重庆交通大学考研复试港口水工建筑物答案

1、码头的分类及其使用范围与码头的基本组成及其作用;1）码头分类与使用范围a.按平面布置分类：顺岸式、突堤式（主要用于海港）、墩式（常用于外海开敞式码头）、岛式（不设引桥的墩式码头，主要用于装卸液体货物）。b.按断面形式分类：直立式（多用于水位变幅不大的港口，如海岸港、河口港）、斜坡式（多用于水位变幅较大的港口，如上、中游河港或水库港）、半斜坡式（适用于枯水期较长而洪水期较短的山区河港）、半直立式（适用于高水位时间较长，而低水位时间较短的状况,水库港）。c.按结构形式分类：重力式码头、板桩码头、高桩码头、混合式码头。①重力式码头工作原理：是依靠结构本身及其上面填料的重量来维持稳定。优点：耐久性好，能反抗大船、漂移物的撞击，对超载、工艺变化适应力量最强。缺点：波浪反射严峻，泊稳条件差，地基应力大，一般须作抛石基床。适用条件：地质条件较好的地基。②板桩码头工作原理：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩上部的锚碇结构来维持稳定。优点：耐久性好（相对），结构简洁，材料用量少,便于预制，可以先打桩，后开挖港池。缺点：波浪反射严峻，泊稳条件差，对钢板桩需实行防锈措施，增加面减小。因此，设计时，应考虑各种影响因素，正确计算拉杆拉力，并实行措施，减小或消退各种附加应力，并防止拉杆锈蚀。防治措施：①夯实拉杆下的填土,或在拉杆下设置支撑，以减小沉陷,支撑形式有支撑桩、设碎垫块或垫墩、铺碎石或灰土垫层。②在拉杆两端设置连接较，以消退其附加应力。③在拉杆上做各U形防护罩，使拉杆上面的土重及地面荷载不直接作用载拉杆上，而通过防护罩传到拉杆两侧的地基上。④防锈处理，涂两层防锈漆，并用沥青麻袋包裹两层。⑤回填料严禁带有腐蚀性。10.板桩码头的锚碇类型及其受力特点与适用条件1）锚碇板（墙）a.受力原理：依靠其前面回填料的土抗力来承受拉杆拉力，承载力量较小，水平位移较大。b.适用条件：码头后方场地宽敞，拉杆力不大时。2）锚碇桩（板桩）a.受力原理：靠桩打入土中嵌固工作，其深度由“踢脚”稳定来确定，此结构属于无锚桩，承载力量较小，水平位移较大；b.适用条件：码头后方场地宽敞，且地下水位较高或采用原土层时;3）锚碇叉桩和斜拉桩

受力原理：靠桩的轴向拉压和拉拔承载力来工作，其稳定性由桩的承载力量确定。适用条件：码头后方场地狭窄，拉杆力较大时。3）其它形式：拖板式、尼龙带式、锚杆式，加筋土结构及混合式。11、单锚板桩码头的计算内容有那些？其常用得计算方法及其适用范其适用范其适用范E3■已1）其适用范E3■已板桩墙入土深度、板桩墙弯矩、拉杆拉力2）计算方法与使用范围⑴弹性线法：仅适用于单锚板桩墙的弹性嵌固工作状态；但对于刚度较大的板桩墙（如现浇地下墙），不宜采纳弹性线法。⑵自由支撑法:仅适用于单锚板桩墙的自由工作状态；⑶竖向弹性地基梁法：可适用于单锚和多锚板桩墙的任何工作状态。12、高桩码头的特点及适用条件、组成及上部结构的主要型式；1）高桩码头的特点及适用条件同上2）组成上部结构、桩基、挡土结构、岸坡、码头设施。3）上部结构的主要型式板梁式、桁架式、无梁板式、承台式13、高桩码头横向排架中桩基布置原则⑴尽量发挥桩的单桩承载力;⑵同一桩台下基桩桩尖应打至同一土层，且桩尖标高不宜相差太大,有利提高桩的承载力量，减小桩台沉降及不匀称沉降；⑶同一桩台下各桩受力应尽量匀称，断面、倾斜度应尽量全都桩位尽量布置在纵梁下；⑷承受水平力较大的码头，宜设置叉桩或半叉桩;⑸桩和桩的空间交叉应留有适当距离，防止碰撞；⑹有门机时，门机下一般都布置双桩：前为双直桩，后为叉桩；无火车时：在前后门机之间布置1或2根桩；有火车时：每线火车下布置1或2根；⑺窄突堤码头：一般两侧靠船，桩基布置成对称。14、进行高桩码头桩力计算时如何考虑上部结构刚度的影①刚性桩台：EI=8,在外荷载作用下，桩台只发生变位（水平、竖向和转角），不发生变形，适用于框架时式码头和承台式码头的上部结构；②柔性桩台：EI=常数，受力后桩台不仅产生变位，且发生变形。适用于梁板式高桩码头的横梁和无横梁式高桩码头的横向板带；③非刚性桩台：支座处EI=O,该支承处不能承受弯矩，桩台按简支梁计算，适用于钢结构、木结构的栈桥。15、板梁式码头中，对于交叉桩和直桩支撑的板梁式码头的横梁计算，可如何简化？16、全部由直桩支撑的板梁式码头的横梁排架按弹性支撑钢架计算时，可如何简化？17、防波堤的作用、结构的类型及其适用条件；1）作用a.防备波浪的攻击，保证港内水域的平稳；b.阻拦泥沙，削减港内淤积，保证港内水深；c.堤的内侧可兼作码头，或安放系锚设施，供船舶停靠，节约投资。2）结构类型按断面结构分类：斜坡式、直立式、混合式（高基床直立堤）、特殊式。3）适用范围⑴斜坡式：适用于水深不大（＜10〜12m）,当地基料价格廉价或地基较软的状况。⑵直立式：适用于a、水深较大（大于破裂水深，使波浪不破裂）；b、地基坚实，承载力量大。⑶混合式：适用于a、水深较大（＞20-28m）,地基承载力量有限的状况；b、若作直立式：地基承载力不够;c、若作斜坡式：材料用量太大（斜坡堤材料用量大致与水深的平方成正比。⑷特殊形式的防波堤理论和试验讨论表明，波浪能量大部分集中在水体表面，在表层2〜3倍波高范围内集中在水体表面，在表面2〜3倍波高范围内集中90%〜98%的能量，因此产生了适应波能这一特殊形式的防波堤。①透空防波堤：适用于水深较大，波浪小，无防砂要求的水库港，湖泊港等。②浮式防波堤：适用于波陡大，水位变幅大的渔港或作临时防护。③喷气式、喷水式防波堤：适用于围堰施工，打捞沉船及临时的装卸作业。18、防波堤的布置内容与布置原则1）布置内容：⑴防波堤的平面布置⑵防波堤的口门布置⑶防波堤的轴线布置2）布置原则：⑴防波堤轴线布置形成的港内水域应是集中形的，波浪进入口门内能快速集中到较大的波峰线上，使波高降低。⑵防波堤的纵轴线一般应向港内拐折，9=120°〜180。，尽量避开向港外拐折成凹角8（由于在凹角处会波能集中，波高增大），若必需向外拐，如为爱护船舶进出口门时避开受横向波浪影响，在主堤段外端接一帮助翼端，且两段堤轴线的外夹角B角不宜小于150。，且最好用圆弧连接。⑶轴线与波向线要斜交成a=60°〜80°,以削减波浪力，增加平安储备。⑷堤高应沿纵轴线按水深、地质、波浪条件分段设计（堤头、堤身、堤根）。19、防波堤前的波浪形态；作用于直立式防波堤的波浪形态：立波、远破波、近破波。20、船坞坞室断面结构型式类型、工作原理及其适用条件;1）船坞坞室断面结构形式类型有：干船坞、灌水船坞、浮船坞、升降机型。2）工作原理及适用条件：a.干船坞，工艺过程：船进坞一一关坞门一一抽水一一船体升落在墩上；适用：万吨级以上大型船舶的修理建筑。b.灌水船坞，工艺过程：船进坞一一关坞门一一灌水一一至上坞室或船台小车一一泄水一一开上首坞门一一移至横移车一一船台。适用于：5000t级以下的船舶成批修造（相当于载重量30000吨级的船舶）。c.浮船坞工艺过程：坞舱室灌水下沉一一船进坞一一排水（压舱水）一一浮起,使船体水下部分及底囤甲板露出水面以修理。适用于：大型船舶修理，但采用率低。d.升降机型工艺过程：船进升船池一一电动绞车使平台升起一一船舶落于支墩上一一提升至码头锁住平台一一船台车移至船底，千斤顶升起船舶一一移至船台车一一移至船台修理。适用：厂区水、陆域面积受到限制时限制采纳滑道的状况。21、纵向滑道和横向滑道的一般特点a.纵向机械滑道的一般特点:①下水滑道一般垂直于岸线布置，占用岸线短；但要求滑道长切末段水深较深。船舶受水流影响较大②在沿下水滑道上的斜轨移船过程中，由于牵引力与船轴平行，船体不易侧扭，特殊是采纳整体式下水车时，船体更为稳定。③当采纳船排小车沿下水轨道向上移船时，在船艄已经出水而船尾扔浮在水上的时刻，船体受弯，对纵向强度低的船只不利。④下水滑道总长度和下水滑道区所占面积均比横向滑道小，造价低于横向滑道⑤滑道末端水深比横向滑道大，末端简洁受淤积影响b.横向机械滑道的共同特点：①插横向上墩，不便于水上定位②因移船方向与船体纵轴线垂直，船体简洁受扭③因船上墩下水无腥消失象，船体不受弯，所以适合纵向强度低的船④下水轨道总长度大于纵向滑道，造价较高⑤占用岸线长，所需水域宽度小⑥船舶上墩下水受水流影响小⑦滑道末端水深比纵向滑道小（一）填空题1、码头结构上的作用按时间的变异可分为永久作用、可变作用和偶然作用三种。2、高桩码头横向排架计算中，依据桩台的刚度可将桩台分为刚性桩台、柔性桩台和非刚性桩台。3、防波堤按其结构特点分，可分为直立式、斜坡式和混合式三种类型。4、基础的作用：集中、减小地基应力，降低码头沉降；爱护地基不受冲刷和整平地基，安装墙身。5、板桩码头常用的锚锭结构型式包括：锚碇板（墙）、锚碇桩（板桩）和锚碇叉桩（斜拉桩）等几种型式。6、防波堤是海港的重要组成部分，其功能主要是：防备波浪、冰棱的攻击，保证港内水域的平稳；阻拦泥沙，减小港内淤积；有时还能兼作码头。7、在修造船水工建筑物中，上墩下水建筑物，按其工作原理分，可归纳为灌水船坞、干船坞、浮船坞和升降机等四类。费用，对开挖超深反应敏感（应预留0.5m）。适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于有掩护的海港。③高桩码头工作原理：通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。优点：波浪反射小，泊稳条件好，砂石用量少，对开挖超深适应力量强。缺点：对地面超载、工艺变化的适应力量差，水平承载力量低,耐久性差，须设叉桩（大直径管柱例外）。适用条件：软土地基。④混合式码头依据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求，也可采纳各种不同型式的混合结构。如：前板桩高桩码头，后板桩高桩码头,透空重力式结构等。2）码头的基本组成及其作用上部结构：①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。②将下部结构的构件连成整体。③设置码头设施，如防冲设施、系船设施等。下部结构：⑴支承上部结构，形成直立岸壁。⑵将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。基础：承受下部结构传下来的作用。码头附属设施：船舶系靠、装卸作业、人员上下和平安爱护等2、牢靠度的含义；结构的正常功能;3、作用的分类、作用代表值的确定作用效应组合及其原则;1）作用分类a.按时间变异分类：永久作用（如自重力，预加应力，土重力，永久作用引起的土压力等）、可变作用（如堆货，流淌起重运输机械，可变作用引起的土压力，船舶荷载，波浪力等）、偶然作用（如地震作用）。留意：港口工程钢筋碎结构的设计基准期为50年。b.按空间位置分类：固定作用、自由作用。c.按结构反应分类：静态作用、动态作用。2）作用组合原则a.对实际有可能同时消失的作用，应按其最不利状况进行组合。b.对于不同的计算项目，应分别按各自的最不利状况进行组合。c.受水位影响的建筑物，应把水位作为一个组合组合条件。3）作用效应组合和作用代表值的取值a.港口工程技术法律规范规定对实际有可能在港口工程结构上同时消失的作用应分别按承载力量极限状态和正常使用极限状态考虑作用效应的组合。当结构超过承载力量极限状态时，结构和构件丢失承载力量；超过正常使用极限状态时，结构和构件就不能满意适用性和耐久性的要求。b.承载力量极限状态验算可分为：长久组合、短暂组合、偶然组合。长久组合：永久作用和持续时间较长的可变作用组成的作用效应组合。短暂组合：包含持续时间较短的可变作用所组成的作用效应组合。偶然组合：包含偶然作用所组成的作用效应组合。承载力量极限状态，可变作用应分别按如下规定取值：①长久状况长久组合：主导可变作用取标准值,非主导可变作用取组合值。（组合值是将标准值乘以组合系数，a=0.7）②短暂状况短暂组合：取标准值,不考虑非主导可变作用③地震状况地震组合：主导可变作用取标准值,非主导可变作用取组合值。（组合值是将标准值乘以组合系数，力Qi查表）。C.正常使用极限状态验算可分为：长久状况（长久状况作用又可分为标准组合、频遇组合、准永久组合三种）、短暂状况。正常使用极限状态，可变作用应分别按如下规定取值：①长久状况作用的短期效应（频遇）组合，主导可变作用取频遇值,即作用在结构上时而消失的较大值（标准值乘以频遇值系数小尸0.7）。非主导可变作用取准永久值（标准值乘以4q=0.6）②长久状况作用的长期效应（准永久）组合，取可变作用的准永久值，即作用在结构上常常消失的量值，它在设计基准期内具有较长的总持续期。（标准值乘以准永久系数%=0.6）③标准组合：主导可变作用取标准值，非主导可变作用取组合值（标准值乘以a=0.7）④短暂状况：当需要考虑正常使用极限状况时，取标准值。4、重力式码头的特点、一般适用范围以及重力式码头的常用结构型式、主要组成及其作用；⑴重力式码头的特点、一般适用范围同上⑵重力式码头的主要组成部分及其作用a,胸墙和墙身：是重力式码头的主体结构，挡土、承受并传递外力、构成整体、便于安装码头设施。b.基础：⑴集中、减小地基应力，降低码头沉降；⑵有利于爱护地基不受冲刷；⑶便于整平地基，安装墙身。c.墙后回填：（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减小水土流失。d.码头设施：供船舶系靠，装卸作业。3）重力式码头的常用结构型式重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构a.按墙身结构型式分：方块码头，沉箱码头，护壁码头，大直径圆筒码头，格形钢板桩码头，干地施工的现浇碎和浆砌石码头等。b.按施工方法分类：干地现浇或砌筑的结构、水下安装预制结构。5、重力式码头的设计状况、一般计算内容及对应采纳的极限状态和作用效应组合;1）重力式码头的设计状况重力式码头的设计应考虑三种设计状况：长久状况、短暂状况、偶然状况。长久状况：在结构使用期按承载力量极限状态和正常使用极限状态设计。短暂状况：施工期或使用期可能临时承受某种特殊荷载时按承载力量极限状态设计，必要时也需按正常使用极限状态设计。偶然状况：在使用期患病偶然荷载时仅按承载力量极限状态设计。2）一般计算内容及对应采纳的极限状态和作用效应组合书P78页，表2-16、重力式码头断面设计的主要内容及其基本要求;a.尽量减小土压力：俯斜墙背，卸荷板，设置抛石棱体。b.尽量使断面重心后移，以增大稳定，减小地基应力，宜采纳衡重式断面，衡重式码头在施工过程重，若墙后未准时回填，存在向后倾覆的危急，为了保证墙在施工重的稳定性荷掌握基底应力分布，应对墙身合力到后趾的距离作限制：（1）对非岩基：a^B/3,对应顶宽/底宽W1.6（2）对岩基：a*B/4,对应顶宽/底宽W1.9。c.在施工许可的状况下，尽量增大块体尺寸，以削减层数和数量。d.卸荷板的位置应适当低一些，一般卸荷板顶面以放在现浇胸墙的施工水位为宜。7、削减作用于重力式码头上的永久土压力的有效措施俯斜墙背，卸荷板，设置抛石棱体8、板桩码头的基本组成、主要的结构型式、构造和特点;1）基本组成：板桩墙、拉杆、锚碇结构、导梁、帽梁、码头设施。2）主要结构形式:a.按板桩材料分：木板桩码头、钢筋碎板桩码头、钢板桩码头。木板桩码头:强度低，耐久性差，木材用量大，现在很少使用。钢筋碎板桩码头:耐久性好，用钢量少，造价低，但强度有限，一般用于中小型码头。钢板桩码头：强度高，重量轻，止水性好，施工便利，但易腐蚀，耐久性较差，适用于建筑水深较大的海港码头，特殊多用于要求不透水的船坞坞墙、施工围堰和防渗围幕等工程中。b.按锚碇系统分：无锚板桩、有锚板桩。无锚板桩:结构简洁，只有板桩墙和帽梁两部分。板桩呈悬臂工作状态，承载力量小，墙顶变形大，在码头中一般不用。有锚板桩：当墙高较大时，为了减小板桩的断面尺寸和桩顶位移，而设置拉杆和斜拉桩锚碇。有锚板桩:单锚板桩、双锚板桩、多锚板桩、斜拉板桩。单锚板桩：适用于墙高在6〜10m以下的中小型码头。双锚或多锚：适用于墙高大于10m的码头，但应用较少。缘由：下拉杆高程较低，施工