《港口水工建筑物》(港口航道)課后習題詳解

1、第一章 一、試敘述碼頭按不同方式分類的主要形式、工作特點及其適用范圍答：一、按平面布置分類： 1、順岸式：可分為滿堂式和引橋式。滿堂式裝卸作業(yè)、堆貨管理、運輸運營由前向后連成一片，具有快速量多的特點、聯(lián)系方便；引橋式裝卸作業(yè)在順岸碼頭完成，堆貨、運輸需通過引橋運載到后方的岸上進行。適用于建設場地有充足的碼頭岸線。2、突堤式：可分為窄突堤和寬突堤主要運用于海港前者沿寬度方向是一個整體結構，后者沿寬度方向的兩側為碼頭結構，碼頭結構中通過填料筑成碼頭面。主要運用于海港。3、墩式碼頭：非連續(xù)性結構，墩臺與岸用引橋鏈接，墩臺之間用人行橋鏈接、船舶的系靠由系船墩和靠船墩承擔，裝卸作業(yè)在另設的工作平臺上進行

2、。在開敞式碼頭建設中應用較多。二、按斷面形式分類：1、直立式：便于船舶的停靠和機械直接開到碼頭前沿，有較好的裝卸效率。適用于水位變化不大的港口。2、斜坡式：斜坡道前方沒有泵船作碼頭使用機械難以靠近碼頭前沿，裝卸效率低。運用于水位變化大的上、中游河港或海港。3、半斜坡式：用于枯水期較長而洪水期較短的山區(qū)河流4、半直立式用于高水位時間較長，而低水位時間較短的水庫港三、按結構形式分類：1、重力式：分布較廣，使用較多，依靠結構本身及其上面填料的重力來保持結構自身的滑移穩(wěn)定和傾覆穩(wěn)定，其自重力大。地基承受的壓力大。適用于地基條件較好的地基。2、板樁式：依靠板樁入土部分的側向土抗力和安設在碼頭上部的錨碇結

3、構來維持其整體穩(wěn)定。除特別堅硬會哦過于軟弱的地基外，一般均可采用。3、高樁碼頭：在軟弱地基上修建的，工作特點：通過樁臺將作用在碼頭上的荷載經樁基傳給地基4、透空的重力式結構：混合結構二、碼頭由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：一、碼頭可分為：主體結構、碼頭附屬結構。主體結構包括上部結構、下部結構和基礎。二、各部分作用：上部結構：1、將上部結構的構件連成整體2、直接承受船舶荷載和地面使用荷載并將這些荷載傳給下部結構3、作為設置防沖設施、系船設施、工藝設施和安全設施的基礎下部結構和基礎：1、支承上部結構，形成直立岸壁2、將作用在上部結構的和本身荷載傳給地基。碼頭附屬設施用于船舶系靠和裝卸作業(yè)。

4、三、碼頭結構上的作用如何分類？其作用代表值如何取值？答：A作用分類：一、按時間的變異分類：1、永久作用：在設計基準期內，其量值隨時間的變化與平均值相比可忽略不計的，其作用代表取值僅有標準值2、可變作用：在設計基準期內，其量值隨時間變化與平均值相比不可忽略的作用，如堆貨荷載、流動荷載，其作用代表取值有標準值、頻遇值和準永久值3、偶然荷載：在設計基準期內不一定出現其量值很大而且持續(xù)時間很短的作用 其作用代表取值一般根據觀測和試驗綜合分析確定。二、按空間位置分類：1、固定作用：在結構上具有固定分布的作用，如結構自重力。2、自由作用：在結構的的一定范圍內可以任意分布的作用，如堆貨、流動起重運輸機械 荷

5、載等。三、按結構反應分類：1、靜態(tài)作用：加載過程中結構產生的加速度可以忽略不計的作用，如自重力。2、加載過程中產生的不可忽略的加速度的作用如船舶撞擊力。B作用代表值的取值：一、承載能力極限狀態(tài)：1、持久組合：主導可變作用取標準值，非主導可變作用取組合值（標準值乘以組合系數F） 2、短暫組合：對由環(huán)境條件引起的可變作用，按有關結構規(guī)范的規(guī)定確定，其他作用取可能出現的最大值為標準值。3.偶然組合：均按現行業(yè)標準中的有關規(guī)定執(zhí)行。正常使用極限狀態(tài)：1、持久狀況：a.短期效應（頻遇）組合：取可變作用的頻遇值（標準值乘以頻遇系數，0.8）；b.長期效應（準永久）組合：取可變作用的準永久值（標準值乘以準永

6、久值系數，0.6）2、短暫狀況：取標準值。四、試敘述兩種極限狀態(tài)、三種設計狀況與作用組合之間的相互關系答：兩種極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)三種設計狀況：持久狀況、短暫狀況、偶然狀況A、在正常條件下，結構使用過程中的狀況為持久狀況，按承載能力極限狀態(tài)的持久組合B、結構施工和安裝等持續(xù)時間較短的狀況為短暫狀況，對此狀態(tài)宜對承載能力極限狀態(tài)的短暫組合進行設計C、在結構承受設防地震等持續(xù)時間很短的狀況為偶然狀態(tài)，應按承載能力極限狀態(tài)的偶然組合進行設計五、碼頭地面使用荷載和船舶荷載如何確定？試分析影響上述荷載值確定的主要因素及產生影響的原因答：A、碼頭地面使用荷載:堆貨荷載、流動起重運輸

7、機械荷載、鐵路荷載、人群荷載等。1、堆貨荷載：碼頭建筑物上的重要使用荷載，有堆貨所處的港口碼頭所屬地帶來確定其值。三個地帶：碼頭前沿、前方堆場、后方堆場主要因素：a、裝卸工藝確定堆存情況,裝卸機械的不同性能能直接影響貨物的堆存的極限高度，因而影響堆貨荷載值b、貨種及包裝方式：在相同的堆存高度條件下由于貨物的重度不同，其荷載不同c、貨物的批量和堆存期d、碼頭結構形式：不同的結構形式的碼頭對堆貨荷載反應的敏感度有很大的差別e、港口管路營運水平2、人群荷載：碼頭的類型、碼頭的不同地帶決定是否考慮人群荷載3、流動起重運輸機械荷載：其荷載值直接與機型有關，機型由裝卸工藝決定在確定起重機械荷載時，根據裝卸

8、工藝所選定的機型機器要求的起重量和幅度選取相應的荷載值4、 鐵路荷載：主要為鐵路列車在重力作用下產生的豎向荷載。因素：實際使用的機車和車輛類型。5、汽車荷載：由單輛汽車總質量確定其等級，并由登記確定其技術指標和平面尺寸進而確定其荷載值，還與港口結構形式有關，其對汽車荷載的敏感程度不同B、船舶荷載：1、船舶系纜力：影響因素：風和水流的作用，風壓力垂直作用于碼頭前沿線的橫向分力Fxw和平行于碼頭前沿線的縱向分力Fxy2、船舶的擠靠力：由于迎岸的風和水流作用，是船舶直接作用在碼頭的力。a、防沖設施連續(xù)布置：公式1-4-6b、防沖設施間斷布置：公式1-4-7影響因素：可能出現的風和水流對船舶作用產生的

9、橫向分力總和3、船舶撞擊力：a、對于裝設橡膠護舷的靠船建筑物，橡膠護舷吸收的能量EsEj。當 Es=10 Ej 時E=Es=Ub、Es10 Ej時，有效撞擊能量按護舷和靠船建筑物的剛度進行分配影響因素：橫向波浪、弧線種類及形式第二章一、我國常用的重力式碼頭按強身結構分為哪幾種？各有什么特點？可分為：方塊碼頭、沉箱碼頭、扶壁碼頭，大圓筒碼頭、格型鋼板樁碼頭、干地施工的現澆混凝土和漿砌的碼頭方塊碼頭：耐久性好，基本不需要鋼材，施工簡單，水下工作量大，結構整體性和抗震性差，需石料大沉箱碼頭：水下工作量小，結構整體性好，抗震性好，施工快，耐久性較差，需要鋼材多，需專門的設備和條件扶壁碼頭：優(yōu)缺點介于方

10、塊碼頭和沉箱碼頭之間，混凝土和鋼材的用量比鋼筋混凝土沉箱碼頭少，施工較快，耐久性與沉箱碼頭相同，整體性較差。大圓筒碼頭：結構簡單，混凝土于鋼材用量少，適應性差，可不作拋石基床，造價低，施工速度快格型鋼板樁碼頭：施工籌備期短，施工速度快，占用場地小干地施工的現澆混凝土和漿砌的碼頭:：就地取材，不需要鋼材和大型復雜的設備，整體性好，造價低二、如何確定重力式碼頭的基礎形式？試述拋石基床的形式和適用條件以及其設計時應考慮的主要問題。A、確定方式：1、當基石承載力大。一般不需要做基礎2、非基石地基，分兩種情況a、地基承載力足夠時，設置100200mm厚的鋼筋混凝土，以保證墻身的施工質量b、地基承載力不足

11、時應設基礎，采用塊石基床，鋼筋混凝土基礎或基樁等3、采用水下施工預測安裝結構時應設拋石基床B、拋石基床的形式：1、暗基床：適用于原地面水深小于碼頭設計水深的情況。2、明基床：適用于原地面水深大于碼頭設計水深，且地基較好的情況。3、混合基床：適用于原地面水深大于碼頭設計水深，且地基較差的情況。C、拋石基床的設計包括：選擇基床形式、確定基床的厚度及寬度，確定基槽的底寬和邊坡寬度，規(guī)定石塊重量和質量要求，確定基床頂面的預留坡度和預留沉降量等三、如何確定胸墻的底部高程、頂寬、底寬和提高其耐久性1、為了確定胸墻的良好的整體性和足夠的剛度，胸墻的高度越高越好。2、對于現澆或者現砌的胸墻，底部高程不應低于施

12、工水位3、胸墻的底寬由構造確定4、底寬由抗滑和抗傾穩(wěn)定性計算提高耐久性措施:1.按規(guī)定要求選定混凝土強度等級。2適當增大鋼筋混凝土構件厚度和保護層厚度，不得低于規(guī)定標準。3.對于受冰凍作用的碼頭，水位變動區(qū)的臨水面還可考慮采用抗蝕性強、抗磨性高、抗凍性好的新材料。4對于構成墻身構件的折角處宜設置加強角，其尺寸一般采用150200mm。此外，在設計中要注意避免結構斷面過于復雜，構件凹角處的構造措施不利、伸縮縫設置不當、混凝土表面排水不暢等情況。四、拋石基床棱體和倒慮的作用是什么？墻后拋石棱體有哪幾種？拋石基床棱體：防止工料流失并減小墻后土壓力到濾層的作用：防止回填土流失，在拋填棱體頂面、坡面，胸

13、墻變形縫和卸荷板頂面接縫處應設到濾層拋石棱體的斷面形式分為三角斷面與梯形和鋸齒斷面，三角形的主要為防止回填土流失，梯形和鋸齒形主要目的為減壓五、重力式碼頭的土壓力、地面使用荷載、船舶荷載如何確定？試述地面使用荷載的布置形式及其相應的驗算項目。1、土壓力：庫倫理論 朗肯理論和所科洛夫斯基理論地面使用荷載：堆貨荷載 門機荷載 鐵路荷載船舶荷載：對于墻后有填土的重力式碼頭，一般不考慮船舶的撞擊力和擠靠力，而必須考慮系攬力1、 碼頭地面使用荷載為活荷載，必須根據不同的計算項目。按最不利情況進行布置。布置形式：a、 作用在碼頭上的垂直力和水平力都最大，用于驗算基床和地基的承載力及計算建筑物的沉降和夯體滑

14、動穩(wěn)定性b、 作用在碼頭的水平力最大，垂直力最小，用于驗算建筑物的滑動和傾覆穩(wěn)定性c、 垂直力最大，水平力最小 用于驗算基底面后踵的應力六、重力式碼頭的一般計算項目有哪些？對應采用的極限狀態(tài)和效應組合，說明為什么。1）對墻底面和墻身各水平縫及齒縫計算面前趾的扛傾穩(wěn)定性采用承載能力極限狀態(tài)效應組合為持久組合。實際工程中1）沿胸墻底面進行抗滑穩(wěn)定性驗算時，系纜力可能主導可變作用2）暗基床底面抗滑穩(wěn)定性驗算時，可考慮拋石基床垂直面上的被動土壓力3）考慮波浪作用時，波浪力可能成為主導可變作用。2）沿墻地面，墻身各水平縫合基床地面的抗滑穩(wěn)定性采用承載力極限狀態(tài)和持久組合 公式（2-3-10）一般按平面問

15、題取單寬計算，不考慮波浪作用，且由可變作用產生的土壓力為主導作用時，按公式計算。3）基床和地基承載力利用承載能力極限狀態(tài)和持久組合基床承載力按公式(2-3-12)計算，設計值一般取600Kpa。對于受波浪力作用的墩式建筑物或地基承載力較高時，酌情適當提高取值，但不應大于800Kpa。地基承載力驗算按公式（2-3-15）4）整體穩(wěn)定性按承載力極限狀態(tài)和持久組合對于建筑物與地基整體滑動的抗滑穩(wěn)定性一般按圓弧滑動法驗算，地基淺層有軟弱夾層時，尚應驗算非圓弧滑動面的抗滑穩(wěn)定性。5）墻底面合力作用總位置：承載能力極限狀態(tài)，持久組合6）碼頭施工期穩(wěn)定性和構件承載力：承載能力極限狀態(tài)，短暫效應組合7）地基沉

16、降：正常使用極限狀態(tài)，長期效應組合包括均勻沉降和不均勻沉降，均勻沉降不會引起建筑物的破壞，沉降量過大將影響建筑物使用。不均勻沉降發(fā)生在建筑物橫斷面方向和沿碼頭長度方向。八、方塊碼頭、沉箱碼頭有幾種結構形式？各自優(yōu)缺點？除重力式碼頭一般計算外，尚應進行哪些特殊計算？方塊碼頭按其墻身結構分實心方塊、空心方塊、異形方塊實心方塊碼頭的堅固耐久性最好，施工維修簡便。空心塊體節(jié)省混凝土用量，分為有底板和無底板兩種。無底板空心塊體碼頭與構件接觸的基底局部壓力大，且由于填料僅部分參加扛傾工作，扛傾能力小，故多用于小碼頭。異形塊體空腔內不填滿塊石，以減小作用在墻上的土壓力，從而使碼頭結構輕，材料省和造價低。計算

17、除重力式碼頭基本計算，還包括卸荷板的穩(wěn)定性和承載力驗算，無底板空心方塊碼頭的穩(wěn)定性和構件計算。沉箱碼頭按平面形式分為矩形和圓形圓形沉箱受力情況較好，一般按構造配筋，用鋼筋少，箱內可不設內隔壁，既省混凝土又大大減輕沉箱重量，箱壁對水流阻力小。缺點是模板復雜，一般適用于墩式棧橋碼頭。矩形沉箱制作較簡單，浮游穩(wěn)定性好，施工經驗成熟，適用于岸壁式碼頭，可分為對稱式和非對稱式。對稱式構造簡單，便于預制浮運和安放，非對稱式節(jié)省混凝土，但制作麻煩。計算：除進行重力式碼頭基本計算，還包括沉箱的吃水，干舷高度，浮游穩(wěn)定性，構件承載力和裂縫寬度。第三章一、板樁碼頭有幾種結構形式？使用條件分別是？1）按材料分：木板

18、樁碼頭，由于強度低，耐久性差，耗木量大，很少使用。鋼筋混凝土板樁碼頭：鋼混結構強度有限，除地下連續(xù)墻外，為防止在板樁上產生過大彎矩或應力，只適用于水深不大的中小型碼頭鋼板樁碼頭：強度高，鎖口緊密，止水性好并且沉樁又容易，因而適用于水深較大的海港碼頭。2）按錨碇系統(tǒng)分:無錨板樁碼頭：類似于懸臂梁結構，當自由高度上升將使其固端彎矩急劇增加，因而適用于墻較矮，地面荷載不大的情況。有錨板樁碼頭：1.單錨板樁，適用于中小型矛頭2.雙錨板樁，兩根拉桿難以按理論設計的情況相互配合，施工又較為困難，因而使用較少。3.斜拉板樁，施工工序較少，土方量少，便于施工機械化施工，適用于施工場地狹小，不便埋設拉桿和錨碇結

19、構的場合。但斜樁需承受大部分水平力，且其承受能力有限，因而也只適用于中小型碼頭。3）按板樁墻結構分:普通板樁墻：由于各樁相同，便于施工因而運用廣泛，但其對地基土條件有一定要求，適用于地基較良好的情況。長短板樁結合：長短結合，提升了整體穩(wěn)定性，可用于地基條件較差時。主樁板樁結合：在普通板樁或長短板樁的基礎之上為使長板樁作用得以充分發(fā)揮而采用的形式。主樁擋板或套板;：由于該結構受很大的力，因而適用于水深不太大的情況。地下墻式：由于墻體連續(xù)性好，有效防滲和止水，可用于大型深水碼頭。由于需要干地施工，并且抗凍性較差，因而在無干地施工條件或地處寒冷地區(qū)港口不適用。二、單錨板樁墻幾種工作狀態(tài)？其土壓力分布

20、特點？（圖P89 , 3-3-1）第一種工作狀態(tài)，板樁入土不深，底端水平位移大，板樁內只有一個方向的彎矩且值最大。土壓力分布呈線性，且在地面位置與板樁底部分別有主動和被動土應力最大值。第二種：板樁入土稍深，底端截面只有轉角而無位移，樁內彎矩同第一種狀態(tài)。土壓力仍成線性分布，在地面位置與地面下某位置處有主動土應力最大值。第三種：板樁入土段比較長，向前入土段位移甚小，板底端形成嵌固支承，并且后側有少量位移，入土段出現反彎矩。土壓力呈“R”形分布，底部出現方向相反的被動土壓力。第四種：入土深度更大，固端彎矩大于跨中彎矩，土壓力呈“R”形分布，板樁為柔性墻結構，土壓力分布與第三種相似。三、單錨板樁墻計

21、算方法？為什么要進行“踢腳”穩(wěn)定性驗算？試述羅邁爾法和自由支承法計算方法有：彈性線法、豎向彈性地基梁法和自由支承法板樁墻入土深度是根據板樁墻底端線變位和角變位都等于零的假定來確定的，但從板樁墻的工作可靠性考慮，還要求板樁墻有足夠的穩(wěn)定性，因此也提出板樁墻入土深度要滿足“踢腳”穩(wěn)定的要求。羅邁爾法：1. 墻前主動土壓力和被動土壓力按古典土壓力理論計算公式(3-3-1)(3-3-4)2.1）假定板樁墻底端嵌固，拉桿錨碇點的位移和板樁墻在底端Ep作用點的線變位和角變位都為0.2）由H=0和M=0分別求出未知數Ra（拉桿拉力）和Ep（墻后被動土壓力合力）3）采用圖解試算法，先假定入土深度，通過計算確定

22、符合條件的to值。3.考慮跨中最大彎矩會發(fā)生折減，分別乘相應系數得設計彎矩值和設計拉桿值（3-3-5）（3-3-6） 為保證板樁墻有足夠的穩(wěn)定性，對于to進行踢腳穩(wěn)定性驗算 公式3-3-7）自由支承法1. 由踢腳穩(wěn)定性驗算確定入土深度to，且其為最小入土深度。2. 在to=tmin情況下，由H=0,M=0平衡方程求Mmax和Ra四、如何驗算錨碇墻（板）的穩(wěn)定性和確定錨碇墻（板）到板樁墻的距離？為什么要計算錨碇墻（板）的位移？穩(wěn)定性驗算：錨碇墻（板）在拉桿拉力RA和墻（板）后主動土壓力的作用下依靠墻（板）前的被動土壓力Epx來維持穩(wěn)定。圖（3-3-6）公式（3-3-14）注意：驗算穩(wěn)定性只需要按

23、設計低水位和設計高水位兩種情況驗算，并取相應Rax值。錨碇墻（板）到板樁墻的距離：若計算最佳距離即板樁墻后土體的主動破裂面和錨碇墻(板)前面土體被動破裂面交于地面。公式（3-3-15）計算錨碇墻（板）的水平位移是為采用豎向彈性地基梁法計算板樁墻提高參數。五、拉桿、帽梁、導梁的作用？如何計算？拉桿作用：起到在板樁墻和錨碇結構之間傳導力的作用。拉桿拉力標準值計算：公式（3-3-22）帽梁作用：使板樁能夠共同工作和碼頭前沿線整齊，主要承受由于各板樁不均勻沉降產生的變形應力和船舶荷載的作用。計算：1)有專門承受系船力的錨碇結構時，帽梁所受內力很小，按其構造確定尺寸和配筋。2）當帽梁與系船柱塊體澆筑成整

24、體而不設專門承受系船力的錨碇結構時，帽梁應按強度配筋，并驗算裂縫寬度。帽梁在水平力的作用下，可視為以板樁頂為彈性支承的連續(xù)梁，其內力按文克爾地基上的彈性地基梁計算。基床系數K公式（3-3-24）導梁作用：使每根板樁都能被拉桿拉住按剛性支承連續(xù)梁計算其內力，拉桿拉力標準值產生的導梁和導梁懸臂段最大彎矩按公式(3-3-25) (3-3-26)六、試說明板樁碼頭的整體穩(wěn)定性驗算方法采用圓弧滑動法，一般只考慮滑動面通過板樁樁尖的情況，若樁尖以上或以下附近有軟弱土層時，應驗算滑動面通過軟弱土層的情況，以防土體沿軟弱土層發(fā)生整體滑動。注意：當滑動面通過樁尖以上附近軟土層時，不計樁力的有效作用，當滑動面在錨

25、碇結構前通過時，可不計拉桿力對穩(wěn)定性的影響第四章 二、.試述高樁碼頭結構形式及其特點適用范圍?1.按樁臺寬度和接岸結構可分為滿堂式和引橋式滿堂式碼頭分為窄樁臺和寬樁臺.前者設有較高的擋土結構,后者無當土結構或設有較矮的擋土墻.窄樁臺碼頭:碼頭岸坡主要靠擋土結構來維持穩(wěn)定,相對碼頭寬度較窄.在地基較好,土方回填較小或回填料較便宜的地區(qū),采用此法比較經濟寬樁臺碼頭:在軟弱地基上修建滿堂式碼頭時,采用岸坡自然穩(wěn)定的碼頭形式為宜,他岸回填土方量少,對岸坡穩(wěn)定有利.設計通常用縱向變形縫將寬樁臺劃分為前樁臺和后樁臺2按上部結構分為:A梁板式碼頭:各個構件受理明確合理,由于能采用預應力結構,提高了構建的抗裂

26、性能,橫向排架間距大,樁的承載力能充分發(fā)揮,比較節(jié)省材料,此外裝配程度高,結構高度比桁架小,是施工迅速,造價較低,一般適用與水位差不大,荷載較大,且較復雜的大型碼頭B 桁架式碼頭:碼頭整體性好,剛度大,由于上部結構高度大,當水位差較大時采用兩層或多層系覽,但施工麻煩,材料用量多,造價較高,目前在水位差較大需多層系覽的內河港口有應用C 無板梁式:結構簡單,施工造價低,面板為雙向受力構件,采用雙預應力有困難,面板位置高,使靠船構件懸臂長度增大,給靠船構件設計帶來困難,莊的自由高度大,對結構的整體剛度和樁的耐久性不利,因此僅適用于水位差不大,集中荷載較小的中小型碼頭.D 承臺式:一般采用混凝土或鋼混

27、結構,結構剛度大,整體性好,但自重大需樁多,承臺現澆工作量大,目前很少使用三、高裝碼頭有哪幾部分組成,試述個部分的作用,常用形式及特點搞樁碼頭一般構造:樁和樁帽,橫梁與縱梁,面板與面層,靠船構件作用:1樁:使上部荷載傳給地基,叉樁可防止傾覆2 樁帽:使上部高程一致,便于設置橫梁縱梁,方便鋪設面板3 橫梁:主要受力構件,作用在碼頭上的幾乎所有荷載通過他傳給基樁4 縱梁:將荷載傳給橫梁或樁基,也可作為軌道梁,增強結構整體性5 面板與面層:最終形成碼頭工作區(qū)域,并平整場地,面層作為磨耗層將力傳給下部構件6 靠船構件:固定防沖設置形成及特點:1樁:鋼筋混凝土樁,鋼管樁.樁帽:鋼混結構與樁整體連接.2

28、橫梁:有矩形,側t形和花籃形三種3 縱梁:花籃形,半花籃形,和派形4 面板:實心版,空心板,異形板實心板按施工方法分為現澆板,預制板,疊合板三種.現澆板整體性好但只能是非預應力板,抗彎和抗裂能力小,特別是現澆工作量大,施工速度慢.可用于沒有預制條件和適合起重設備的地方小碼頭.預制板通常采用分塊預制并現場安裝拼接.檔板厚較大時，一般采用疊合板的形式，他除能充分發(fā)揮預制板的預應力作用外，版的整體性也較好，與面層一起澆注，面層不會出現的脫皮現象，缺點是現場工作量較大。空心板的自重輕，抗彎，抗裂能力高，剛度大，一般適用于大型碼頭的后樁臺，引橋和中小型碼頭。異形板主要有板梁組合型何不規(guī)則斷面型。四、寬樁

29、臺和窄樁臺各適用于什么情況？什么情況下需把樁臺分為前樁臺和后樁臺？寬樁臺碼頭適用于軟弱地基，采用岸坡自然穩(wěn)定的碼頭形式。窄樁臺碼頭適用于地基較好，土方回填量較小或回填料較便宜的地區(qū)寬樁臺碼頭前后方的使用要求并不一致。前沿地帶適用荷載比較復雜，既有門機，堆貨等引起的豎向荷載，又有系靠船引起的水平力，對碼頭結構的整體性要求較高，后方則一般作為堆場或形式小型流動機械通道。設計的通常用縱向變形縫將寬樁臺劃分為前樁臺和后樁臺。五、預制裝配的高裝碼頭中構件連接應滿足什么條件？怎樣滿足這些條件？1 符合構件連接處的受力條件，且連接不是越牢固越好2 確保連接質量。為使連接處現澆混凝土與預制件的結合良好，應將預

30、制件的結合面鑿毛。接縫處現澆混凝土的強度等級一般比預制件的混凝土強度等級高一極。預制件與比其尺寸大的現澆構件連接時，預制構件螢埋入現澆混凝土規(guī)定的深度。接縫處的鋼筋根據受理和整體性要求進行配置，保證所需的數量，搭接長度和錨固長度。3 便于施工。構件接縫處的鋼經比較密集，不知構建鋼筋的應盡量錯開，接縫寬度除考慮受理和整體性要求外，還應考慮施工的可能和方便。六、高裝碼頭的面板，縱梁，橫梁有哪些布置方式？他們對結構內力計算有何影響？面板：布置方式有兩邊支撐兩邊自由和四邊支撐等形式。其中兩邊支撐兩邊自由板按單向板計算。縱梁：分在支座處斷開和在支座處整體連接。前者按簡支梁計算，后者按連續(xù)梁計算。橫梁：有

31、面板直接擱置在橫梁，面板四邊支撐，兩邊在橫梁上，兩邊在縱梁上1計算時面板直接擱置在橫梁上，荷載視為由面板直接傳向橫梁，并按均布力計算2 面板為四邊簡支梁的情況，若為單向板，荷載視為由面板傳向縱梁，且為均布力，再由縱梁內力計算的其支座反力，即集中力，作用到橫梁上計算3 若為雙向板情況，則橫梁受力由兩部分組成，第一部分為前單向板情況下的集中力，另一部分為面板直接鏈接傳遞給橫梁的分布荷載七、高樁碼頭樁基布置的原則是什么？有哪些構造要求？原則1 充分發(fā)揮樁基承載力，且使同一樁臺下的各樁受力盡量均勻，使碼頭的沉降和不均勻沉降最小2 應使整個碼頭工程的建設比較經濟3 應考慮樁基施工的可能性與方便性構造要求

32、：1橫向排架：樁距一般采用35米，對于摩擦樁。樁與樁間的中距應盡量不小于樁經（或樁寬）的六倍以減小群樁效應。斜樁的傾斜度一般不超過3：1.組成叉樁的兩根樁在樁頂處的凈距不小于30cm2縱向布置：對于小方莊，前樁臺的橫向排架間距一般為67m，對于大管樁，前樁臺的橫向排架間距可達812m，后樁臺相應的排架間距約為35m，沿整個碼頭長度，排架間距應盡量一致3 平面布置：注意斜樁傾斜方向，斜樁在設計時應在平面內扭轉一個小角度，考慮到打樁偏差，兩根叉樁交叉時的凈距不小于50cm八、如何進行橫向排架的樁基布置?如何進行樁基縱向布置?1 橫向排架樁基布置:縱梁下布置。門機梁下布置。前方軌道梁下布樁，后梁布兩

33、根斜樁。門機下無鐵路，雙直樁和叉樁中間設直樁；門機下有雙線鐵路，布置兩根直樁。不設門機和鐵路，樁等間距布置，窄突堤碼頭，中間布置叉樁，門機梁下布置版叉樁。2 樁基縱向布置：取決于橫向排架的間距。當碼頭縱向剛度較差時，在碼頭兩端排架上設縱向半叉樁。風暴于船柱和船面裝碼頭中試車系船柱在縱向上可能受到較大的力，也宜在系船柱塊體下設縱向叉樁。此外無掩護碼頭沿主要波浪作用方向或沿強度方向或沿強潮流作用方向設置叉樁或斜樁.九、如何確定樁基承載力?如何確定樁長1單樁承載力A 實驗法:樁的靜荷載實驗或高應變動測法B 計算法:單樁抗壓極限,承載力設計值: 單樁抗拔樁極限承載力設計值:2 單樁水平承載力:中小型碼

34、頭仍然用m法線彈性計算;大型碼頭,尤其如樁身在泥面處水平變形大于10mm時,應采用p-r曲線法,NL法等線性計算樁長的確定:對于端承樁,由持力層深度確定.對于摩擦樁,有承載力計算確定.同一樁臺下的樁打入同一土層,樁長標高不宜相差太大,接樁數不宜多于一個.十、為提高高樁碼頭的整體性,可以在結構布置和構造上采用哪些措施?1 采用雙向連續(xù)板,提高整體性2 橫梁,縱梁盡量等間距布置,選用連續(xù)現澆,增強穩(wěn)定性3 變形縫設置為凹凸型,中間以泡沫塑料填充4 縱梁支座與橫梁或樁帽進行整體連接5 使面板后上部現澆面層增加連續(xù)性6 布置時預留結合部分,使各部分焊接成一個整體十一、試述梁板式高裝碼頭的面板,縱梁,橫

35、向排架,靠船構件的計算方法,計算圖式和計算荷載.1面板：荷載：均布力和集中力單向板計算：均布荷載下取單寬1m，集中荷載作用下取計算寬度，其中集中荷載是將荷載按所處板型轉化為均布荷載作為計算荷載.荷載確定后將簡支板,連續(xù)板,懸臂板分別按一般的簡支梁,連續(xù)梁和懸臂板來計算。若是整體連續(xù)的單向連續(xù)板，其中彎矩還需按系數法計算M=mMO雙向板計算：彎矩一般采用字數查表法。而剪力計算則需分情況，四邊支撐板承受均布荷載時，可根據跨中相等的原則把均布荷載分配與兩個位于跨中且相互正交的單位寬度的板條上,板條按簡支梁的方法計算,四邊支撐板受集中荷載時,按受沖切計算2縱梁:計算荷載:縱梁自重,直接作用在縱梁上的使

36、用荷載3由面板自重及面板上使用荷載產生的面板支座反力計算方法:各跨跨度,剛度不相等的剛性支撐或彈性支撐連續(xù)梁,內力計算應采用相應的三彎矩方程式或五彎矩方程式,彈性支撐法連續(xù)縱梁的支撐反力系數按規(guī)定采用:1對于支撐于樁帽上的縱梁,取其與承處樁的軸向反力系數2.對于擱置在橫梁上的縱梁,其支座反力系數取擱置處橫梁在單位力作用下的垂直變形值.等跨,等剛度的剛性支撐連續(xù)梁,其內力計算用查表法,超過5跨時按5跨計算.3橫向排架荷載: 1 上部結構自重力,固設設備自重力 2 堆貨荷載，起重運輸機械荷載，鐵路荷載，船舶荷載，施工荷載，波浪力 3 地震作用計算：簡化為平面問題，取一個橫向排架作為計算單元，計算段

37、長度等于橫向排架間距4靠船構件：主要為撞擊力和擠靠力，對于大水位差的碼頭前沿設置多層系船構件時，還應考慮自重，人群荷載，系纜力豎向和水平分力計算:撞擊力取為設計荷載,按最不利情況設計,全部撞擊力由一個構件承受,作用點取在設計低水位以上第5章 開敞式碼頭一.開場時碼頭具有哪些特點，在我國發(fā)展前景如何？特點：1.碼頭前沿水深、波浪大，要求碼頭面高程高，使碼頭頂面不被淹沒和滿足上部結構受力的限制；2.系泊船舶在波浪作用下對碼頭的撞擊力往往是碼頭的主要水平荷載，碼頭結構承受較大的波浪和海流共同作用的動力荷載，需配備大拉力的系纜結構和吸能好的大型護舷；3.為適應惡劣施工條件、荷載的動力性質和使用要求，宜

38、選用裝配程度高、彈性好和波浪反射較輕的結構。發(fā)展前景：開敞式碼頭的建設在我國是從20世紀70年代初開始，最早是在秦皇島油碼頭一期工程采用的。此后相繼建成了一系列開敞式碼頭，其中多數為油碼頭、礦石碼頭和煤碼頭，也有集裝箱碼頭。二、開敞式碼頭有哪幾種主要形式？它們的適用條件？1. 帶引橋（或引堤）的棧橋式；2. 帶引橋（或引堤）的孤立敦式；3. 島式（碼頭為墩式，由海底油管與岸聯(lián)系）；4. 單點系泊式5. 多點系泊式。碼頭上設置移動裝船機和集裝箱裝卸橋時采用整片式棧橋碼頭；設置固定式裝卸船機時可采用墩式碼頭;當碼頭距岸較近時，可以采用引橋（或引堤）和墩式碼頭組成；當深水區(qū)距岸較遠時，也可以不要引橋

39、（或引堤），而把油管敷設在海底，其碼頭可以采用單點或多點系泊，也可以采用固定的墩式碼頭，后者也稱為島式碼頭。三、開敞式碼頭中的樁基棧橋式碼頭與一般高樁梁板式碼頭有何異同點？1.因為開敞式碼頭所受的水平荷載大，故需設置較多的叉樁，其中縱向叉樁的設置應通過計算波浪，海流及裝卸船設備制動力的作用確定2.為了避免碼頭受波浪力作用，一般將碼頭面高程提高到波浪作用不到的高度，形成較高的上部結構3.由于采用高效率的裝卸機械，裝卸機械荷載大，而堆貨荷載較小4.不僅要求有良好的橫向剛度，還要求有較好的縱向剛度，故結構上往往要在相鄰排架之間加設水平剪力撐。第六章 斜坡碼頭和浮碼頭一、斜坡碼頭和浮碼頭有哪些形式？各

40、有什么特點？分別適用于什么條件？斜坡碼頭分為實體斜坡和架空斜坡兩類。實體斜坡道是利用天然岸坡加以修整填筑，再用人工護面而成。它施工簡單，造價低。當天然岸坡起伏不大，坡腳處水深足夠的，應優(yōu)先考慮采用實體斜坡道。架空斜坡道的結構復雜，造價一般比實體斜坡道高，并且橋面又被漂浮物碰損的危險。但透水性好，對沿岸水流影響小，因此，除流水地區(qū)外，在河岸較陡，而河灘平緩的凹形岸坡，或者是在修實體斜坡可能造成港區(qū)回淤的地區(qū)，修建架空斜坡式適宜的。浮碼頭分為單跨活動引橋式浮碼頭，適用于水位差不是很大而岸坡又較陡的地區(qū)，當岸坡平緩時，就需加固定式引橋與岸相連。多跨活動引橋式浮碼頭，當水位差較大而岸坡又平緩，活動引橋

41、偶遇坡質和跨徑的限制，采用單跨活動引橋不能滿足需求時，可采用多跨引橋式?；顒邮腋〈a頭，該種浮碼頭的鋼引橋一端以鉸接形式連接在躉船上。二、實體斜坡道與架空斜坡道分別有哪些組成部分？其作用是什么？實體斜坡道坡身：經受住水流、波浪的沖刷和作用。承受各種書車輛的荷載，與車輛行駛。坡腳：主要承受水流、波浪的動水壓力作用，支持堤身和防止水流對地基的淘刷。坡頂：銜接斜坡道與岸坡，用于埋置固定纜繩用的耳環(huán)。架空斜坡道墩臺：經受水流、波浪的沖刷的作用，將上部結構受到的荷載傳遞給地基上部結構：承受各種運輸車輛的荷載，便于車輛行駛三、斜坡碼頭和浮碼頭設計對采用的躉船有哪些要求？躉船由鋼筋混凝土鑄成，鋼筋混凝土強度等

42、級不宜低于C30，躉船正浮時，躉船甲板布滿均布荷載時，要求橫向的定傾高度大于等于0.6m，甲板上設置有起重機的躉船，起重機一般應固定在躉船縱向中心線上。四、實體斜坡道和架空斜坡道可能作用的載荷有哪些？實體斜坡道：水流荷載、碼頭的垂直荷載、船舶的系纜荷載、風荷載、人荷載架空斜坡道：船舶系纜荷載、風荷載、人荷載、垂直荷載五、試述躉船的系留方式和錨鏈系統(tǒng)的計算方法躉船的系留方式主要有：錨鏈和錨系留，撐桿系統(tǒng)系留和定位墩(樁)系留三種，應根據當地的自然條件和地區(qū)經驗選擇。F=1/cos=T+Hl=T/arch(H/T+1)L=T/sh(l/T)第七章 碼頭附屬設施一、碼頭附屬設施主要包括哪些設施？其作

43、用分別是什么？為了船舶的安全系靠和碼頭的安全，需設置防沖設備和系船設備；為了各種裝卸作業(yè)的需要，需設置軌道、車擋、錨釘、頂升等設施；港務管理部門為了給船舶提供水、電、氣服務，需設置管溝；為了檢查維修碼頭需設置爬梯等。二、護舷按材料可分為哪幾類？試述各自的特點和適用的情況可分為橡膠護舷、輪胎護舷、木護舷、鋼護舷、聚氨脂護舷和塑料護舷等，早期常用木護舷作為防沖設備，但木護舷彈性小，吸能低，耐磨性差，易腐蝕且維修任務較重。橡膠護舷盡在1000噸級以下的小碼頭中可應用。輪胎護舷可用于3000噸級以下的中。小型碼頭。橡膠護舷一起吸能高，反力小，面壓低，耐久性好等優(yōu)點得到普遍使用。鋼護舷一般設置在浮碼頭躉

44、船前沿，高樁碼頭排架間距較小時，有時也采用鋼護舷。聚氨脂護舷是有聚氨酯材料制造的一種新型護舷，拉伸較高耐磨性好，抗剪能力強，具有漂浮性能。三、橡膠護舷按吸收能量的方式可分為哪幾種？如何選擇和布置橡膠護舷？壓縮型，充氣型，充填泡沫型，轉動壓縮型，剪切型等選擇橡膠護舷是一般應考慮并滿足下列技術要求（1） 任意一種橡膠護舷在達到護舷設計變形時的總吸能量必須大于船舶的有效撞擊能量。對應的護舷總反力必須小于碼頭的容許反力（2） 橡膠護舷的面壓值應小于船舶側板的容許面壓值（3） 船舶與護舷間的摩擦力應小于橡膠護舷的抗剪能力（4） 應考慮船舶靠岸時的角度對護舷的影響（5） 在選擇門座起重機等起吊機具的最大吊

45、距時必須考慮橡膠護舷的高度（6） 選用橡膠護舷時，要注意不同類型或同一類型不同廠家生產的橡膠護舷設計壓縮量的不同布置：1）保證船舶在不同水位和吸水深度時都能用船體干舷部分接觸護舷2）護舷在碼頭長度方向的布置間距與護舷的形式及尺寸，碼頭結構形式，船舶靠泊角度有關。四、系船設備有哪幾種？各用于什么情況？根據什么條件來選擇系船設備？系船柱：普通：9級風及以下栓系纜繩時用 風暴：9級風及以上不離開碼頭的船舶系纜用系船環(huán)：主要用于直立式碼頭上的小船帶纜和斜坡式碼頭的系船系船浮筒：類似于系船環(huán)絞纜機：大，中型碼頭快速脫纜鉤：特別用于大中型危險品碼頭和開敞式碼頭、五、系網環(huán)，護輪欄，護欄一般如何布置？系網環(huán)

46、：沿碼頭長度方向布置，間距為13m。對于設有護輪欄的情況，常設在護輪欄內側。系網環(huán)宜布置在距碼頭前沿線300600mm范圍的碼頭凹坑內。護輪欄：設置在碼頭前沿，采用直角式，高度一般為1530cm，底部寬度一般為3040cm，底部設置坡向臨水側的排水孔。在系船柱附近斷掉護輪檻，并用鋼板護角。護輪檻在碼頭結構伸縮縫處應斷開。護欄：設置在碼頭引橋操作平臺、系靠船墩及其他需要防護的地方，應不影響裝卸作業(yè)。高度為12m，開敞式高度不大于0.5m，間距一般為1.52m第8章 防波堤與護岸一、防波堤的基本功能是什么？防波堤的功能主要是防御波浪對港域的侵襲，保證港口具有平穩(wěn)的水域，便于船舶靠船系泊，順利進行貨

47、物裝卸作業(yè)和上下旅客。有的防波堤還具有防沙、防流、防冰、導流或內側兼作碼頭的功能。1. 防波堤按平面形式和結構形式如何分類？其基本特點是什么？按平面形式：突堤和島式防波堤兩類。防波堤的一端(堤根)與岸相連時稱為突堤；防波堤的兩端均不與岸相連時稱為島式防波堤。 按結構形式：斜坡式、直立式、特殊型式。斜坡堤：結構簡單 ，波浪反射小，可就地取材，施工方便，修復容易，整體穩(wěn)定性較高，對地基沉降不敏感，可適用于各種地基情況。直立式：波浪反射比斜坡堤大，內側可兼作碼頭，與斜坡堤相比，建筑材料用量少，且隨水深增大兩者差值越大，因此一般適用于水深較大的情況。但直立堤消能效果較差，建造過程需大型專門的施工機械，施工較復雜；采用重力式結構時，一般用于地基較好情況，如果是軟弱地基，需進行加固處理。直立堤一旦發(fā)生破壞，后果較嚴重，修復極其困難。2. 直立式防波堤的主要形式有哪幾種？各自的基本特點是什么？重力式和樁式防波堤。重力式：按堤身結構分，主要有：鋼筋