翰海集团件杂货码头1万吨泊位工程设计
1.1课题来源
件杂货码头是港口装卸生产物流中最复杂的一类码头，杂货装卸物流过程的系统性描述、分析和控制一直是工程技术难题。而件杂货码头又是物流运输的一个重要节点，在世界贸易体系中发挥着重要的作用，我国水路运输统计显示近年来杂货泊位逐年增多。
码头泊位在码头结构组成中扮演着极其重要的角色，为船舶停靠和货物装卸提供安全可靠的落脚点。一般设计标准船型停靠码头所占用的岸线长度或占用的囤船数目。泊位长度一般包括船舶长度L和船与船之间的必要安全距离d。d值的大小根据船舶大小而变化，一个一万吨泊位为15米到20米。泊位衡量一个港口或码头规模的重要标志。一座码头可能由一个或几个泊位组成，视其布置形式和位置决定。
应瀚海集团要求，以及毕业设计任务要求现在需要为其设计一座件杂货码头，本人负责设计件杂货码头1万吨泊位工程设计。
1.2开发目的
根据现有的设计资料以及环境地质资料，并结合实际情况，为瀚海集团建设1万吨级件杂货工程泊位。件杂货码头建设完成以后，可以为瀚海集团的提供更加快速便捷的物流水平，让集团可以与国际接轨，迅速国际化。同时提高当地的百姓收入水平，带动地区经济发展。
1.3意义
此次毕业设计的目的和意义在于让我们更加完整和系统的掌握所学的专业知识，查漏补缺，更好的与将来的工作衔接。在毕业设计的过程中，我们需要把四年来所学的知识融会贯通，查阅与专业相关的各种资料，并且现在要慢慢学会利用所学的理论知识来解决所遇到的实际问题，做到学以致用。在这个过程中，也可以积累一定的经验，开拓自己的视野。通过这次设计，要设计出一个高效便捷的件杂货码头。
毕业设计（论文）结合实际的生产、科研任务进行，要求学生在教师的指导下完成一个实际工程的全部或部分设计（论文）任务，以进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、计算机应用、文献检索和外语阅读等方面的能力，使学生全面了解本专业的工程设计或科研过程，基本掌握设计或研究方法，熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用方法，增强学生走向工作岗位后的适应能力。
1.毕业设计
内容包括资料整理与分析、工程总平面设计、方案比选、某典型构件的施工图设计、编制设计文件和图纸绘制。
（1）资料整理与分析
设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书中提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确它们对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等有一个清楚的认识；其次是要对资料进行系统整理、分析和概括，从中提取和确定有关设计数据。在港口航道与海岸工程的设计工作中，设计资料主要包括地形资料、地质资料、水文资料、气象资料、材料供应情况、施工条件等。
（2）总平面设计
总平面设计主要包括工程规模确定、各种建筑物的主要尺度确定、各建筑物的平面布置、各种辅助设施和工艺设计等。不同的工程其具体的设计内容也不同。对于港口工程，一般包括各类码头的平面布置、装卸工艺和库场面积及其布置、水域布置、防波堤布置等；对于航道整治工程，一般包括整治水位确定、整治线的布置、各种整治建筑物的尺度及其布置等；对于渠化工程，一般包括渠化梯级的确定、各种过船建筑物的主要尺度及其布置等；对于围垦与海塘工程，一般包括围垦方案的确定、围垦后各部分的利用规划以及平面布置等。
（3）结构选型及方案比选
本阶段工作要达到工程初步设计的深度，在对地质资料分析的基础上，对各种工程建筑物选择比较合理的结构型式，通过计算拟定2个以上可行的方案，列出各方案在使用、施工、维修等方面的优缺点和工程造价（做出各方案的工程概算），进行全面的技术经济论证，择优选用。
（4）施工图设计
对某个典型构件进行施工图设计，包括构件内力计算和强度计算，这部分内容要求手工计算与电算相互印证。
（5）设计文件
毕业设计文件包括设计说明书和计算书（共20000字以上），详细格式见《毕业设计说明书编写格式》。
说明书交代设计内容、意图和成果，具体内容包括设计任务简述、设计依据和标准、设计资料的分析和整理结果、设计主要成果（平面布置和结构方案的特点、构件计算图式、施工组织说明、设计成果评价等）。
计算书交代设计中的具体计算方法和过程，具体内容包括工程规模的确定、结构尺度的确定、荷载的确定、结构稳定计算、工程概算、构件内力计算、强度计算和抗裂验算等。
（6）设计图纸
根据设计成果选择完成码头总平面布置图、结构图（平面图、立面图、剖（断）面图）、桩位图、主要构件的施工配筋图等，总数不少于6张，绘图比例为1:50或1:100。
总平面布置图应表示出各种建筑物的相对位置、基本尺度和高程、道路及绿化布置、各种生产设施和生产辅助设施的位置和主要尺度等，对于码头设计要表示出典型货种的装卸工艺。在图纸说明中要说明工程规模、高程基准面和其它需要说明的问题，必要时可列出图例表和工程量表。
结构图要绘出所选择方案的平面图、立面图和标准断面图，注明主要高程、水位和尺寸，结合断面图绘出地质分层情况，注明各层土壤的主要物理力学指标。对于图中难以表示清楚的问题，在说明中加以注明。列出推荐方案的主要技术经济指标。
主要构件的配筋图包括侧视图（或平面图）、必要的断面图、钢筋明细表和说明等，对于重要而复杂的细部构造要绘制细部图，对预制构件要绘制吊点位置图。
一、设计原始依据（资料）：
1.功能要求
根据吞吐量预测和船型分析，拟建设1个件杂货码头1万吨泊位，泊位利用率为60%，年通过能力达到180万吨。
2.安全等级
码头结构安全等级为Ⅱ级。
3.施工条件
本工程现场水域开阔，后方沿岸的公路畅通，水陆交通条件较好，本工程施工所需各种材料、构件、机具等可由水陆结合运至现场。所在地区目前已建有十分完善的水工混凝土构件预制基地、海上施工供应基地等设施，可以为本工程施工提供必要的服务。
本地区驻有大批专业化海上工程施工队伍，具有丰富的施工经验和较完善的施工设备，对本工程的施工环境、条件等比较熟悉，为工程的施工提供了可靠的保证。
4.设计船型
表1 设计船型尺寸
设计船型（DWT） 总长（m） 型宽（m） 型深（m） 满载吃水（m） 备注
10000DWT杂货船 146 22.0 13.1 8.7 设计船型
5.水文气象条件
本泊位工程所处位置，面朝东南方向为大海，码头前沿线所处位置的水底原始高程约为-12.0m，自然海底坡度接近1:5。
港区范围内常风向为S向，频率为22.78%，次常风向为NE向，频率为14.37%，强风向为NE向，该向≥6级风出现频率为2.33%，该向≥7级风出现频率为0.55%。全年≥6级风出现频率为8.39%，全年≥7级风出现频率为2.11%。风玫瑰图如图1。
港区常波向为S向，频率为10.07%，次常波向为SSW向，频率为7.24%，强浪向为NNE向，该向H4%>1.0m出现频率为0.43%，H4%>1.5m出频率为0.03%，全年H4%>1.0m出现频率为0.88%，H4%>1.5m出现频率为0.03%现。从周期统计结果看：≤2.9s的频率为78.24%，≥3.0s的频率21.77%，4.0s以上的周期未出现。波浪玫瑰图如图2。
潮流条件，平均最大流速为0.25 m/s ，流向NE-WE方向。
表2 设计水位（以当地最低理论潮位为基准面）
设计高水位（m） 3.5
设计低水位（m） 1.7
极端高水位（m） 4.5
极端低水位（m） 0.2
表3 码头前沿（五十年一遇）波浪要素
对应水位 (m) (s)
极端高水位 1.3 5.6
设计高水位 1.1 3.8
设计低水位 0.5 3.5
年平均气温，夏季最高33℃，冬季最低-10℃。海水表层温度冬季0摄氏度，夏季27摄氏度。降雨最大97mm，大雨天数在5~10天左右。
