港口水工建筑物复习Word版（共11页）

1、 港口水工建筑物复习第一章：码头概论1、码头由哪几部分组成？各部分的作用是什么？码头由主体结构和码头附属设施两部分组成。主体结构包括上部结构、下部结构和基础。上部结构的作用： eq oac(,1)将下部结构的构件连成整体； eq oac(,2)直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给下部结构； eq oac(,3)作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础。下部结构和基础的作用： eq oac(,1)支承上部结构，形成直立岸壁； eq oac(,2)将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。高桩码头设置独立的挡土结构，板桩码头设置拉杆、锚碇结构，其作用分别是为了挡土或保证结构的

2、稳定。码头附属设施用于船舶系靠和装卸作业。2、码头结构上的作用如何分类？其作用代表值如何取值？码头结构上的作用可按时间的变异、空间位置的变化和结构的反应进行分类。按时间变异可将作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三种；按空间位置的变化将作用分为固定作用和自由作用两种；按结构的反应将作用分为静态作用和动态作用两种。永久作用的代表值仅有标准值。可变作用的代表值有标准值、频遇值和准永久值。偶然作用的代表值一般根据观测和试验资料或工程经验综合分析确定。3、试叙述两种极限状态、三种设计状况与作用组合之间的相互关系。两种极限状态指承载能力极限状态和正常使用极限状态。三种设计状况分为持久状况、短暂状况和偶然

3、状况。正常条件下，结构使用过程中的状况为持久状况，按承载能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的频遇组合或准永久组合分别进行设计。结构施工和安装等持续时间较短的为短暂状况，对此状况宜对承载能力极限状态的短暂组合进行设计，必要时可同时对正常使用极限状态的短暂状况进行设计。在结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状况，应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。4、码头地面使用荷载的分类、船舶荷载的作用方式。码头地面使用荷载包括：堆货荷载、流动起重运输机械荷载、铁路荷载、汽车荷载、 人群荷载等。船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶撞击力。第二章：重力式码头1、方块结构、沉箱结构的

4、优缺点和使用条件？方块结构的优点：耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，也不需要复杂的施工机械。缺点：水下工作量大，结构的整体性和抗震性差，需要石料量大。方块码头一般适用于地基较好、当地有大量石料、缺少钢材和冰冻严重的情况。 沉箱结构的优点：水下工作量小，结构整体性好，抗震性能强，施工速度快。缺点：其耐久性不如方块结构，需要钢材多，需要专门的施工设备和合适的施工条件。一般在当地有可用于预制沉箱的设施或工程量大、工期短的大型码头选用沉箱结构。2、抛石基床设计包括哪些内容？基床形式有哪些，适用条件是什么？抛石基床设计内容包括：选择基床形式；确定基床厚度及肩宽；确定基槽的底宽和边坡坡度；规定块石的重量

5、和质量要求；确定基床顶面的预留坡度和预留沉降量等。基床有暗基床、明基床和混合基床三种形式。 暗基床适用于原地面水深小于码头设计水深的情况；明基床适用于原地面水深大于码头水深且地基较好的情况（但当水流速度较大时应避免采用明基床，或在基床上设防护设施）；混合基床适用于原地形水深大于码头设计水深且地基较差的情况。3、胸墙的作用，胸墙的设计要点？胸墙是将墙身预制构件连成整体的构件。 eq oac(,1)构成船舶系靠所需要的直立墙面； eq oac(,2)直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给下部结构； eq oac(,3)此外胸墙还起着将墙身连成整体的作用，并用来固定防冲设施、系船设施、系网

6、环、铁扶梯等。（有时在胸墙中设置工艺管沟，在其顶部固定起重机轨道，系船柱块体通常也和胸墙连在一起）胸墙直接受船舶的撞击，并处在水位变动区，外界影响因素多，受力情况复杂。因此在设计胸墙时，除保证其抗倾和抗滑稳定性外，还应有良好的整体性、足够的强度和刚度。 eq oac(,1)为保证胸墙有良好的整体性和足够的刚度，胸墙高度越高越好。但对于现浇胸墙，底部高程不应低于施工水位； eq oac(,2) 胸墙的顶宽由构造确定，一般不小于0.8m。胸墙底宽由抗滑和抗倾稳定性计算确定； eq oac(,3)胸墙顶面高程还应预留沉降量，且应按浇筑胸墙后的后期沉降量预留。4、根据卸荷板的计算图示，简述卸荷板为何能

7、卸荷。如图所示，具有悬臂式卸荷板的重力式码头不仅从构造上减少了主动土压力，又能利用一部分上部填土的重力增加结构物的稳定性。5、抛填棱体、倒滤层的基本概念以及设计施工要求？抛填棱体：防止工料流失并减小墙后土压力。抛填棱体的材料选用块石或当地量大、 价廉、坚固、质轻、内摩擦角大的其他材料，块石要求在水中浸泡不软化、不裂碎。断面 形式一般有三角形、梯形和锯齿形三种。（主要为防止回填土流失设置的抛石棱体，通常采用三角形断面，此时所用抛填材料最少；以减压为主要目的的抛填棱体，一般采用梯形和 锯齿形断面）。为了避免棱体密实下沉后，填土从墙身缝隙中流失，棱体顶面高出预制安装的墙身不应小于0.3m。倒滤层：为

8、防止回填土的流失，在抛填棱体顶面、坡面、胸墙变形缝和卸荷板顶面接缝处均应设置倒滤层。而且在抛石棱体顶面和坡面的表层与倒滤层之间应铺盖0.30.5m厚的二片石，以防止倒滤材料漏到抛石的缝隙中。其设计施工要求如下： eq oac(,1)倒滤层必须高出卸荷板顶面，即在卸荷板上抛填不小于0.3m厚的二片石，然后在二片石上作倒滤层； eq oac(,2)倒滤层分段施工时一定要搭接好。6、重力式码头变形缝设置？为适应地基的不均匀沉降和温度的变化，重力式码头必须沿长度方向设置沉降缝和伸缩缝，一般一缝两用，统称变形缝。做成上下通缝，即胸墙与墙身的变形缝设在一个垂面上。变形缝间距一般采用1030m。并考虑设在以

9、下位置： eq oac(,1)新旧建筑物衔接处； eq oac(,2)码头水深或结构形式改变处； eq oac(,3)地基土质差别较大处； eq oac(,4)基床厚度突变处； eq oac(,5)沉箱或方块接缝处7、重力式码头设计状况和计算内容？重力式码头的设计应考虑三种设计状况：持久状况、短暂状况和偶然状况。计算内容包括： eq oac(,1)抗倾稳定性； eq oac(,2)抗滑稳定性； eq oac(,3)基床和地基承载力； eq oac(,4)整体稳定性； eq oac(,5)墙底面合力作用点位置； eq oac(,6)码头施工期稳定性和构件承载力； eq oac(,7)地基沉降；

10、eq oac(,8)构件的承载力； eq oac(,9)构件的裂缝宽度；（后两项的计算根据墙身结构的不同而异）8、重力式码头的剩余水压力、土压力的计算。墙前计算低水位与墙后地下水位的水位差称为剩余水头，由此产生的水压力称为剩余水压力，一般按静水压力考虑。剩余水压力根据码头排水条件和填料透水性能确定。墙后设置抛石棱体或回填料粗于中砂时，可不考虑剩余水头。当墙后回填中砂或比中砂更细的填料时，对于受潮汐影响为主的港口，剩余水头的标准值一般采用1/51/3平均潮差；对于河港，其标准值根据墙前、后地下水位情况确定。工程设计中对于不同的土质等条件可采用不同的理论（如朗肯理论、库仑理论）取单宽来计算土压力标

11、准值。9、重力式码头地面使用荷载的三种布置方式，及每种方式对应的验算内容。码头地面使用荷载为活荷载，应根据不同的计算项目，按最不利情况进行布置。堆货荷载一般有以下三种布置方式： eq oac(,1)作用在码头上的垂直力和水平力都最大，用于验算基床和地基的承载力及计算建筑物的沉降和验算整体滑动稳定性； eq oac(,2)作用在码头上的水平力最大而垂直力最小，用于验算建筑物的滑动和倾覆稳定性； eq oac(,3)作用在码头上的垂直力最大而水平力最小，用于验算基底面后踵的应力。10、重力式码头计算断面沉降量限值？重力式码头计算断面平均沉降量限值：方块码头和扶壁码头应不大于20cm；沉箱码头和座床

12、式圆筒码头应不大于25cm。11、沉箱浮游稳定性验算？m = a ，其中，m为定倾高度；为定倾半径；a为沉箱重心到浮心的距离。第三章：板桩码头1、板桩码头的分类？按板桩材料分类：木板桩码头、钢筋混凝土板桩码头和钢板桩码头。按锚碇系统分类：无锚板桩码头、有锚板桩码头（又可分单锚板桩、多锚板桩和斜拉板桩）。按板桩墙结构分类：普通板桩墙、长短板桩结合、主桩板桩结合、主桩挡板和地下墙式等。2、地下连续墙？地下墙式板桩码头是一种干地施工的板桩码头，由于墙体连续性好，能有效地防渗和止水，可以制作成断面较大、各种形式的墙体，可用于大型深水码头，施工速度快，造价较低。3、锚碇结构的作用及其主要形式？作用：为了

13、减少板桩的入土深度和桩顶位移，改善板桩的受力状况，常在板桩墙后设置锚碇结构，并通过拉杆与板桩墙相连。形式：常用的锚碇结构有锚碇墙（板）、锚碇桩（板桩）和锚碇叉桩等形式。 eq oac(,1)锚碇墙和锚碇板：锚碇墙一般应采用现浇钢筋混凝土墙。锚碇板一般为预制的钢筋混凝土板。锚碇墙（板）的结构简单，主要依靠其前面的被动土压力，不需要打桩设备，但必须开挖基坑或基槽，增加了开挖工程量并破坏了原状土结构。且其水平位移较大。 eq oac(,2)锚碇桩（或板桩）：锚碇桩（板桩）一般采用钢筋混凝土桩（板桩）。特点是直接沉入土中，填挖土方少，不破坏原状土，但需要打桩设备。其水平位移也较大。 eq oac(,3

14、)锚碇叉桩：锚碇叉桩由两根不同方向的斜桩和现浇桩帽组成。其特点是与板桩墙的距离可以很近，它的承载力大，位移小，缺点是造价较高。4、拉杆、导梁、帽梁及胸墙的作用？拉杆：拉杆是板桩墙和锚碇结构之间的传力构件。为了使板桩能共同工作和码头前沿线整齐，通常在板桩顶端用现浇混凝土做成帽梁。 为了使每根板桩都能被拉杆拉住，在拉杆和板桩墙的连接处设置导梁。无锚板桩墙只设帽梁。当水位差不大，拉杆距码头面距离较小时，一般将导梁和帽梁合二为一设计成胸墙。5、单锚板桩墙的计算？单锚板桩墙的计算方法有弹性线法（罗迈尔法）、竖向弹性地基梁法和自由支承法。罗迈尔法的计算要点： eq oac(,1)墙前主动土压力和被动土压力

15、都按古典土压力理论计算。 eq oac(,2)假定板桩墙底端嵌固，拉杆锚碇点的位移和板桩墙在底端作用点的线变位和角变位 都等于零。然后用图解法作弯矩图。 eq oac(,3)考虑墙后土压力重分布和拉杆锚碇点的位移会使板桩墙跨中弯矩减小的影响，将求得的 跨中最大弯矩乘以折减系数，求得的拉杆拉力乘以不均匀系数，作为设计弯矩和设计拉杆拉力的标准值。第四章：高桩码头1、高桩码头的四种形式及其特点和适用条件？高桩码头按上部结构可分为板梁式、桁架式、无梁板式和承台式码头等。 eq oac(,1)板梁式码头：板梁式码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。优点：各个构件受力明确合理；横向排架间

16、距大，桩的承载力能充分发挥，比较节省材料；装备程度高，施工迅速，造价较低。缺点：构件类型和数量多，施工较麻烦，上部结构底部轮廓形状复杂。它一般适用于水位差不大、荷载较大且较复杂的大型码头，是目前普遍采用的一种上部结构形式。 eq oac(,2)桁架式（框架式）码头：桁架式码头上部结构主要由面板、纵梁、桁架和水平撑组成。桁架式码头整体性好、刚度大。但施工麻烦，材料用量多，造价较高。目前在水位差较大需多层系缆的内河港口有应用。 eq oac(,3)无梁板式高桩码头：无梁板式码头上部结构主要由面板、桩帽和靠船构件组成，面板直接支承在桩帽上。优点：其结构简单，施工迅速，造价较低。缺点：面板为双向受力构

17、件，采用预应力有困难；面板位置高，给靠船构件设计带来困难；桩的自由高度大，对结构整体刚度和耐久性不利。因此，无梁板式高桩码头仅适用于水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。 eq oac(,4)承台式高桩码头：上部结构主要由水平承台、胸墙和靠船构件组成。优点：该结构刚度大、整体性好。缺点：自重大，需桩多，承台现浇工作量大。适用于良好持力层不太深，且能打支承桩的地基。2、高桩码头一般构造？高桩码头一般构造：可分为桩和桩帽、横梁与纵梁、面板与面层和靠船构件。各部分作用： eq oac(,1)桩：使上部荷载传给地基，叉桩可防止倾覆。 eq oac(,2)桩帽：使上部高程一致，便于设置横梁纵梁，方便铺设

18、面板。 eq oac(,3)横梁：主要受力构件，作用在码头上的几乎所有荷载通过他传给基桩。 eq oac(,4)纵梁：将荷载传给横梁或桩基，也可作为轨道梁，增强结构整体性。 eq oac(,5)面板与面层：最终形成码头工作区域,并平整场地，面层作为磨耗层将力传给下部构件。 eq oac(,6)靠船构件：固定防冲设置。各部分简介： eq oac(,1)桩：钢筋混凝土桩、钢管桩、嵌岩桩。 eq oac(,2)横梁：主要有矩形、倒T形和花篮形三种。 eq oac(,3)纵梁：有矩形、花篮形（含半花篮形）和 形等。 eq oac(,4)面板:实心板、空心板和异形板3、构件的连接？构件连接的方式有三种：

19、 eq oac(,1)固接（要求构件之间能传递弯矩和剪力）； eq oac(,2)铰接（要求 构件之间只传递剪力或轴力）； eq oac(,3)不连接（构件之间不需要传力）无论采用何种连接方式，构件的连接处须满足下列要求： eq oac(,1)符合构件连接处的受力条件（且构件之间的连接不是越牢固越好）； eq oac(,2)确保连接质量； eq oac(,3)便于施工（接缝宽度除考虑受理和整体性要求外，还应考虑施工的可能和方便）4、高桩码头桩基布置原则？ eq oac(,1)应能充分发挥桩基承载力，且使同一桩台下的各桩受力尽量均匀，使码头的沉降和不均匀沉降最小； eq oac(,2)应使整个码

20、头工程的建设比较经济； eq oac(,3)应考虑桩基施工的可能性与方便性。第七章：码头附属设施1、橡胶护舷的形式？橡胶护舷按吸收能量的方式可分为压缩型，充气型，充填泡沫型，转动压缩型，剪切型等。压缩型橡胶护舷应用最为广泛，常用的有D形，圆筒形、V形和鼓形四种形式。2、橡胶护舷的选型？选择橡胶护舷时一般考虑并满足下列技术要求： eq oac(,1)任意一种橡胶护舷在达到护舷设计变形时的总吸能量必须大于船舶的有效撞击能量。对应的护舷总反力必须小于码头的容许反力。 eq oac(,2)橡胶护舷的面压值应小于船舶侧板的容许面压值。 eq oac(,3)船舶与护舷间的摩擦力应小于橡胶护舷的抗剪能力。

21、eq oac(,4)应考虑船舶靠岸时的角度对护舷的影响。 eq oac(,5)在选择门座式起重机等起吊机具的最大吊距必须考虑橡胶护舷的高度。 eq oac(,6)选用橡胶护舷时，要注意不同类型或同一类型不同厂家生产的橡胶护舷设计压缩量的不同。设计中要选用允许吸能量高、反力小的压缩量作为压缩设计量。3、橡胶护舷的布置？ eq oac(,1)护舷在码头高度方向的布置必须保证船舶在不同水位和吃水深度时都能用船体干舷部分接触护舷。 eq oac(,2)护舷在码头长度方向的布置间距与护舷的形式及尺寸、码头结构形式、船舶尺度、船舶 靠泊角度有关。护舷间距应保证在靠泊时船不会撞到两相邻护舷之间的岸壁上，间距

22、可按 下式计算： 第八章：防波堤与护岸 1、防波堤功能与分类？防波堤的功能主要是防御波浪对港域的侵袭，保证港口具有平稳的水域，便于船舶靠船系泊，顺利进行货物装卸作业和上下旅客。有的防波堤还具有防沙、防流、防冰、导流或内侧兼作码头的功能。防波堤按结构形式：斜坡式、直立式以及特殊形式三类。2、沿防波堤纵轴线的分段及特点？沿突堤的纵轴线一般区分为三段：堤头段、堤身段和堤根段。岛式防波堤只有堤头段和堤身段。堤头处的水深大，波浪、水流流速也大，受力复杂，堤前水底易被冲刷。堤根是 突堤与岸的连接部分，一般处于浅水区，多采用斜坡式。3、设计波浪的确定？设计波浪的标准包括设计波浪的重现期和设计波浪的波列累积频

23、率。3、直立式防波堤：作用于直立式防波堤的波浪形态：立波、远破波和近破波。防波堤的基床采用明基床、暗基床或混合基床。选用的依据为波浪水深条件和地基条件。防波堤的上部结构一般由平台和挡浪墙构成，通常由现浇或整体装配式混凝土建成。重力式直立式防波堤验算的内容为：抗倾稳定性、抗滑稳定性、基床和地基的承载能力、地基沉降量、整体稳定性以及明基床的护肩块石和堤前护底块石的稳定质量。4、斜坡式防波堤：抛石防波堤是一种比较原始、简单的斜坡式防波堤，可分为不分级块石和分级块石两种。斜坡式防波堤的断面尺度：堤顶高程；堤顶宽度；斜坡坡度；护面块体的支承棱体和肩台。斜坡堤的设计计算包括下述内容：护面块体的稳定重量和护

24、面层厚度；栅栏板的强度；堤前护底块石的稳定重量；胸墙的强度和抗滑、抗倾稳定性；地基的整体稳定性和地基沉降。港口工程中采用的软基加固方法有：抛石挤淤、爆炸排淤、排水砂垫层、土工布、排水 砂井和塑料排水板等。第九章：修造船水工建筑物1、修造船水工建筑物的形式有哪些？各自的工作原理？修造船水工建筑物的形式主要有船台滑道、船坞（干船坞，浮船坞）和升船机等。 eq oac(,1)滑道：是一种供船舶上墩或下水、带有专用轨道的斜面水工建筑物，分为纵向和横向滑道。 eq oac(,2)船台：是修造船厂专门用于船舶修理或建造的场地，船台一般与滑道一并布置。 eq oac(,3)船坞：船坞是用于修造船的重要水工建

25、筑物，主要有干船坞、灌水船坞和浮船坞。 eq oac(,4)升船机：主要利用机械设备垂直升降船舶，使船舶露出水面进行修理。2、机械化滑道的类型与特点？机械化滑道是修造中小型船舶最常采用的一种上墩或下水设施，可分为纵向滑道和横向滑道两大类。两类滑道一般均由滑道区、横移区和船台区三部分组成。纵向机械化滑道： eq oac(,1)摇架式滑道； eq oac(,2)转盘式滑道； eq oac(,3)自摇式滑道； eq oac(,4) 两支点滑道； eq oac(,5)斜船架滑道。横向机械化滑道： eq oac(,1)高低轨滑道； eq oac(,2)高低腿滑道； eq oac(,3)梳式滑道纵向机械化

26、滑道和横向机械化滑道具有不同的特点（如下表所示）。究竟采用何种滑道，往往取决于厂区的地形、水位变化及施工条件等因素。纵向机械化滑道横向机械化滑道占用岸线短长滑道末端水深大小水上定位较方便不便船体移船过程受力情况不受扭，纵向弯矩一般较大受扭，船体纵向弯矩小受水流影响较大较小造价下水滑道总长短，造价一般较低下水滑道总长长，造价通常较高3、机械化滑道的主要尺度？机械化滑道的主要尺度有船舶上墩下水的设计水位、滑道坡度、滑道顶高程、滑道末端水深和滑道宽度等。具体计算如下： eq oac(,1)船舶上墩下水的设计水位：设计高水位的确定与码头相同。根据船厂修造船生产所要求的每月上墩或下水次数，取具有一定保证

27、率每次持续时间为12h的水位作为设计低水位。（对于河流湖泊地区，其设计低水位应根据多年实测的枯水期水位进行统计，然后根据船厂要求选择相应保证率的水位作为设计低水位）。 eq oac(,2)滑道顶高程：取设计高水位加一定的超高值。 eq oac(,3)滑道末端水深：与滑道的形式有关，见书P287-288。 eq oac(,4)滑道宽度：B=L+2b , L为整体下水车长度，b为下水车两端与滑道上端两侧挡土墙间距。4、干船坞结构形式？干船坞主要由坞室和坞口结构组成。船坞的结构形式按克服地下水浮托力的方式可分为:重力式（依靠结构本省重量克服地下水浮托力）锚固式（用锚桩、锚索或锚杆将底板锚固于地基，靠锚固力和结构自重克服地下