港口码头结构的抗震设计与抗震措施

林泽雄

摘要：本文介绍了港口码头结构抗震设计的原则和抗震措施，包括考虑地震力作用、选择合适的地基、合理设计结构形式和构造、采用高强度材料、设计抗震支撑和减震装置、增强结构连接部位的抗震性能以及加强港口码头结构的耐震性能等方面。这些措施不仅是当代抗震技术的应用，也是时代发展的必然需求。

关键词：港口码头结构；抗震设计；抗震措施

一、抗震设计原则

（一）考虑地震力作用

考虑地震力作用是港口码头结构抗震设计的重要原则之一。在设计中需要充分考虑地震力对结构的影响，包括地震波的频率、幅度、持续时间和方向等因素。

根据地震力的特性，在设计中应选择合适的抗震设计指标，如可靠度、地震烈度、加速度反应谱等，并结合具体场地条件及临近的项目经验进行综合分析。确定了地震力的特性，则需要进一步考虑不同码头结构的地震响应特性，如共振、非线性效应、结构损伤等。通过对不同结构的响应特性进行优缺点对比，最终选择合适的结构形式和构造，避免结构剧烈振动、滑移、变形等问题的发生。

通过对地震力作用的全面研究和分析，可以制定出合理、可靠的抗震设计方案，保障码头结构在地震中的安全性和稳定性。

（二）选择合适的地基

选择合适的地基也是港口码头结构抗震设计的重要原则之一。地基的稳定性和承载能力直接影响着结构的抗震性能。在选择地基时，首先需要进行地基勘察和土工试验，获得地基的力学参数和地震响应特性并充分考虑地基的地质条件、地下水情况、土层厚度、土壤类型和地形地貌等因素，以便在设计中进行合理的分析和计算。然后根据计算分析结果选择满足抗震需求的基础形式，如钢管桩、混凝土桩、基础板等。另外，在实际施工过程中，还需要注意加强地基的施工质量控制，确保地基的稳定性和承载能力符合设计要求。综上所述，地基的设计工作十分重要。需要进行地基勘察和土工试验，重点考虑地质条件、地下水情况、土层厚度、土壤类型和地形地貌等因素，并加强地基的施工质量控制，确保地基的稳定性和承载能力符合设计要求，提高结构的抗震性能。

（三）合理设计结构形式和构造

合理设计结构形式和构造也是港口码头结构抗震设计的重要原则之一。在设计中需要根据结构的功能和地震作用下的响应特性，选择合适的结构形式和构造。比如，在方块码头或方块重力墩结构设计中，应尽量减少方块层数、在方块间设置榫槽、上部胸墙采用现场浇筑，并于下方的方块或卸荷板或方块连成整体等措施来提高结构的整体性，增强结构的抗震性能。此外，在结构的构造设计中，还需要考虑各个结构之间的对称性、节点的稳定性和耐久性等因素，采用合适的构造设计，提高结构的整体稳定性和耐久性。综上所述，合理设计结构形式和构造是港口码头结构抗震设计的重要原则之一，需要充分考虑结构的功能和地震作用下的响应特性，选择合适的结构形式和构造，并采用合适的构造设计，提高结构的整体稳定性和耐久性，从而提高结构的抗震性能。

（四）采用高强度材料

采用高强度材料也是港口码头结构抗震设计的重要原则之一。采用高强度材料可以提高结构的抗震能力和承载能力，从而减小地震对结构的破坏程度。比如，在港口码头的结构设计中，采用高强度钢材料可以增强结构的耐久性和抗震性能，减小地震对结构的破坏程度。此外，还可以采用一些新型高性能材料，如高性能混凝土、高性能钢材、高性能纤维等，这些材料具有较高的抗拉、抗压、抗剪强度和韧性，可以有效提高结构的抗震性能。在实际施工中，还需要加强材料的质量控制和材料的保护，避免材料受到损伤或者腐蚀等影响。综上所述，采用高强度材料是港口码头结构抗震设计的重要原则之一，需要在设计中充分考虑材料的抗震能力和承载能力，采用合适的高强度材料，如高强度钢材料、高性能混凝土、高性能钢材、高性能纤维等，加强材料的质量控制和保护，提高结构的抗震性能。

二、抗震措施

（一）设计抗震支撑和减震装置

设计抗震支撑和减震装置也是港口码头结构抗震措施的重要手段之一。抗震支撑可以在地震作用下提供额外的支撑力，增强结构的稳定性和耐震性能。减震装置可以通过控制结构的振动，减小地震对结构的影响，从而减小地震对结构的破坏程度[2]。在设计中，需要根据结构的特性和地震作用下的响应特性，选择合适的抗震支撑和减震装置类型，如橡胶隔震支座、减震支撑、摆锤减震装置等。同时，在实际施工中，还需要加强设备的维护和管理，保证其正常工作状态和有效性。设计抗震支撑和减震装置是港口码头结构抗震措施的重要手段之一，需要根据结构的特性和地震作用下的响应特性选择合适的类型，加强设备的维护和管理，确保其正常工作状态和有效性，提高结构的抗震能力。

（二）增强结构连接部位的抗震性能

增强结构连接部位的抗震性能也是港口码头结构抗震措施的重要手段之一。连接部位是结构中最容易发生破坏的部位之一，在地震作用下容易发生裂缝、失稳、破坏等问题。为了增强连接部位的抗震性能，可以采用加固连接部位、设置缓冲材料等方法。比如，在钢结构连接部位可以采用加强筋、增加焊缝等方式加固连接部位，提高连接部位的抗震能力；在混凝土结构连接部位可以设置混凝土缓冲材料、加强钢筋等方式增强连接部位的抗震性能。此外，还需要加强结构的监测和维护，及时发现和修复连接部位的缺陷和损伤，避免因连接部位破坏导致整个结构的破坏。

增强结构连接部位的抗震性能是港口码头结构抗震措施的重要手段之一，需要采用加固连接部位、设置缓冲材料等方法，加强结构的监测和维护，提高连接部位的抗震能力，确保结构在地震中的安全性和稳定性[3]。

（三）加强港口码头结构的耐震性能

加强港口码头结构的耐震性能也是港口码头结构抗震措施的重要手段之一。耐震性能是指结构在地震中的抵御能力和破坏程度。为了加强港口码头结构的耐震性能，可以采用提高结构整体稳定性、增强结构抗震能力、改进结构材料等措施。比如，在高桩码头的设计中可以采用每个分段内的桩基对称布置、当斜桩打入岸坡长度较长时，向岸基桩的斜度适当减小、适当增加叉桩等措施来提高结构的抗震性能[4]；在结构的材料选择上，可以采用高强度材料、高性能材料等，提高结构的承载能力和抗震能力；在设计中还可以设置加劲肋、加固筋、隔震层、选择整体性较高的结构等措施，提高结构的整体稳定性。同时，需要加强结构的监测和维护，及时发现和修复结构的缺陷和损伤，确保结构的稳定性和安全性。

总结：

港口码头作为重要的交通枢纽，其结构的抗震设计和抗震措施是非常关键的。本文介绍了港口码头结构抗震设计的原则和抗震措施，包括考虑地震力作用、选择合适的地基、合理设计结构形式和构造、采用高强度材料、设计抗震支撑和减震装置、增强结构连接部位的抗震性能以及加强港口码头结构的耐震性能等方面。这些原则和措施都是为了提高港口码头结构的抗震能力和稳定性，从而保障港口码头的安全运行和人员生命财产的安全。在实际工程中，应根据具体情况采用合适的抗震设计原则和抗震措施，加强结构的监测和维护，提高结构的抗震能力和耐震性能，确保港口码头的安全运行和可持续发展。

参考文献：

[1]娄文波.港口码头结构的抗震设计与抗震措施[J].中国水运(下半月),2013,13(05):237-238+240.

[2]贺飞.港口码头结构的抗震设计探析[J].珠江水运,2014,No.362(13):58-59.

[3]李梦玥. 中美高桩码头抗震设计方法对比分析[D].大连理工大学,2019.

[4]水运工程抗震设计规范，JTS 146-2012.