G k Qi Qi ik 1

式中：
γQi－第i个可变作用的分项系数。
⑶偶然组合

按《水运工程抗震设计规范》有关规定执行。
35
２、结构正常使用极限状态的作用效应组合应符合如下表达式



⑶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的作用，如地震作用。 港口工程钢筋砼结构的设计基准期为50年。
25


2、按空间位置的变化分类
⑴固定作用：在结构上具有固定分布的作用，如自重力
等。

⑵自由作用：在结构的一定范围内可以任意分布的作用，
如堆货，流动机械



⑶半斜坡式：适用于枯水期较长而洪水 期较短的山区河港。
⑷半直立式：适用于高水位时间较长， 而低水位时间较短的情况，水库港。

8
9
重庆泸州集装箱码头
重庆长江滨江路码头
重庆九龙坡集装箱码头
广西桂林旅游码头
10
云南景洪港码头
重庆江津分阶直立式码头
重庆彭水分阶直立式码头
云南曼阁分阶直立式码头
11
港口工程规范

1、承载能力极限状态应符合如下设计表达式
S

R d d
式中：
Sd－作用效应设计值，其表达式与作用效应组合有关；
Rd－结构抗力设计值。
33
⑴持久组合
n S [ C G C Q ( C Q )] d 0 G G k Q1 Q1 1k Qi Qi ik 2

式中：
Gk，Q1k，Qik－分别为永久作用、主导可变作用和第 i个非 主导可变作用的标准值。 CG，CQ1，Cqi－分别为永久作用、主导可变作用和第 i个非 主导可变作用的效应系数。 γG－永久作用的分项系数。 γQ1，γQi－分别为主导可变作用和第i个非主导可变作用

①持久组合：主导可变作用取标准值，非主导可变作用 取组合值。（组合值是将标准值乘以组合系数，ψ＝0.7）

②短暂组合：对由环境条件引起的可变作用，按有关结
构规范的规定确定，其它作用取可能出现的最大值为标准值。 ③偶然组合：按现行行业标准《水运工程抗震设计规范》 中的有关规定取值

32
三. 设计表达式
39
Ⅲ、码头地面使用荷载


码头使用荷载按作用方向不同可分为二类：
１ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ地面使用荷载（竖直作用）：堆货，人行，流动机械， 铁路，汽车等

2、船舶荷载（水平作用）：系缆力，挤靠力，撞击力。
40
一、 堆货荷载与人群荷载

㈠
堆货荷载 ⑴装卸及码头堆码工艺：不同货物，其堆存的极限高度不
１、确定堆货荷载时应考虑下列主要因素：




43
⑵、前方堆场：

使用最方便，货物水平运距最短，利用率最高的堆场，也是杂货 泊位中实际堆存荷载最大的部位。 宽度： 有门机，18（23）m，对应门机最大吊幅：25（30）m。 无门机，取仓库同宽度（前方有仓库）； 荷载取值：设计时应根据计算项目不同考虑两种情况： 对构件计算：小面积局部堆货； 对整体计算：大面积平均堆货。
性验算应按承载能力极限状态的短暂效应组合进行设计

３、结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状况， 应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。
38

4、在港口工程结构设计中，设计水位是一个相当重要，又 比较复杂的问题。对于承载能力极限状态的持久组合，海港 规定了五种水位，河港规定了三种水位。对于承载能力极限 状态的短暂组合，海、河港都规定了两种水位；对正常使用 极限状态，则规定组合中不考虑极端高、低水位。

15
16
⑶透空式

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。 优点：波浪反射小，泊稳条件好，砂石用量少，对开挖超 深适应能力强。 缺点：对地面超载、工艺变化的适应能力差，水平承载能


力低，耐久性差，须设叉桩（大直径管柱例外）。

适用条件：软土地基。
17
寸滩集装箱码头结构图
18
１、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持久组合 分别进行设计。如，基床和地基承载力应按承载能力极限状 态的持久组合进行设计；构件裂缝宽度验算应按正常使用极 限状态的长期效应组合进行设计。

２、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况，宜 按承载能力极限状态的短暂组合进行设计，必要是可同时对 正常使用极限状态的短暂状况进行设计。如码头施工期稳定
S S S 1 Gk 2 Qik
⑶短暂状况当需要考虑正常使用极限状态时
式中：

S S S Gk Qik
Ss，S1－分别为作用的短期效应（频遇）和长期效应（准
永久）组合；

S－短暂状况的效应组合；


ψ1，－频遇值系数ψ1=0.8，
ψ2,准永久值系数ψ2 =0.6 。
37
四、说明

３、按结构的反应分类

⑴静态作用：加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作
用，如自重力，土压力等。

⑵动态作用：加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作
用，如船舶的撞击力，汽车荷载等。
26
二、 作用组合和作用代表值的取值

㈠、组合原则

１. 对实际有可能同时出现的作用，应按其最不利情况进
行组合。

２. 对于不同的计算项目，应分别按各自的最不利情况进 行组合。
第二章 码头概论

码头分类和组成 码头结构上的作用和组合 码头地面使用荷载 船舶荷载 其他荷载
1
Ⅰ、码头分类和组成
一、码头的分类


1.按用途分类
货运码头 客运码头 工作船用码头 渔码头
军用码头等.
2
2、按平面布置分类


⑴顺岸式：满堂式、引桥式。
⑵突堤式：窄突堤、宽突堤。（主要用于海



13
实体斜坡式
重庆九龙坡集装箱码头
14
⑵板桩式

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。 优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于 预制，可以先打桩，后开挖港池。


缺点：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。
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。
３、码头设备 用于船舶的系靠和装卸作业等。
23
Ⅱ、码头结构上的作用和组合

结构上的作用
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。

直接作用
集中力和分布力，工程上习惯称之荷载。

间接作用
地基沉降、砼收缩变形、湿度变形等。
24
一、作用的分类

规范规定结构上的作用可按以下几种方式进行分类
一样；即使是同一种货物，由于所用装卸工艺不同，其堆货荷 载值也不相同。

⑵货种和包装方式： ⑶货物批量和堆存期：小批、临时，小堆，利于货物的转 运；大批、堆存期较长，大堆，提高库场利用率； ⑷码头结构型式：不同结构型式的码头，对堆货荷载反应 的敏感程度不同。 ⑸管理水平：管理严格－堆存有序－库场利用率高，不会

１、按时间变异分类
⑴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作用，如自重力，预加应力，土重力，永 久作用引起的土压力等。 ⑵可变作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均 值相比不可忽略不计的作用，如堆货，流动起重运输机械，可 变作用引起的土压力，船舶荷载，波浪力等。