外海开敞式码头教案.ppt

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1、第六章 外海开敞式码头,概述 开敞式码头的结构型式引桥结构桩基布置桩力计算,、概述,大型海船具有抗风浪能力较好，所装卸货物均为大宗散货或液体货物，并且采用高效的专业化装卸设备对泊稳要求低等特点，这就为建设不设防波堤掩护的开敞式码头创造了条件。目前世界上已建成了许多开敞式码头，其结构型式很多，大致可以归纳为两类：1、固定式 引桥栈桥式：适用于需设置固定式、移动式装卸机械的码头 引桥墩式：适用于煤、矿石和油码头 岛式：油码头2、浮动码头 单点系泊 多点系泊,一、设计开敞式码头时，应注意的一些特点 1、在设计时，主要考虑以下一些因素 水深大，波浪大，码头地面高程高 充分考虑波浪和海流对结构及船舶的作

2、用 合理地确定船舶的撞击力，挤靠力和系缆力，必要时应做物理模型试验 设计时，应考虑荷载的动力性质对结构的影响,、开敞式码头的结构型式,2、根据这些特点，设计时应注意 为适应恶劣的施工条件，荷载的动力性质和使用要求，在选型时，宜选用装配化程度高，弹性好和波浪反射轻的结构（透空式）。因波浪很大，确定码头的竖向水深时，要求码头前的富裕水深大，前沿地面高程高。为适应大型船舶在恶劣条件下的系靠，码头上需装备大拉力的系船柱和弹性好的大护弦。,二、开敞码头的型式,1、决定开敞式码头结构型式的主要因素：货种和深水区距岸的距离，如：出口煤码头或矿石码头，只能采用固定式，又如：深水区距岸较近，可作栈桥引桥式。油码

3、头可采用固定式或浮式。2、固定式码头结构型式 固定式开敞式码头因位于无掩护的海域，遭受大风大浪的侵袭，为减少波浪的爬行和反射，保证港区水域稳定，宜选用透空式结构，如桩基或重力墩，但重力墩式不宜采用方块重力墩，因为这种结构整体性差，且水上安装方块的施工期较长，若是重力墩，宜采用沉箱式重力墩，特别是选用圆形的沉箱（受力条件好，工程费用低）。,我国已建成的开敞式固定式码头大致归纳为以下几种型式：1、桩基梁板式 当地基适合打桩，且外荷载较小时，应首选用预应力砼桩（便宜）。外荷载较大时，则宜采用钢管桩，上部结构由叠合纵、横梁及整体砼板组成 这种结构适用于有桁车式装卸机械的情况。,2、高桩墩式 此种结构基

4、础为桩基，上部结构为刚性桩台（整体现浇），两者组成高桩墩，一般由工作墩、靠船墩和系船墩组成，各墩之间用栈桥联系，在平面上布置多为蝴蝶形，靠船墩一般对称于工作墩布置，它们的前沿比工作墩向外多出2030cm，其墩的尺度决定于结构的稳定性和桩基的布置。此种结构适用于无行车或装卸机械的情况，如上海陈山油码头。,20万吨级黄岛油码头,3、重力墩梁式 当地基土较硬或薄层土以下为风化岩层时，可采用重力墩作为基础。这种码头的靠船墩和系船墩也相应分开，上部结构一般由梁板组成。由于地基承载力较大，梁跨可以大一些，其上可以安设行车或装卸机械。如日照港煤码头。该码头每个靠船墩由两个直径为14m的圆形沉箱组成，沉箱底板

5、呈正八边形，箱内填充块石，其上为大型扇形钢筋砼块体，各层块体预留有孔洞。上下贯通，洞中插入型钢或钢轨，并现浇砼，以加重整体性，块体顶面以上为后张预应力砼支座，钢装船机轨道梁，后张预应力砼皮带运输入机梁，后两者跨长12m，联接T型梁的翼缘便形成面板。,、引桥结构,引桥由桥墩和桥梁组成。1、桥墩 可分为高桩墩和重力墩两种 高桩墩 适用于地基较软，桩能打入的情况，如：重力墩 当地基较硬或为基岩时，可采用重力墩如：大连鲶鱼湾一期油码头桥墩（直径为9m的圆形砼沉箱）,2、桥梁 我国开敞式码头引桥多为钢桥 抛物线型 适用于均布荷载情况，其优点是杆件类型少，受力均匀，外形美观，节点应力集中程度少，但对焊接质

6、量要求很高。平行弦三角形腹杆桁架桥梯形钢桥 优点是结构简单，构件类型少，在工程中采用较多，在选择引桥结构型式之前，需要桥和桥墩综合比较，一般情况下，两者之和的工程造价为最小即为最佳方案。,、桩基布置（高桩墩式码头）,在进行桩基布置时，应尽量使其对称，即是桩的平面布置，坡度，长度，大小，桩端嵌固情况等都对称或相同。高桩墩的桩基布置型式可分为两类：1、扇形布置 桩基由单斜桩和直桩组成，适用于重力不大的情况，水深较浅，垂直荷载较大。2、交叉形布置 桩基由叉桩和单桩组成，适用于水深较大，水平力较大，垂直荷载较小的情况。,、桩力计算,1、计算原则 桩上、下端的连接情况：应根据与墩台及地基的实际连接情况和荷载及位移情况确定 上、下均为固接 上为铰接，下为固接 上下均为铰接 上为固接，下为铰接（极少）上为固接，下为弹性嵌固 上为固接，下为铰接 上下均为铰接（两个方向都有叉桩）上为铰接，下为弹性嵌固,2、计算方法 按空间问题进行计算，（桩力、弯矩、剪力）下列情况，可按平面问题计算 基桩布置对称于一个铅垂面，无扭矩或扭矩很小，且荷载位于对称面上，只验算对称面。基桩布置对称于一个或两个相互直交的铅垂面，无扭矩或扭矩很小，可按平面假定验算两个铅垂面。,