1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景

在经济全球化的当前世界格局下，港口作为宝贵的基础设施资源，有着促进国民经济发展、提高国家竞争力水平、优化产业结构等作用。随着国家“一带一路”政策的贯彻，港口将继续扮演着至关重要的角色，如图1.1所示，可以说港口是进一步扩大对外开放和带动中西部协调发展的重要依托。2006年上海港完成货物年吞吐量4.7亿吨，成为世界第一大港口。图1.2为15-17年中国港口内贸、外贸吞吐量增长情况，2017年全国规模以上港口完成货物吞吐量126亿吨以上，同比增长6.4%。因此水工码头作为港口的重要组成部分，对其稳定性的研究也越来越受到重视，若无法保障港口水工建筑物的耐久性，港口的安全生产也就无从谈起。

但是，水工码头的主要结构形式是钢筋混凝土结构。钢筋混凝土具有坚固耐久成本低等优点，被普遍应用于水工码头的建设中。然而因为各种病害以及缺乏有效的维护手段，钢筋混凝土结构往往在达到设计年限使用之前，就会出现各种破损。特别是水工建筑物长期暴露在海水海浪等恶劣条件下，相比普通的钢筋混凝土结构更容易产生病害。这些病害轻则减少码头寿命且需要耗费大量人力物力进行维修，重则会直接危害水工码头结构的安全性，造成经济损失与重大安全责任事故。

2. 研究的基本内容与方案

1.3本文所做的主要工作

针对水工码头结构的病害分析及补强本文所做的主要工作为以下内容

（1）调查阅国内外参考文献和资料，了解水工码头混凝土结构的病害情况以及其危害。如上文所述，我国大部分水工建筑物都有病害问题，因此水工码头病害问题已引起普遍关注并成为水工建筑物稳定性研究的重点研究课题。

（2）将水工结构的病害进行系统分类，分析引起结构病害的具体原因。目前已知的水工结构病害类型如表1.1所示。

表1.1 水工结构病害分析

（3）提出用碳纤维布加固钢筋混凝土结构的方案，根据碳纤维的加固机理，提出新的加固梁抗弯承载力计算方法。碳纤维布具有耐腐蚀、重量轻，且方便施工等特性。用碳纤维布加固混凝土梁后，将碳纤维布与钢筋混凝土梁看作一个整体，加大了梁的截面积，弥补了诸如裂缝、剥落等病害的缺陷，相当于增加了混凝土的抗弯模量。通过重新计算计算截面的截面积、惯性矩、中和轴位置以及弹性模量从而得到新的抗弯模量。

（4）将得出的公式运用到实际的项目中，将计算结果和实测结果相对比，验证该公式的实用性。通过先计算钢筋混凝土梁残余承载力，即使用碳纤维布加固前钢筋混凝土梁在自重及恒载的作用下要产生破坏所需的弯矩。再计算使用碳纤维布加固后，梁在工作荷载的作用下，产生破坏所需要的弯矩，两者相减即是新的加固梁抗弯承载力。

3. 研究计划与安排

1) 在进行毕业设计任务分析、资料检索、调研的基础上完成开题报告。（1-2周）

2）查阅大量参考文献和资料，调查国内外海港码头混凝土结构的病害情况，对于结构病害进行系统分类。（3-4周）

3) 分析引起海港码头混凝土结构病害的原因。（5-6周）

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李俊俊.码头水工结构病害机理及防范对策[j]. 环球市场, 2017, 6:104-104

[2]张达.探讨码头水工结构病害机理及防范策略[j].城市建筑,2017.8

[3]毕永清. 碳纤维增强钢筋混凝土梁、柱抗海水腐蚀的试验研究[d]. 天津大学，2002.