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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。
2011年硕士研究生入学考试复试科目《港口水工建筑物》考试大纲[日期：2011-03-22] 来源：撰稿人：[字体：大中小] 一、目的和要求通过考试，了解考生对本专业的主要专业课知识的掌握情况、理解能力、分析能力、基础理论和专业知识的综合运用能力以及考生从事专业技术研究工作的基本素质。
二、考试范围1、码头的基本组成及其作用；码头型式和作用在码头结构上的作用及其分类；作用代表值的确定以及作用效应组合等；2、重力式码头：结构型式、特点及其适用条件、一般构造、一般计算内容、地基处理方法；3、板桩码头：码头构造、单锚板桩墙计算的基本内容、计算方法和计算步骤；4、高桩码头：码头型式与构造，一般计算：板的内力计算、桩台特点及刚性桩台与柔性桩台的计算方法和计算步骤；5、防波堤：防波堤的作用、型式及其适用范围、设计波浪的确定、斜坡堤设计、直立堤前波浪形态和波压力计算与直立堤的设计计算主要内容；6、修造船水工建筑物：类型及其各自的型式、船坞坞室的结构型式等内容。
三、考试内容1、码头的分类及其使用范围与码头的基本组成及其作用；2、可靠度的含义；结构的正常功能；3、作用的分类、作用代表值的确定、作用效应组合及其原则；4、重力式码头的特点、一般适用范围以及重力式码头的常用结构型式、主要组成及其作用；5、重力式码头的设计状况、一般计算内容及对应采用的极限状态和作用效应组合；6、重力式码头断面设计的主要内容及其基本要求；7、减少作用于重力式码头上的永久土压力的有效措施；8、板桩码头的基本组成、主要的结构型式、构造和特点；9、拉杆失事的原因及防治措施；10、板桩码头的锚碇类型及其受力特点与适用条件；11、板桩码头的计算内容有那些？其常用得计算方法及其适用范围；12、高桩码头的特点及适用条件、组成及上部结构的主要型式；13、高桩码头结构中桩基布置原则；14、进行高桩码头桩力计算时如何考虑上部结构刚度的影响；15、在板梁式码头中，对于由叉桩和直桩支承的板梁式码头的横梁计算，可如何简化？16、全部由直桩支撑的梁板式码头的横梁排架按弹性支承刚架计算时，可如何简化？17、防波堤的作用、结构的类型及其适用条件；18、防波堤的布置内容与布置原则；19、船坞坞室断面结构型式类型、工作原理及其适用条件；20、纵向滑道和横向滑道的一般特点。
总平面布置上海港改建码头是河口港码头，平面布置与工艺设计按《海港总平面设计规范》和《河港总平面设计规范》的有关规定确定。
根据水文、地质、地形、货种、装卸工艺及施工条件等因素综合分析，采用高桩码头结构型式（上层土为淤泥）。
码头前沿大致平行于黄浦江主流向，由于码头前江面宽约500米，水域面积不大，为了不使水流结构发生变化选用顺岸式。
码头前沿布置在规划前沿线，考虑到当地陆域面积紧张，采用满堂式，1#和2#码头连片布置，拆掉原有的防洪墙，将后桩台至陆地之间的短距离水域用当地廉价的砂石料抛填，当汛期来临时，码头停止作业，采用堆沙包的方法来防汛。
由资料得到的水位值：设计高水位：高潮位累积频率曲线的10%处————3.75 m设计低水位：高潮位累积频率曲线的90%处————1.22 m极端高水位：高潮位累积频率曲线的2%处————4.63m极端低水位：高潮位累积频率曲线的98%处————0.60 m1．1一号码头总平面布置1．1．1停靠方式停靠方式采用两点系泊（如图），受力系船柱数目根据船长查得为n=2，系船柱间距最大为20m，最少系船柱个数为6个。
1．1．2一号码头主要尺度的拟定1．1．2．1 泊位长度单个泊位长度：L=L+2dbL————单个泊位长度（m）bL————设计船长（m）,L=82.6m;d————富裕长度（m）,按《海港总平面设计规范》查表取值为8～10mL=82.6+2×(8～10)=98.6～102.6m,取码头长度为118m, 已b有岸线满足要求.1．1．2．2泊位宽度为了不占用主航道，泊位宽度：B=2bb————设计船宽（m）,b=13.6mB=2×13.6=27.2m，取28m1．1．2．3 码头前沿顶高程（按有掩护港口的码头计算）基本标准：E=HWL + 超高值(1.0～1.5)复核标准：E=极端高水位+超高值(0～0.5)E————码头面高程（m）HWL————设计高水位（m）基本标准：E=3.75+(1.0～1.5)=4.75～5.25 m复核标准：E=4.63+(0～0.5)=4.63～5.13 m 由资料知，当地万吨级泊位的码头面标高一般为+4.8m，所以取E=4.8m1．1．2．4码头前沿设计水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2 =KH- Z14%D————码头前沿设计水深（m）T————设计船型满载吃水（m）,T=4.47m；Z1————龙骨下最小富裕深度（m），查得Z1=0.2mZ2————波浪富裕深度（m）,K————系数，顺浪取0.3，横浪取0.5H————码头前的允许波高（m）4%由于地处黄浦江中，码头前江面宽度只有500米，波浪主要为顺浪，查《港口规划与布置》得3000吨级的杂货船的允许波高为H=0.8m，%4所以：Z2 =0.3 0.8-0.2=0.04 mZ3————船舶因配载不均而增加的船尾吃水值（m）,杂货船可不计，Z3=0 m；Z4————备淤富裕深度（m）,Z4=0.5mD=4.47+0.2+0.04+0+0.5=5.21m,所以码头前沿水底高程=设计最低水位-码头前沿设计水深=1.22-5.21=-3.99m,由于码头前沿布置在规划前沿线处，且规划挖至-9.0 m，所以水深条件肯定满足。
港口与水工建筑物课程设计方块码头设计计算书班级：A13姓名：学号：目录第一篇设计任务书 (3)1设计资料 (3)1.1 码头设计用途及等级 (3)1.1.1 潮位 (3)1.1.2地形地质条件 (3)1.1.3波浪 (4)1.1.4 气象条件 (4)1.1.5地震资料 (4)1.2材料指标 (4)1.3 使用荷载 (4)1.3.1堆货荷载 (4)1.3.2 门机、铁路荷载 (4)1.3.3 船舶系缆力 (4)1.3.4汽车荷载及其它起重设备机械 (5)1.4船型 (5)第二篇设计计算书 (6)1尺寸的确定 (7)1.1 泊位长度 (7)1.2泊位宽度 (7)1.3码头顶高程 (7)1.4 码头前沿水底高程 (7)1.5码头立面方块宽度 (7)1.6尺缝宽度 (7)1.7 系船柱间隔 (7)1.8 变形缝间距 (7)2作用的分类及计算 (8)2.1 结构自重力 (8)2.1.1 极端高水位情况 (9)2.1.2设计高水位情况 (11)2.1.3设计低水位情况 (13)2.2 土压力标准值计算 (15)2.2.1 墙后块石棱体产生的土压力标准值(永久作用) (19)2.2.2码头面堆货荷载 (21)2.2.3门机和铁路荷载产生的土压力 (23)2.3船舶荷载(可变作用) (24)2.3.1系缆力 (25)2.3.2撞击力、挤靠力 (26)3.0波浪力 (27)3.1码头稳定性验算 (34)3.1 持久状况 (36)3.1.1作用效应组合 (37)3.1.2承载能力极限状态设计表达式 (42)3.2短暂状况 (46)3.3偶然状况 (48)4基床和地基承载力验算 (49)4.1 基床顶面应力计算 (50)4.1.1 持久状况 (50)4.1.2 短暂状况 (50)4.1.3 偶然状况 (50)4.1.4 结果 (50)4.2 地基承载力验算 (50)4.2.1 计算数据 (50)4.2.2 承载力计算 (50)5卸荷块体承载力计算 (52)5.1 作用的标准值计算（以单宽M计） (53)5.2 作用效应 (54)5.3参考文献55港口水工建筑物课程设计任务书——方块式码头一、设计条件在某海岸拟建一座万吨级的商品汽车滚装码头，有关设计条件和资料如下：（一）设计船型设计船型的船舶资料见表1。
某重力式码头设计方案及结构计算摘要：重力式码头具有整体性好、结构坚固耐久、对较大集中荷载的适应性强、设计和施工较为简单等优点，在港口工程中被广泛应用。
本文以某重力式煤码头为例，详细阐述了码头结构设计方案，并根据自然条件、船舶及工艺荷载进行结构计算，验证了码头结构的安全可靠性，可为类似工程实践提供参考。
关键字：重力式；煤码头；沉箱；结构设计一、项目概况某工程拟建1个7万吨级煤码头泊位（结构按10万吨级散货船设计预留），码头长366.2m，顶高程8.5m（以当地理论最低潮面为基准），前沿底高程-15.6m。
水工建筑物的结构安全等级为Ⅱ级。
二、主要设计参数（1）设计水位200年重现期高潮位：4.58m100年重现期高潮位：3.96m设计高水位：1.81m（高潮累计频率10%）设计低水位：0.08m（低潮累计频率90%）极端高水位：3.62m（50年一遇高潮位）极端低水位：-0.40m（50年一遇低潮位）（2）设计流速水流流速按1.05m/s计算。
（3）设计风速按瞬时9级风设计，设计风速为22m/s，大于9级风时船舶离开码头避风。
（3）工程地质工程场地陆域多为低山丘陵地貌，勘察区海岸地貌为岩质海岸，未发现不良地质作用的影响。
根据钻探揭示地层情况，拟建码头上覆土层为第四系全新统海相或海陆交互相形成的淤泥类土以及砂类土，下伏燕山期花岗岩的风化残积层、全风化岩、强风化岩、中风化岩等。
根据工程勘查报告提供的各岩、土层的主要涉及参数及物理力学性质指标、各土（岩）层的容许承载力建议值，确定码头持力层为强风化或局部全风化岩。
（4）工艺荷载1）码头面均布荷载：20kPa；2）桥式抓斗卸船机：基距16m，每腿8轮，轮距1.0m；工作状态和非工作状态最大轮压分别为500kN/轮和550kN/轮，卸船机轨道采用QU120。
两台卸船机之间最小距离为2m。
三、码头结构选型码头结构型式一般根据当地自然条件、使用要求、投资最优、施工工艺和外部协作条件等因素综合决定。
1、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下 （1）回填1层，水上γ=18KN/m3，水下γ=9KN/m3，φ=30°； 回填2层，水上γ=19KN/m3，水下γ=11KN/m3，φ=45°。
（2）计算水位：5.0m ；不考虑剩余水压力。
朗金主动土压力公式：20=tan 452n an K φ⎛⎫- ⎪⎝⎭， 库伦主动土压力公式22cos =cos nan K φ⎡⎢⎢⎣绘制土压力分布图，计算土压力强度、总土压力及土压力产生的倾覆力矩。
答1、土压力计算q=20kpa5.002、土压力计算（1）土压力系数计算回填一层按朗金公式计算土压力：n 0δ=，02020301=tan 45=tan 45=223n an K φ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭回填二层按库伦公式计算土压力：0n 15δ=，22cos ==0.194nan K φ⎡⎢⎢⎣（2）土压力强度计算：11183183H a e KP =⨯⨯=0211 1.50.194tan15 3.09H a e KP =⨯⨯⨯=03(18311 1.511 2.12)0.194tan1517.58H a e KP =⨯+⨯+⨯⨯⨯=04(18311 1.511 2.1211 1.38)0.194tan1520.43H a e KP =⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=5120 6.673H a e KP =⨯=06200.194tan15 3.75H a e KP =⨯⨯=（3）水平土压力分块合力及对前趾的倾覆力矩 永久作用：11183272aH E KN =⨯⨯= 1186108EH M KN m =⨯=∙ 213.09 1.5 2.322aH E KN =⨯⨯= 2 2.3249.28EH M KN m =⨯=∙ 3 3.09 2.12 6.55aH E KN =⨯= 3 6.55 2.4415.98EH M KN m =⨯=∙412.12(17.583.09)15.362aH E KN=⨯⨯-=4115.36( 2.12 1.38)32.053EH M KN m =⨯⨯+=∙517.58 1.3824.26aH E KN =⨯= 5124.26 1.3816.742EH M KN m =⨯⨯=∙611.38(20.4317.58) 1.972aH E KN=⨯⨯-=611.97 1.380.903EH M KN m =⨯⨯=∙77.46Hn E KN ∑= 182.95EHn M KN m ∑=∙可变作用：7 6.67320aH E KN =⨯= 720 6.513EH M KN m =⨯=∙813.75 2.12 3.982aH E KN=⨯⨯=813.98(1.38 2.12)8.303EH M KN m =⨯+⨯=∙9 3.75 1.38 5.18aH E KN =⨯= 915.18 1.38 3.572EH M KN m =⨯⨯=∙29.16Hn E KN ∑= 24.87EHn M KN m ∑=∙（4）竖向土压力合力及其对后趾的稳定力矩 永久作用：01()tan (77.4627)tan1513.52Vn Hn aH E E E KN δ∑=∑-⨯=-⨯=3.713.52 3.750.03E V n v nM EK N m ∑=∑⨯=⨯=∙可变作用：07()tan (29.1620)tan15 2.45qVn Hn aH E E E KN δ∑=∑-⨯=-⨯=3.7 2.45 3.79.07qEVn qvn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=∙2、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下 （1）重度：混凝土，水上γ=24KN/m3，水下γ=14KN/m3； （2）堆货：q=20KN/m 2。
