摘 要

本文对阳逻港区的自然条件进行分析总结后，通过相关的设计案例以及查找相关资料，完成了集装箱码头总平面布置、装卸工艺、码头结构设计以及稳定性验算等。本文对阳逻港区进行港口设计具有一定理论意义和工程实践价值。

论文主要依据阳逻港区的自然条件、港口吞吐量等确定了设计船型；在总平面布置原则下，完成了码头前沿停泊水域和船舶回旋水域布置，锚地布置；在集装箱装卸工艺设计原则下，确定了装卸工艺流程，完成装卸机械的选择；通过对几种码头结构型式的优缺点对比，结合本次设计中阳逻港区的自然地理条件等，最终选择了采用重力式沉箱结构进行设计；通过实际设计情况确定了码头的外形尺寸以及沉箱构件尺寸，并绘出码头结构断面图以及沉箱结构仓格图；随后根据所设计的各构件尺寸以及相关资料完成了码头荷载标准值的计算；确定其作用效应组合，随后进行了码头沿基床顶面的抗滑稳定性验算和抗倾稳定性验算，以及基床承载力验算和沉箱浮游稳定性验算；分别进行承载能力极限状态下的内力计算以及正常使用极限状态下的内力计算；进行前面板和底板的配筋计算，选配钢筋；最后完成设计港口沉箱码头设计报告书。

本文所得的设计成果符合港口设计规范，提供的设计资料详实、完整，对加强港口码头专业知识的系统学习具有一定的帮助。

关键词：阳逻港；重力式码头；沉箱结构；码头设计

ABSTRUCT

Based on the analysis of the natural conditions of Yangluo Port, this paper completes the general layout of the container terminal, the loading and unloading process, the design of the terminal structure and the stability checking This paper has a certain theoretical significance and engineering practice value for port design of Yangluo port area.

According to the natural environment and port handling capacity of Yangluo Port, the ship type is determined at first. Then we design the layout of wharf apron mooring waters and ship convolution waters and anchorage ground based on the general layout principle. Second, the loading and unloading process is determined and the suitable machines are chosed under the principles of container loading and unloading process design. Combined with the design of Yangluo port area of the physical and geographical conditions, this paper also compares the advantages and disadvantages of several typical wharf structures, then adopts the gravity caisson structure to design the Yangluo port. According to the actual situation, wharf size and caisson component size are determined, the cross-section diagram of the wharf structure and the bulkhead diagram of the caisson structure are also drawn. Through the calculation of load components, the combination effect is determined. Moveover, the wharf of anti-sliding and anti-inclining stability are calculated, and the stability and bearing capacity of foundation bed and caisson floating stability are also checked. Then, the internal force calculations are checked under the limit state of carrying capacity and the limit state of the serviceability separately. The last step, the reinforcements of the front panels and bottom plates are determined based on the reinforcement calculation. The final design report of the caisson dock is also completed.

In accordance with port design specifications, this paper provides the detailed design and check process of the caisson dock, the design information is detailed and complete. It is very helpful in the systematic learning of professional port knowledge.

Key Words：Yangluo port; gravity wharf; caisson structure; wharf design

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.1.1 选题的背景 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 国内研究现状 3

1.2.2 国外研究现状 4

1.3 阳逻港码头设计资料 4

1.3.1 地理位置 4

1.3.2 气象 5

1.3.3 水文 7

1.3.4 地质 9

1.3.5 地震 12

1.3.6 港口作业天数 12

1.3.7 吞吐量资料 13

1.3.8 设计船型 13

1.4 设计依据 13

1.5 主要设计内容 13

1.5.1 码头总平面设计 13

1.5.2 结构方案比选及设计 13

1.5.3 码头结构验算及构件计算 14

第二章 码头总平面设计 15

2.1 总平面设计原则 15

2.2 码头高程确定 15

2.2.1 码头设计水位和高程 15

2.2.2 码头前沿设计高程 15

2.2.3 码头面标高 16

2.2.4 设计水位差 16

2.2.5 航道通航水深 16

2.2.6 进港航道宽度 16

2.3 泊位数计算 17

2.4 泊位长度和码头长度 18

2.5 码头前沿停泊水域和船舶回旋水域布置 19

2.6 锚地布置 19

2.7 码头堆场、库场面积计算 19

2.8 装卸工艺（集装箱） 20

2.8.1 装卸工艺方案的确定 20

2.8.2 装卸工艺流程图 20

2.8.3 装卸船机械 20

2.8.4 水平搬运机械 20

2.8.5 库(场)装卸车机械 20

第三章 码头结构方案比选及设计 22

3.1 码头结构选型论证 22

3.2 沉箱结构方案设计 22

3.2.1 沉箱结构尺寸的拟定 22

3.3 作用分类及标准计算 24

3.3.1 结构自重（永久作用） 24

3.3.2 土压力标准值计算 30

3.4 荷载计算 32

3.4.1 船舶荷载（可变作用） 32

3.4.2 堆货荷载产生的土压力（可变作用） 36

3.4.3 码头前沿堆货引起的竖向作用（可变作用） 37

3.4.4 岸桥荷载产生的土压力（可变作用） 37

3.4.5 贮仓压力（永久作用） 37

3.4.6 施工期沉箱沉放时面板所受水压力 39

3.4.7 剩余水压力（永久作用） 40

3.4.8 船舶荷载计算（可变作用） 40

3.5 波浪力计算 40

3.6 码头荷载标准值汇总 40

第四章 码头结构验算及构件计算 42

4.1 码头结构验算 42

4.1.1 作用效应组合 42

4.1.2 沿基床顶面的抗滑稳定性验算 42

4.1.3 码头沿基床顶面的抗倾稳定性验算 42

4.1.4 基床承载力验算 43

4.2 沉箱浮游稳定性验算 44

4.3 结构内力计算 46

4.3.1 承载能力极限状态下的内力计算 46

4.3.2 正常使用极限状态下的内力计算 52

4.4 主要构件配筋计算 58

4.5 结论与展望 61

4.5.1 结论 61

4.5.2 展望 61

参考文献 62

致谢 65

附图1 66

附图2 67

附图3 68

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 选题的背景

港口是临水地区人与货的出入口，是拥有良好的水域条件、受自然条件的影响较小、方便船只进出并得以安全停靠的停泊地。同时，港口也是区域经济与世界经济的相互流动重要载体。

港口是基础设施的一部分，但其战略意义远远超越一般的基础设施，是综合国力的重要组成部分，是支撑我国对外开放的非常重要的基础。当今的世界经济格局中，港口经济与海洋经济是两大重要支柱。国家发布了许多港口扶持政策，主要的内容及目标为：“一带一路”、“黄金水道”、“智慧港口”等；在地方港口扶持政策上，对于武汉来说，要积极对接“一带一路”，构筑港口开发的新高地，到2030年，武汉将建成我国内河最大的国际化港口城市。

目前，我国的主要港口布局情况如下所述。