港口水工建筑物HavenWaterEngineeringConstruction

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。

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–11. 简介港口水工建筑物是指为了满足港口航道、坞池等水域工程需要，在水中或靠近水中建造的各种人工建筑物。

港口水工建筑物包括码头、堤防、水闸、波浪消能装置等多个分类。

2. 码头码头是港口水工建筑物中最常见的一种，也是港口货物装卸、乘客进出港的集散中心。

码头的主要功能包括： - 货物装卸：提供用于货物装卸的设备和设施，如卸货机、装卸桥等； - 船舶泊位：提供供船舶靠泊的空间和设备； - 仓储设施：提供存放货物的仓库和堆场； - 乘客服务：提供进出港的乘客候车厅、登船口等设施。

码头的类型多种多样，根据用途和结构特点可以分为常规码头、集装箱码头、旅客码头等。

3. 堤防堤防是为了保护港口内的航道、码头等设施不受海浪、潮汐等自然力的破坏而建造的水工建筑物。

堤防的主要功能包括： - 防波作用：起到挡浪的作用，保护港口内的设施和船舶不受海浪冲击； - 防潮作用：防止潮汐对港口内部造成的影响； - 定界作用：界定港口范围，保持港口内的水域清淤。

堤防根据结构形式的不同可以分为挡浪堤、引波堤、防波堤等。

4. 水闸水闸是为了控制水体流动，保持航道航行深度而建造的水工建筑物。

水闸的主要功能包括： - 航道调节：通过调节水流进出量，调整航道水深和航行条件； - 洪涝调节：在水流量大的时候，通过调整水闸的开启度，减少洪涝灾害； - 水资源调节：通过调节水流进出量，控制水库的水位。

水闸按照结构特点可以分为闸门式水闸、反射式水闸、升降式水闸等。

5. 波浪消能装置波浪消能装置是为了减弱或消除波浪对港口设施的冲刷破坏作用而设置的水工建筑物。

波浪消能装置的主要功能包括： - 折射波浪：通过改变波浪传播方向，减少波浪对设施的冲击力； - 能量消散：通过动力作用、摩擦作用等方式，将波浪能量消耗掉； - 波浪阵减弱：采取多种抵抗波浪的结构形式，使波高和波浪流速减小。

常用的波浪消能装置有挡波墙、重力式消浪块、沉箱式消浪块等。

《港口水工建筑物》课程教学大纲一、课程名称：港口水工建筑物 Harbor Engineering Structure课程负责人：周世良二、学时与学分：72+16学时，5学分三、使用专业：港口航道与海岸工程专业四、课程教材：韩理安主编，席与耀主审. 港口水工建筑物(Ⅰ)，人民交通出版社，2000王云球主编，席与耀主审. 港口水工建筑物(Ⅱ)，人民交通出版社，2000 五、参考教材：陈万佳主编. 港口水工建筑物，人民交通出版社，1989蒋宗燕主编. 港航水工建筑物，人民交通出版社，1998邱驹主编. 港口水工建筑物，天津大学出版社，2002交通部基建管理司编. 水工工程技术四十年，人民交通出版社，1996交通部第三航务工程设计院编. 码头新结构，人民交通出版社，1999交通部第一航务工程设计院编. 港口工程结构设计算例，人民交通出版社，1998严恺主编，梁其荀副主编. 海港工程，海洋出版社，1996中华人民共和国国家标准或行业标准. 现行港口工程各技术规范六、开课单位：河海学院七、课程的性质、目的和任务：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。

八、课程主要内容：㈠理论教学1．绪论本课程主要内容和目的，港口水工建筑物的工作特点，设计程序，设计所需资料，设计原则和要求，发展概况。

2．码头概论2.1．码头的分类和组成码头的分类：码头的主要结构型式及其使用条件；码头的主要组成部分及各部分的作用。

2.2．码头结构上的作用及组合作用的分类及作用的代表值，结构的极限状态和设计状况，作用（效应）组合及其组合原则，极限状态设计表达式。

第8章港口工程及水工建筑物8.1 概述1. 港口工程的定义港口是具有水陆联运设备和条件，供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。

港口工程是兴建港口所需的各项工程设施的工程技术，包括港址选择、工程规划设计及各项设施(如各种建筑物、装卸设备、系船浮筒、航标等)的修建。

港口工程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、道路工程、铁路工程、桥梁工程、房屋工程、给水和排水工程等分支保持密切的联系。

2. 发展简史最原始的港口是天然港口，有天然掩护的海湾、水湾、河口等场所供船舶停泊。

港口的发生时从古代渔捞开始的，一般都是天然港湾，只是为了单纯的停泊渔船或是安全避险。

那时还没有港口的概念，所有的港口都是天然港口。

随着时间的推进和人类生产力的发展，天然港口已经越来越不能满足人类自身发展的需要，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。

中国是人工港口出现最早的国家之一，在秦汉时期就出现了山阴港等人工海港。

时间来到近代（17世纪中叶——20世纪中叶），随着资本主义的发展和商品经济的崛起，船舶的迅速大型化。

由原来的石材和木料为主的港口工程逐渐被以钢材和混凝土结构所取代，在工程的理论方面也有巨大的创新，从而保证了工程结构物的安全性。

我们所熟知的港口工程是现代港口工程（20世纪中叶以后）。

第二次世界大战以后，现代科学技术推进了建筑材料的发展、建筑理论技术的更新，加上施工过程的工业化和规模化。

出现了一大批大型的海港，如荷兰的鹿特丹海港、中国的上海港等。

图8-1 荷兰鹿特丹海港图8-2 中国上海港3. 港口工程规划港口工程建设牵涉面广，关系到临近的铁路、公路和城市建设，关系到国家的工业布局和工农业生产的发展。

因此，必须按照统筹安排、合理布局、远近结合、分期建设的原则制订规划，特别是沿海港口的建设规划。

贯彻深水深用、浅水浅用的原则，合理开发利用或保护好国家的港口资源。

《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。

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。

港口水工建筑物知识点港口水工建筑物是连接海运和内河运输的重要枢纽，是港口的重要组成部分，同时也是国防和民用的重要基础设施。

以下是港口水工建筑物的相关知识点。

港口水工建筑物的定义港口水工建筑物是指港口内的各种建筑物、工程和设施，包括码头、浮船坞、缆索索道、堤防、泊位、内航道等。

其主要功能是停靠、卸货和装货船舶，同时也支持与港口相关的其他设施和服务。

港口水工建筑物的分类码头码头是港口水工建筑物的最核心部分，是货物装卸的重要场所。

根据结构不同，可分为泊位式码头、陆桥式码头、悬臂式码头、护堤式码头等。

浮船坞浮船坞是水上船坞的一种，通常由一艘带有几个甚至几十个舱室的船舶组成。

坞体沉放时，各舱室的水箱开启，坞体沉入水中，将船舶吊升入坞舱。

浮船坞通常用于大型船只的检修和维修。

缆索索道缆索索道是将港口与港湾之间的交通联系起来的重要工具，有固定式和悬挂式两种。

缆索索道的主要优点是能够尽量缩短物流时间和成本。

堤防港口堤防主要有防波堤、护堤和引导堤等。

防波堤是为了防止大波浪冲击而建，通常在海边或河口处建设；护堤是为了防止岸滩被海浪冲刷侵蚀，通常在海岸线内侧建设；引导堤主要是用于引导船舶进出港口，防止意外碰撞等。

泊位港口泊位是供船舶靠泊使用的一种建筑物或设施。

根据功能不同，可分为停泊泊位、靠泊泊位、装卸泊位等。

内航道港口内的航道主要用于船舶进出港口、装卸货物、调港内船舶的停靠和移动等。

内航道的建设需要考虑水深、水位、流速、岸壁情况等多个因素。

港口水工建筑物的施工港口水工建筑物的施工需要考虑水下部分和水上部分两个部分。

水下部分主要由潜水员和潜水作业设备完成；水上部分主要由高空吊和水上作业船完成。

港口水工建筑物的施工过程中，需要注意安全、环保和质量三个方面，避免项目延期、超预算和安全事故等问题。

港口水工建筑物的维护港口水工建筑物的维护需要定期进行。

主要任务包括清理、修复和更新等。

特别是在海岸线受到海浪侵蚀的情况下，建筑物的维修和重建尤为重要。

《港口水工建筑物》
港口水工建筑物是指用于船舶停泊、装卸货物、保护港口和航道安全的建筑物。

以下是对港口水工建筑物的详细描述：
1. 码头：码头是港口水工建筑物中最常见的一种，用于船舶停靠和货物装卸。

码头通常由混凝土、钢筋和木材等材料建造而成，具有足够的强度和稳定性以承载大型船舶和重量货物。

码头通常分为泊位和岸边设施两部分，泊位是供船舶停靠的区域，岸边设施包括仓库、起重机和装卸设备等。

2. 防波堤：防波堤是用于保护港口和航道免受海浪冲击的建筑物。

它通常位于港口入口处或曲线处，以减小海浪的冲击力和保持航道的稳定。

防波堤可以是人工建造的混凝土或石块堆砌而成，也可以是自然形成的岩石或沙丘。

3. 码头护舷：码头护舷是为了保护码头和船舶免受碰撞和摩擦而设置的结构。

它通常由橡胶、钢筋和混凝土等材料制成，具有一定的柔性和抗冲击能力。

码头护舷可以分为不同类型，包括悬臂式护舷、固定式护舷和可调节式护舷等。

4. 船闸：船闸是用于调节港口水位和航道流量的水工建筑物。

它通常由混凝土或金属制成，具有可开启和关闭的闸门。

船闸可以根据需要调整水位，以适应不同大小的船舶通行和保持航道的稳定。

5. 泊位标志：泊位标志是用于指示船舶停靠位置和方向的标志物。

它通常位于码头或航道的入口处，以帮助船舶驾驶员准确停靠。

泊位标志可以是灯塔、浮标或标志牌等，通常具有明显的颜色和形状以便于识别。

总之，港口水工建筑物包括码头、防波堤、码头护舷、船闸和泊位标志等，它们共同构成了一个完整的港口水工系统，为船舶停泊、货物装卸和航道安全提供了必要的设施和保护。