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码头受力荷载类型及其计算方法

作者：何方

来源：《珠江水运》2017年第18期

摘要：本文介绍了码头荷载确定和计算的方法，包括码头恒载的确定，堆货荷载、运输

机械荷载、船舶荷载、系缆力、挤靠力和撞击力等码头主要荷载，可为码头结构设计提供基础

资料。

关键词：码头荷载荷载计算码头设计

工程概况1.

某1000吨级集装箱码头所处河面宽度约为100m，作业区陆域范围内除少量农居外，地势

平坦，该区域两岸植被较好，雨天地表径流造成的水土流失比较轻微，河道水流平稳，正常水

位期基本无流速，泥沙来源极少，河床来源极少，河床冲淤变化较小，河道基本稳定。根据设

计要求，设计本码头的集装箱吞吐量为200万吨，过船吨位为1000吨内河驳船，属于III级航

道。

码头结构的2.选择原则

码头的布置形式和结构型式的选择，首先需了解港口码头的基本需求，结合所在地域的中

长期规划，遵循“因地制宜”的基本原则，考虑经济性、实用性和耐久性等基本目标，按照港口

的规划要求，预留合理负荷空间和航道浚深空间，采用科学的预测方法进行吞吐量预测、船型

预测、堆场预测和泊位预测，通过多方案比选，从安全、经济等多方面进行综合分析比较，最

终确定合理的码头结构形式。

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荷载的计算3.

设计船型为1000t，长×宽为67.5m×10.5m，满载吃水2.0m，结构安全等级为二级，根据

吞吐量预测计算得到1000DWT集装箱码头岸线长为323m。

恒载的确定3.1

钢筋混凝土：γ=25kN/m3，块石混凝土：γ=23kN/m3，其他指标如表1所示。

堆货荷载3.2

根据《港口工程荷载规范》第5.1.1条和表5.1.1-2，可以确定直立式集装箱码头的堆货荷

载分布如图1和表2所示。

码头前沿堆货产生的作用效果，计算长度L1=10m：

作用力G1=q1×L1=30×10

=300（kN/m）

力矩M1

=300×（4.5×0.5+0.344+0.195）

=836.7（KN/m.m）

运输机械荷载3.3

运输机械荷载应根据装卸工艺设计进行计算，由装卸方案、装卸机型以及装卸标重及装卸

幅值等因素决定。

（1）集装箱装卸桥

最大起重量40.5t，轨距16m，外伸距为21m，内伸距为8m。基距：17.5m，轮数：8个/

腿，轮压：350kPa，最大装载量为45T。

（2）轨道式龙门起重机

最大起重量40t，轨距为33m，货物在堆场的堆存高度为6m，台时效率为200t/台时，堆

场作业方式采用堆拆垛，轮压：350kPa。

（3）牵引车荷载

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拖头：前轴（A轴）70kN，后轴（B轴）150kN。

挂车：后轴（C轴）330kN

单轮接地面积：0.26m×0.25m；双轮接地面积：0.52m×0.25m。3.4船舶荷载

根据规范可知，作用于码头结构上的传播荷载主要由风和水流产生的系缆力、挤靠力，船

舶靠岸时对结构的撞击力以及波浪影响下形成的船舶撞击力组成。对于结构后有填土的重力式

码头，由于撞击力和挤靠力的荷载方向为向岸传递，而填土的存在保障了码头不会发生向岸倾

斜，因此可以忽略船舶撞击力和挤靠力的计算。

（1）风荷载的计算

根据规范要求，计算船舶上的风荷载可以分解为与码头前沿线平行和垂直的两个分力，分

别为：

式中：Fxw和Fyw分别为船舶上的风荷载分解产生的与码头前沿线平行和垂直的两个分

力（kN）；Axw和Ayw分别为船舶在两个方向上的受风面积（m2）；Vx和Vy则分别表示风

速在与码头前沿线平行和垂直的两个分量（m/s），根据规范要求，当船舶在超过九级风（最

大风速V=28m/s，年平均风速2.3m/s）时离码头到锚地避风；ζ为风压不均匀折减系数，推荐

取值0.9。

（2）作用在