码头毕业设计任务书讲解

华北水利水电大学毕业设计任务书设计题目：珠江小虎岛××码头结构设计专业：港口航道及海岸工程班级学号：姓名:指导教师：张先起设计期限：2016年2月29日开始2016年5月20日结束水利学院2016年1月20日一、毕业设计的目的通过对珠江小虎岛码头平面布置与结构设计，了解码头规划布置与码头结构设计基本程序，掌握重力式码头与高桩码头结构计算方法，熟悉码头细部构造设计内容与处理方法。通过绘制毕业设计图纸，与整理撰写毕业设计说明书，熟练掌握采用CAD绘制工程设计图纸的方法，熟悉工程设计说明书基本内容与撰写方法。二、主要设计内容及基本要求（一）主要设计内容随着珠三角地区经济的快速发展，珠三角地区货物运输量急增。广东小虎岛位于珠三角地区的中心地带，在该地区进行货物中转、仓储有着比较好的区位优势，也是适应珠三角地区发展的大趋势。在该地区建设码头是适应当地集疏运，促进经济发展的需要。但该地还没有规模比较大的专业中转码头。在该地区的建设码头是广东小虎岛为实现自身发展的需要。为适应不断增加的吞吐量要求，拟建××专用泊位及港口配套的进港铁路、道路、库场、加油站等设施。本次毕业设计包括码头总平面布置、装卸工艺、码头水工建筑物方案和结构等进行设计。具体是：1、港口平面布置总平面布置原则、泊位数的计算、总平面布置、港口水域布置及码头、港口陆域布置2、装卸工艺工艺设计原则、设计参数、装卸工艺流程设计、码头人员确定、主要技术经济指标3、码头结构方案设计码头结构型式的选择原则、设计依据、码头结构选型的论证、荷载的确定、宽桩台高桩码头建筑物结构布置及尺寸拟定、验算宽桩台高桩码头建筑物结构尺寸、沉箱结构设计方案的尺寸拟定与构造设计、投资估算、结构方案比选4、结构计算、面板计算、纵梁计算、横向排架计算5、配筋计算面板配筋计算、轨道梁配筋计算、深受弯构件的正常使用极限状态（二）基本要求1、提交一份外文文献的中译文2、码头总平面布置3、装卸工艺流程设计及主要技术经济指标4、码头结构形式的选择，方案比选5、码头作用荷载的确定，断面尺寸的确定6、结构稳定性验算，构件计算7、计算机、手工绘图三、重点研究内容本次毕业设计的重点研究内容是：码头规划布置与码头结构设计基本程序、重力式码头与高桩码头结构方案设计与结构计算方法、码头细部构造设计内容与地基处理方法等。四、主要技术路线了解规划任务、分析原始资料，并在规定时间内写出开题报告。在此基础上，根据设计任务依次进行资料整理与分析、码头布置、结构方案设计、结构计算和绘制图纸，编制设计说明书等项内容。主要技术路线如下：（一）资料分析首先熟悉设计资料，分析其特点，了解各项资料的来源、用途和码头设计的关系，在此基础上，确定码头设计的有关数据。具体为：1、分析水文资料，确定设计水位，校核水位和施工水位，这里的施工水位可在具体结构方案设计后确定。2、分析地质资料，绘制码头纵向和横向地质剖面图，由此了解个土层的纵横向变化情况，再根据钻探和土工试验分析各土层的性质，包括压缩性、硬度和承载力等，确定拟建码头的硬卧土层。初步确定码头结构方案。3、分析地形资料，绘制地形断面图，以确定岸坡坡度及码头宽度。4、分析营运资料，为船舶装卸机械、码头轮廓尺寸和码头设计荷载做准备。（二）码头布置1、根据货钟、货运量等确定码头装卸机械，并确定其工艺流程。2、根据装卸机械确定船时效率，并计算码头泊位数，验算泊位利用率是否符合要求。3、码头平面布置和断面型式确定。4、绘制码头工艺流程图，码头断面图及平面布置图。（三）结构方案设计1、根据荷载、水文、地质条件等选择合适的结构型式（按规范应选两种以上），并加以论证。2、根据选定的方案拟定断面方案。3、对选定的断面方案进行初步计算。4、对选定的断面除了进行内力计算外，还应验算踢腿稳定、稳定性和整体稳定性计算。（四）结构计算对码头结构的计算，在确定码头结构型式的基础上，根据时间和进度指定部分构件施工设计，结构计算包括：1、根据设计荷载和结构型式确定结构计算图式及有关参数。2、进行内力计算，并绘制相应的内力包络图。3、进行配筋计算，并画出构件的配筋图。4、有关结构细部构件图及构件连接处理大样图。（五）绘制图纸设计图必须按《港口工程制图标准》进行绘制。本设计一般应有：1、码头平面布置图、装卸流程图；2、码头结构平面、立面、断面图；3、绘制主体构件的配筋图；4、有关构件的细部构造图。（七）编制设计说明书、计算书。五、毕业设计进度初步安排1、资料分析、总平面布置2周2、装卸工艺设计2周3、码头结构方案设计2周4、结构计算2周5、绘图2周6、整理、汇总设计说明书2周六、补充说明由于本次毕业设计内容多，工作量大，同时受毕业设计时间的限制，因此，在保证每位同学设计工作量饱满的前提下，将设计任务进行了相应分配。设计任务经分配后，每位同学的设计任务以副标题的形式反映其侧重部分的内容。（一）广东小虎岛码头工程概况1地理位置拟建码头工程位于广州市南沙区，码头所在的板沙尾河段宽约800m，两岸筑有堤围。码头所在的番顺联围堤防的防洪标准为50年一遇，堤顶高程4.2～4.5m。工程河段属感潮河段，同时受上游来水和下游出海口潮汐影响，水文情势复杂。地理坐标113°33′43″E，22°50′24″N。拟建工程地理位置见图2-1。图2-1拟建工程地理位置示意图2气象资料采用东莞气象台(东经11345,北纬2302,海拔高度19.3m)1957年～1997年的气象观测资料统计得：2.1气温多年平均气温：22.0℃极端最高气温：38.2℃1994年7月2日极端最低气温：-0.5℃1957年2月11日历年平均35的日数：4.9天2.2降水多年平均降水量：1774.1mm历年最大降水量：2394.9mm历年最小降水量：972.2mm最长连续降水量：481.3mm日最大降水量：367.8mm多年日降水10mm的天数：46.9天多年日降水25mm的天数：21.0天多年日降水50mm的天数：7.7天多年日降水100mm的天数：1.4天雨季月份：4～9月降水日数占全年的百分比：40.8%2.3雾多年平均雾日数(能见度1000米)：5.7日最多年份日数：15日年分布情况：1～4月多,6～8月少日分布情况：早晨多,午间少雾日占全年的百分比：1.56%2.4湿度多年平均相对湿度：79%最高相对湿度：100%湿度年内分布情况：3～9月大,其余各月少2.5日照历年平均日照时间1932.1h。2.6风况风向的变化主要受季风环流的影响。由表2-1和图2-2可知，全年以北风为主导风向，南风次之，出现频率分别为13.2％和12.7％，西北偏北风（主要出现在秋冬季节）的出现频率也较高，为11.3％，全年静风频率为8.0％，偏西风出现机率最少，频率在2％以下。表2-1风向风速特征值风向项目NNNENEENEEESESESSE平均风速（m/s）3.33.22.42.02.01.91.92.5平均风向频率（%）13.87.25.65.75.13.96.45.2风向项目SSSWSWWS平均风速（m/s）2.52.22.02.11.71.42.13.1平均风向频率（%）12.75.22.11.61.21.43.611.3图2-2风玫瑰图多年年平均风速为2.6m/s，偏北风（NNW-N-NNE）的风速较大，为3.1-3.3m/s，其次为偏南风（SSE-S-SSW），平均风速在2.1-2.5m/s之间。2.7台风台风影响期：4月至次年1月台风盛行期：7～9月平均每年次数：2.6次02468101214NNNENEENEEESESESSESSSWSWWS平均风速各风向频率台风过境情况最大风速：26m/s,东南东风瞬时风速：35m/s,东南东风3水文资料3.1潮汐（1）潮汐性质港址所在水域具有河口的潮汐性质，据附近的泗盛围站，（Hk1+Ho1）/Hm2=0.98，属不规则半日混合潮型。在一个太阴日内有两次高潮和两次低潮，但相邻的高潮（低潮）的潮位和潮时不相等，出现潮汐周日不等现象。在一个太阴月中，随着溯望月周期变化,本海区也有一个由大潮到小潮、再由小潮到大潮的月变化规律。海域属弱潮区，潮差相对较小，一般是春、秋分潮差最大，夏、冬至潮差最小，汛期又普遍小于枯水期。（2）潮位特征值水位特征值采用泗盛围站的1964~1978年的数值，泗盛站位于东莞河上，其位置东经113°36′，北纬22°55′，距河口2km。以下所有水位值均换算到当地理论最低潮面起算。历年最高潮位：2.26m（1989年）历年最低潮位：-0.09m（1968年）平均海平面：1.88m平均高潮位：2.68m平均低潮位：1.07m涨潮最大潮差：3.02m落潮最大潮差：3.35m平均潮差：1.64m平均涨潮历时：5时45分平均落潮历时：6时45分（3）设计水位设计水位采用泗盛围站1974完整一年潮位推算。设计高水位（高潮10%）：3.27m设计低水位（低潮90%）：0.56m（4）极端水位极端水位用泗盛围站1964~1992年年极值水位求得。极端高水位（50年一遇）：4.35m极端低水位（50年一遇）：-0.15m（5）乘潮水位表2-2高潮乘潮水位（单位：m）累积频率（%）102030405060708090高潮1小时3.283.072.922.802.702.592.462.322.17高潮2小时3.092.922.792.682.582.492.382.232.123.2潮流（1）流入拟建工程水域的落潮流，主要有珠江干流和东江四口门（东江干流、麻涌、淡水和东莞水道）及沙湾水道，就落潮量来讲，珠江干流远比东江四口门及沙湾水道大。因此，珠江干流落潮水流仍是该水域落潮流的主要动力因素。（2）本水域处于珠江干流和东江四口门（潮汐水道）的交汇处，水深流急。流速：本河道水流较急，实测流速，A站涨潮最大流速0.60m/s，落潮最大流速为1.15m/s。B站涨潮最大流速0.75m/s，落潮最大流速为1.00m/s。C站涨潮最大流速1.35m/s，落潮最大流速为0.85m/s。A、B两站落潮流速均大于涨潮流速，而C站却相反，涨潮最大流速大于落潮最大流速，这主要是由于C站所处的地理位置，潮流受小虎山角及小虎礁影响的结果。坭洲水道沙湾水道坭洲头N小虎岛沙仔沥沙仔南沙洲大虎岛西大坦B测点大虎水道A测点C测点小虎礁图2-3小虎岛码头测流点位置示意图（3）三站涨落潮流向因所处位置不同，受岸线及地形影响，涨落潮流向各有不同。但仍可以看出拟建工程水域的水流基本上是顺水道方向的往复流。A站：涨潮流向295度，WNW向；落潮流向115度，ESE向。B站：涨潮流向300～315度，NW向；落潮流向155度，SE向。C站：涨潮表层流向330度，NNW向，中底层30度，NNE向；落潮流向210～250度，SW向。（4）拟建工程水域的外海潮波，从伶仃洋传入，通过虎门水道进入狮子洋向向黄埔方向逐渐消弱。涨潮时受径流的顶托；落潮时径流和潮流一起下泻。因此，落潮平均流速大于涨潮平均流速；落潮历时相对的大于涨潮历时。3.3波浪港区位于珠江口喇叭顶以内，外海传进来的波浪受沿程众多岛屿（特别是上、下横挡岛，大虎岛）、河床地形及水深等因素影响，传到港区逐渐消能，波浪不大，因而只需考虑小风区的风生波。表2-3极端高水位下波浪要素方向重现期（年）H1%H4%H5%H13%HmTmLE502.321.961.891.581.003.2016.0252.021.701.641.37.863.0012.0101.581.331.291.07.672.8012.22.76.64.62.51.322.006.2NE501.661.391.351.12.702.7011.4251.421.201.16.96.602.6010.5101.10.92.89.74.462.308.32.60.50.48.40.251.805.1N501.691.421.371.14.722.9013.1251.501.261.221.01.632.8012.2101.22