港口水工建筑物復習Word版（共11頁）

1、 港口水工建筑物復習第一章：碼頭概論1、碼頭由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？碼頭由主體結構和碼頭附屬設施兩部分組成。主體結構包括上部結構、下部結構和基礎。上部結構的作用： eq oac(,1)將下部結構的構件連成整體； eq oac(,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； eq oac(,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。下部結構和基礎的作用： eq oac(,1)支承上部結構，形成直立岸壁； eq oac(,2)將作用在上部結構和本身上的荷載傳給地基。高樁碼頭設置獨立的擋土結構，板樁碼頭設置拉桿、錨碇結構，其作用分別是為了擋土或保證結構的

2、穩(wěn)定。碼頭附屬設施用于船舶系靠和裝卸作業(yè)。2、碼頭結構上的作用如何分類？其作用代表值如何取值？碼頭結構上的作用可按時間的變異、空間位置的變化和結構的反應進行分類。按時間變異可將作用分為永久作用、可變作用和偶然作用三種；按空間位置的變化將作用分為固定作用和自由作用兩種；按結構的反應將作用分為靜態(tài)作用和動態(tài)作用兩種。永久作用的代表值僅有標準值?？勺冏饔玫拇碇涤袠藴手?、頻遇值和準永久值。偶然作用的代表值一般根據觀測和試驗資料或工程經驗綜合分析確定。3、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。兩種極限狀態(tài)指承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。三種設計狀況分為持久狀況、短暫狀況和偶然

3、狀況。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)的持久組合和正常使用極限狀態(tài)的頻遇組合或準永久組合分別進行設計。結構施工和安裝等持續(xù)時間較短的為短暫狀況，對此狀況宜對承載能力極限狀態(tài)的短暫組合進行設計，必要時可同時對正常使用極限狀態(tài)的短暫狀況進行設計。在結構承受設防地震等持續(xù)時間很短的狀況為偶然狀況，應按承載能力極限狀態(tài)的偶然組合進行設計。4、碼頭地面使用荷載的分類、船舶荷載的作用方式。碼頭地面使用荷載包括：堆貨荷載、流動起重運輸機械荷載、鐵路荷載、汽車荷載、 人群荷載等。船舶荷載按其作用方式分為船舶系纜力、船舶擠靠力和船舶撞擊力。第二章：重力式碼頭1、方塊結構、沉箱結構的

4、優(yōu)缺點和使用條件？方塊結構的優(yōu)點：耐久性好，基本不需要鋼材，施工簡單，也不需要復雜的施工機械。缺點：水下工作量大，結構的整體性和抗震性差，需要石料量大。方塊碼頭一般適用于地基較好、當地有大量石料、缺少鋼材和冰凍嚴重的情況。 沉箱結構的優(yōu)點：水下工作量小，結構整體性好，抗震性能強，施工速度快。缺點：其耐久性不如方塊結構，需要鋼材多，需要專門的施工設備和合適的施工條件。一般在當地有可用于預制沉箱的設施或工程量大、工期短的大型碼頭選用沉箱結構。2、拋石基床設計包括哪些內容？基床形式有哪些，適用條件是什么？拋石基床設計內容包括：選擇基床形式；確定基床厚度及肩寬；確定基槽的底寬和邊坡坡度；規(guī)定塊石的重量

5、和質量要求；確定基床頂面的預留坡度和預留沉降量等?；灿邪祷?、明基床和混合基床三種形式。 暗基床適用于原地面水深小于碼頭設計水深的情況；明基床適用于原地面水深大于碼頭水深且地基較好的情況（但當水流速度較大時應避免采用明基床，或在基床上設防護設施）；混合基床適用于原地形水深大于碼頭設計水深且地基較差的情況。3、胸墻的作用，胸墻的設計要點？胸墻是將墻身預制構件連成整體的構件。 eq oac(,1)構成船舶系靠所需要的直立墻面； eq oac(,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； eq oac(,3)此外胸墻還起著將墻身連成整體的作用，并用來固定防沖設施、系船設施、系網

6、環(huán)、鐵扶梯等。（有時在胸墻中設置工藝管溝，在其頂部固定起重機軌道，系船柱塊體通常也和胸墻連在一起）胸墻直接受船舶的撞擊，并處在水位變動區(qū)，外界影響因素多，受力情況復雜。因此在設計胸墻時，除保證其抗傾和抗滑穩(wěn)定性外，還應有良好的整體性、足夠的強度和剛度。 eq oac(,1)為保證胸墻有良好的整體性和足夠的剛度，胸墻高度越高越好。但對于現澆胸墻，底部高程不應低于施工水位； eq oac(,2) 胸墻的頂寬由構造確定，一般不小于0.8m。胸墻底寬由抗滑和抗傾穩(wěn)定性計算確定； eq oac(,3)胸墻頂面高程還應預留沉降量，且應按澆筑胸墻后的后期沉降量預留。4、根據卸荷板的計算圖示，簡述卸荷板為何能

7、卸荷。如圖所示，具有懸臂式卸荷板的重力式碼頭不僅從構造上減少了主動土壓力，又能利用一部分上部填土的重力增加結構物的穩(wěn)定性。5、拋填棱體、倒濾層的基本概念以及設計施工要求？拋填棱體：防止工料流失并減小墻后土壓力。拋填棱體的材料選用塊石或當地量大、 價廉、堅固、質輕、內摩擦角大的其他材料，塊石要求在水中浸泡不軟化、不裂碎。斷面 形式一般有三角形、梯形和鋸齒形三種。（主要為防止回填土流失設置的拋石棱體，通常采用三角形斷面，此時所用拋填材料最少；以減壓為主要目的的拋填棱體，一般采用梯形和 鋸齒形斷面）。為了避免棱體密實下沉后，填土從墻身縫隙中流失，棱體頂面高出預制安裝的墻身不應小于0.3m。倒濾層：為

8、防止回填土的流失，在拋填棱體頂面、坡面、胸墻變形縫和卸荷板頂面接縫處均應設置倒濾層。而且在拋石棱體頂面和坡面的表層與倒濾層之間應鋪蓋0.30.5m厚的二片石，以防止倒濾材料漏到拋石的縫隙中。其設計施工要求如下： eq oac(,1)倒濾層必須高出卸荷板頂面，即在卸荷板上拋填不小于0.3m厚的二片石，然后在二片石上作倒濾層； eq oac(,2)倒濾層分段施工時一定要搭接好。6、重力式碼頭變形縫設置？為適應地基的不均勻沉降和溫度的變化，重力式碼頭必須沿長度方向設置沉降縫和伸縮縫，一般一縫兩用，統(tǒng)稱變形縫。做成上下通縫，即胸墻與墻身的變形縫設在一個垂面上。變形縫間距一般采用1030m。并考慮設在以

9、下位置： eq oac(,1)新舊建筑物銜接處； eq oac(,2)碼頭水深或結構形式改變處； eq oac(,3)地基土質差別較大處； eq oac(,4)基床厚度突變處； eq oac(,5)沉箱或方塊接縫處7、重力式碼頭設計狀況和計算內容？重力式碼頭的設計應考慮三種設計狀況：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。計算內容包括： eq oac(,1)抗傾穩(wěn)定性； eq oac(,2)抗滑穩(wěn)定性； eq oac(,3)基床和地基承載力； eq oac(,4)整體穩(wěn)定性； eq oac(,5)墻底面合力作用點位置； eq oac(,6)碼頭施工期穩(wěn)定性和構件承載力； eq oac(,7)地基沉降；

10、eq oac(,8)構件的承載力； eq oac(,9)構件的裂縫寬度；（后兩項的計算根據墻身結構的不同而異）8、重力式碼頭的剩余水壓力、土壓力的計算。墻前計算低水位與墻后地下水位的水位差稱為剩余水頭，由此產生的水壓力稱為剩余水壓力，一般按靜水壓力考慮。剩余水壓力根據碼頭排水條件和填料透水性能確定。墻后設置拋石棱體或回填料粗于中砂時，可不考慮剩余水頭。當墻后回填中砂或比中砂更細的填料時，對于受潮汐影響為主的港口，剩余水頭的標準值一般采用1/51/3平均潮差；對于河港，其標準值根據墻前、后地下水位情況確定。工程設計中對于不同的土質等條件可采用不同的理論（如朗肯理論、庫侖理論）取單寬來計算土壓力標

11、準值。9、重力式碼頭地面使用荷載的三種布置方式，及每種方式對應的驗算內容。碼頭地面使用荷載為活荷載，應根據不同的計算項目，按最不利情況進行布置。堆貨荷載一般有以下三種布置方式： eq oac(,1)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驗算整體滑動穩(wěn)定性； eq oac(,2)作用在碼頭上的水平力最大而垂直力最小，用于驗算建筑物的滑動和傾覆穩(wěn)定性； eq oac(,3)作用在碼頭上的垂直力最大而水平力最小，用于驗算基底面后踵的應力。10、重力式碼頭計算斷面沉降量限值？重力式碼頭計算斷面平均沉降量限值：方塊碼頭和扶壁碼頭應不大于20cm；沉箱碼頭和座床

12、式圓筒碼頭應不大于25cm。11、沉箱浮游穩(wěn)定性驗算？m = a ，其中，m為定傾高度；為定傾半徑；a為沉箱重心到浮心的距離。第三章：板樁碼頭1、板樁碼頭的分類？按板樁材料分類：木板樁碼頭、鋼筋混凝土板樁碼頭和鋼板樁碼頭。按錨碇系統(tǒng)分類：無錨板樁碼頭、有錨板樁碼頭（又可分單錨板樁、多錨板樁和斜拉板樁）。按板樁墻結構分類：普通板樁墻、長短板樁結合、主樁板樁結合、主樁擋板和地下墻式等。2、地下連續(xù)墻？地下墻式板樁碼頭是一種干地施工的板樁碼頭，由于墻體連續(xù)性好，能有效地防滲和止水，可以制作成斷面較大、各種形式的墻體，可用于大型深水碼頭，施工速度快，造價較低。3、錨碇結構的作用及其主要形式？作用：為了

13、減少板樁的入土深度和樁頂位移，改善板樁的受力狀況，常在板樁墻后設置錨碇結構，并通過拉桿與板樁墻相連。形式：常用的錨碇結構有錨碇墻（板）、錨碇樁（板樁）和錨碇叉樁等形式。 eq oac(,1)錨碇墻和錨碇板：錨碇墻一般應采用現澆鋼筋混凝土墻。錨碇板一般為預制的鋼筋混凝土板。錨碇墻（板）的結構簡單，主要依靠其前面的被動土壓力，不需要打樁設備，但必須開挖基坑或基槽，增加了開挖工程量并破壞了原狀土結構。且其水平位移較大。 eq oac(,2)錨碇樁（或板樁）：錨碇樁（板樁）一般采用鋼筋混凝土樁（板樁）。特點是直接沉入土中，填挖土方少，不破壞原狀土，但需要打樁設備。其水平位移也較大。 eq oac(,3

14、)錨碇叉樁：錨碇叉樁由兩根不同方向的斜樁和現澆樁帽組成。其特點是與板樁墻的距離可以很近，它的承載力大，位移小，缺點是造價較高。4、拉桿、導梁、帽梁及胸墻的作用？拉桿：拉桿是板樁墻和錨碇結構之間的傳力構件。為了使板樁能共同工作和碼頭前沿線整齊，通常在板樁頂端用現澆混凝土做成帽梁。 為了使每根板樁都能被拉桿拉住，在拉桿和板樁墻的連接處設置導梁。無錨板樁墻只設帽梁。當水位差不大，拉桿距碼頭面距離較小時，一般將導梁和帽梁合二為一設計成胸墻。5、單錨板樁墻的計算？單錨板樁墻的計算方法有彈性線法（羅邁爾法）、豎向彈性地基梁法和自由支承法。羅邁爾法的計算要點： eq oac(,1)墻前主動土壓力和被動土壓力

15、都按古典土壓力理論計算。 eq oac(,2)假定板樁墻底端嵌固，拉桿錨碇點的位移和板樁墻在底端作用點的線變位和角變位 都等于零。然后用圖解法作彎矩圖。 eq oac(,3)考慮墻后土壓力重分布和拉桿錨碇點的位移會使板樁墻跨中彎矩減小的影響，將求得的 跨中最大彎矩乘以折減系數，求得的拉桿拉力乘以不均勻系數，作為設計彎矩和設計拉桿拉力的標準值。第四章：高樁碼頭1、高樁碼頭的四種形式及其特點和適用條件？高樁碼頭按上部結構可分為板梁式、桁架式、無梁板式和承臺式碼頭等。 eq oac(,1)板梁式碼頭：板梁式碼頭上部結構主要由面板、縱梁、橫梁、樁帽和靠船構件組成。優(yōu)點：各個構件受力明確合理；橫向排架間

16、距大，樁的承載力能充分發(fā)揮，比較節(jié)省材料；裝備程度高，施工迅速，造價較低。缺點：構件類型和數量多，施工較麻煩，上部結構底部輪廓形狀復雜。它一般適用于水位差不大、荷載較大且較復雜的大型碼頭，是目前普遍采用的一種上部結構形式。 eq oac(,2)桁架式（框架式）碼頭：桁架式碼頭上部結構主要由面板、縱梁、桁架和水平撐組成。桁架式碼頭整體性好、剛度大。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纜的內河港口有應用。 eq oac(,3)無梁板式高樁碼頭：無梁板式碼頭上部結構主要由面板、樁帽和靠船構件組成，面板直接支承在樁帽上。優(yōu)點：其結構簡單，施工迅速，造價較低。缺點：面板為雙向受力構

17、件，采用預應力有困難；面板位置高，給靠船構件設計帶來困難；樁的自由高度大，對結構整體剛度和耐久性不利。因此，無梁板式高樁碼頭僅適用于水位差不大、集中荷載較小的中小型碼頭。 eq oac(,4)承臺式高樁碼頭：上部結構主要由水平承臺、胸墻和靠船構件組成。優(yōu)點：該結構剛度大、整體性好。缺點：自重大，需樁多，承臺現澆工作量大。適用于良好持力層不太深，且能打支承樁的地基。2、高樁碼頭一般構造？高樁碼頭一般構造：可分為樁和樁帽、橫梁與縱梁、面板與面層和靠船構件。各部分作用： eq oac(,1)樁：使上部荷載傳給地基，叉樁可防止傾覆。 eq oac(,2)樁帽：使上部高程一致，便于設置橫梁縱梁，方便鋪設

18、面板。 eq oac(,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。 eq oac(,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。 eq oac(,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。 eq oac(,6)靠船構件：固定防沖設置。各部分簡介： eq oac(,1)樁：鋼筋混凝土樁、鋼管樁、嵌巖樁。 eq oac(,2)橫梁：主要有矩形、倒T形和花籃形三種。 eq oac(,3)縱梁：有矩形、花籃形（含半花籃形）和 形等。 eq oac(,4)面板:實心板、空心板和異形板3、構件的連接？構件連接的方式有三種：

19、 eq oac(,1)固接（要求構件之間能傳遞彎矩和剪力）； eq oac(,2)鉸接（要求 構件之間只傳遞剪力或軸力）； eq oac(,3)不連接（構件之間不需要傳力）無論采用何種連接方式，構件的連接處須滿足下列要求： eq oac(,1)符合構件連接處的受力條件（且構件之間的連接不是越牢固越好）； eq oac(,2)確保連接質量； eq oac(,3)便于施工（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）4、高樁碼頭樁基布置原則？ eq oac(,1)應能充分發(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； eq oac(,2)應使整個碼

20、頭工程的建設比較經濟； eq oac(,3)應考慮樁基施工的可能性與方便性。第七章：碼頭附屬設施1、橡膠護舷的形式？橡膠護舷按吸收能量的方式可分為壓縮型，充氣型，充填泡沫型，轉動壓縮型，剪切型等。壓縮型橡膠護舷應用最為廣泛，常用的有D形，圓筒形、V形和鼓形四種形式。2、橡膠護舷的選型？選擇橡膠護舷時一般考慮并滿足下列技術要求： eq oac(,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。 eq oac(,2)橡膠護舷的面壓值應小于船舶側板的容許面壓值。 eq oac(,3)船舶與護舷間的摩擦力應小于橡膠護舷的抗剪能力。

21、eq oac(,4)應考慮船舶靠岸時的角度對護舷的影響。 eq oac(,5)在選擇門座式起重機等起吊機具的最大吊距必須考慮橡膠護舷的高度。 eq oac(,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。設計中要選用允許吸能量高、反力小的壓縮量作為壓縮設計量。3、橡膠護舷的布置？ eq oac(,1)護舷在碼頭高度方向的布置必須保證船舶在不同水位和吃水深度時都能用船體干舷部分接觸護舷。 eq oac(,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、船舶尺度、船舶 靠泊角度有關。護舷間距應保證在靠泊時船不會撞到兩相鄰護舷之間的岸壁上，間距

22、可按 下式計算： 第八章：防波堤與護岸 1、防波堤功能與分類？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。防波堤按結構形式：斜坡式、直立式以及特殊形式三類。2、沿防波堤縱軸線的分段及特點？沿突堤的縱軸線一般區(qū)分為三段：堤頭段、堤身段和堤根段。島式防波堤只有堤頭段和堤身段。堤頭處的水深大，波浪、水流流速也大，受力復雜，堤前水底易被沖刷。堤根是 突堤與岸的連接部分，一般處于淺水區(qū)，多采用斜坡式。3、設計波浪的確定？設計波浪的標準包括設計波浪的重現期和設計波浪的波列累積頻

23、率。3、直立式防波堤：作用于直立式防波堤的波浪形態(tài)：立波、遠破波和近破波。防波堤的基床采用明基床、暗基床或混合基床。選用的依據為波浪水深條件和地基條件。防波堤的上部結構一般由平臺和擋浪墻構成，通常由現澆或整體裝配式混凝土建成。重力式直立式防波堤驗算的內容為：抗傾穩(wěn)定性、抗滑穩(wěn)定性、基床和地基的承載能力、地基沉降量、整體穩(wěn)定性以及明基床的護肩塊石和堤前護底塊石的穩(wěn)定質量。4、斜坡式防波堤：拋石防波堤是一種比較原始、簡單的斜坡式防波堤，可分為不分級塊石和分級塊石兩種。斜坡式防波堤的斷面尺度：堤頂高程；堤頂寬度；斜坡坡度；護面塊體的支承棱體和肩臺。斜坡堤的設計計算包括下述內容：護面塊體的穩(wěn)定重量和護

24、面層厚度；柵欄板的強度；堤前護底塊石的穩(wěn)定重量；胸墻的強度和抗滑、抗傾穩(wěn)定性；地基的整體穩(wěn)定性和地基沉降。港口工程中采用的軟基加固方法有：拋石擠淤、爆炸排淤、排水砂墊層、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臺滑道、船塢（干船塢，浮船塢）和升船機等。 eq oac(,1)滑道：是一種供船舶上墩或下水、帶有專用軌道的斜面水工建筑物，分為縱向和橫向滑道。 eq oac(,2)船臺：是修造船廠專門用于船舶修理或建造的場地，船臺一般與滑道一并布置。 eq oac(,3)船塢：船塢是用于修造船的重要水工建

25、筑物，主要有干船塢、灌水船塢和浮船塢。 eq oac(,4)升船機：主要利用機械設備垂直升降船舶，使船舶露出水面進行修理。2、機械化滑道的類型與特點？機械化滑道是修造中小型船舶最常采用的一種上墩或下水設施，可分為縱向滑道和橫向滑道兩大類。兩類滑道一般均由滑道區(qū)、橫移區(qū)和船臺區(qū)三部分組成?？v向機械化滑道： eq oac(,1)搖架式滑道； eq oac(,2)轉盤式滑道； eq oac(,3)自搖式滑道； eq oac(,4) 兩支點滑道； eq oac(,5)斜船架滑道。橫向機械化滑道： eq oac(,1)高低軌滑道； eq oac(,2)高低腿滑道； eq oac(,3)梳式滑道縱向機械化

26、滑道和橫向機械化滑道具有不同的特點（如下表所示）。究竟采用何種滑道，往往取決于廠區(qū)的地形、水位變化及施工條件等因素?？v向機械化滑道橫向機械化滑道占用岸線短長滑道末端水深大小水上定位較方便不便船體移船過程受力情況不受扭，縱向彎矩一般較大受扭，船體縱向彎矩小受水流影響較大較小造價下水滑道總長短，造價一般較低下水滑道總長長，造價通常較高3、機械化滑道的主要尺度？機械化滑道的主要尺度有船舶上墩下水的設計水位、滑道坡度、滑道頂高程、滑道末端水深和滑道寬度等。具體計算如下： eq oac(,1)船舶上墩下水的設計水位：設計高水位的確定與碼頭相同。根據船廠修造船生產所要求的每月上墩或下水次數，取具有一定保證

27、率每次持續(xù)時間為12h的水位作為設計低水位。（對于河流湖泊地區(qū)，其設計低水位應根據多年實測的枯水期水位進行統(tǒng)計，然后根據船廠要求選擇相應保證率的水位作為設計低水位）。 eq oac(,2)滑道頂高程：取設計高水位加一定的超高值。 eq oac(,3)滑道末端水深：與滑道的形式有關，見書P287-288。 eq oac(,4)滑道寬度：B=L+2b , L為整體下水車長度，b為下水車兩端與滑道上端兩側擋土墻間距。4、干船塢結構形式？干船塢主要由塢室和塢口結構組成。船塢的結構形式按克服地下水浮托力的方式可分為:重力式（依靠結構本省重量克服地下水浮托力）錨固式（用錨樁、錨索或錨桿將底板錨固于地基，靠錨固力和結構自重克服地下