码头上的工作楼,通常用作码头面上供水、供电、消防控制,是保证整个码头正常运作的重要建筑物。但长期以来,对于建造在水工码头上的工作楼,设计人员都是按照普通建造在陆地上建筑物的设计方法来设计,忽视了船舶停靠对码头撞击时,工作楼会产生惯性力,从而给工作楼带来结构上的危险,也给码头的正常作业带来极大的安全隐患。 本文首先研究港口码头的基本原理,系统分析了我国抗震作用的理论。随后对码头墩台受船舶撞击力的情况进行分析,结合工作楼的结构特性,对比了地震作用与船舶撞击作用的共性与差异,首次提出了采用地震作用模拟船舶撞击墩台作用的理论方法。研究地震作用与船舶撞击作用的差异,便于在工作楼结构分析时分别采用相应的修正方法,差异主要表现在以下几个方面： 1.两者发生的频率不同。因此计算墩台在撞击力作用下的加速度,并反算对应的地震设防烈度时需提高1.55度。 2.计算重力荷载代表值时,活荷载不予折减。 3.风荷载需与地震作用在同等组合系数下同时组合,但风荷载可取工作风压作为基本风压计算,并以此组合作为规范规定的荷载组合的补充验算。 4.结构的抗震等级的确定可忽略船舶撞击这一作用的影响,仅按规范规定确定。 5.对结构的边榀框架需乘以增大系数。 采用这一理论方法,可以把复杂的船舶撞击作用以工程设计中最常见的地震作用来模拟分析,大大减轻了设计人员的计算量。在确保工作楼结构安全的情况下也兼顾了经济性,达到了很好的技术效果和经济效果。 论文结合了国家规范的相关要求、作者多年的设计积累和设计院多位总工的丰富经验,论证并形成了一套考虑船舶撞击作用的水工码头工作楼的计算理论和实用设计方法,为今后类似工程提供参考和借鉴。