大型开敞式深水码头建设关键技术研究

摘要

本文结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万吨)进口原油码头工程，研究大型开敞式深水码头复合结构及导管架结构，阐述其受力机理和施工特点，提出复合结构与导管架结构的结构计算内容及方法，讨论了其设计过程中的关键问题。复合结构的计算内容包括结构整体稳定性、基床顶应力、地基承载力、钢管混凝土桩承载能力及桩与沉箱节点处的承载能力，结构设计的关键问题包括沉箱高度的选择、波浪力的计算、节点的处理、钢管混凝土的承载能力分析、结构的可靠性及动力反应。 导管架结构的计算内容包括构件强度、构件稳定性、刚性嵌岩结构承载力及入土深度、管节点静力强度与疲劳寿命，结构设计的关键问题包括结构几何形状的选择、柱腿的斜度与直径、波浪力的计算、考虑船舶撞击的疲劳分析、导管架的可靠性及动力反应。 结合实际工程提出可适用于水深大于25m的复合结构与导管架结构码头结构型式，进行相应的结构计算，对结构设计中的关键问题做初步的讨论，并与传统的重力式圆沉箱结构进行了工程费用及工期的比较。 重点研究了导管架结构的疲劳分析方法，对《海上固定平台入级与建造规范》、《API》规范和《DNV》规范中的S-N曲线做了比较，对船舶撞击引起的疲劳损伤做了粗略的估算。计算结果表明国内开敞式深水区码头采用复合结构、导管架结构是安全、可行、经济的，同时明确下一步需要解决和研究的问题，对我国开敞式港口结构地设计具有一定的指导意义。 本文所研究的新型码头结构可广泛应用于开敞式大型码头，替代目前传统的重力式和高桩码头结构型式，促进我国港口建设向外海、深水进一步发展，使我国紧张的海岸线得到延伸，较大的提高经济效益。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1概述

1.2项目背景

1.2.1研究背景

1.2.2工程背景

1.3国内外研究概况

1.3.1国内研究概况

1.3.2国外研究概况

1.3.3国内开敞式码头设计中存在的问题

1.4本文研究内容

2桩基-重力式复合结构

2.1结构型式

2.2施工特点

2.3结构计算内容及方法

2.3.1抗滑稳定性

2.3.2抗倾稳定性

2.3.3基床承载力

2.3.4钢管混凝土桩承载力

2.3.5桩与沉箱节点承载力

2.4复合结构设计的关键问题

3导管架结构

3.1结构型式

3.2施工特点

3.3结构计算内容及方法

3.3.1构件强度

3.3.2构件稳定性

3.3.3刚性嵌岩结构

3.3.4管节点静力强度

3.4导管架结构设计的关键问题

4工程实例

4.1工程概况

4.2复合结构方案

4.2.1靠船墩

4.2.2系缆墩

4.2.3结构计算与分析

4.3导管架结构方案

4.3.1靠船墩

4.3.2系缆墩

4.3.3结构计算与分析

4.4经济性比较

4.5 小结

5导管架结构疲劳分析

5.1概述

5.2简化疲劳设计

5.3基于线性累积损伤理论的疲劳分析方法

5.4算例

5.5 小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢