港口水工建筑物2

1、1. 開敞式碼頭的特點(diǎn)？在我國發(fā)展前景如何？特點(diǎn)：（1）因碼頭前沿水深，波浪大，要求碼頭面高程高；（ 2）碼頭結(jié)構(gòu)承受較大的波浪和海流共同作用的動(dòng)力荷載，需配備大拉力的系纜結(jié)構(gòu)和吸能好的大型護(hù)弦；（3）為適應(yīng)施工條件惡劣，荷載的動(dòng)力性質(zhì)和使用要求，宜選用裝配程度高、彈性好和波浪反射較輕的結(jié)構(gòu)。發(fā)展前景：開敞式碼頭的建設(shè)在我國是從20 世紀(jì) 70 年代初開始， 此后相繼建成了一系列開敞式碼頭，其中多數(shù)為油碼頭、礦石碼頭和煤碼頭，也有集裝箱碼頭，開敞式碼頭特別適用于深水碼頭而且不用建防波堤，耗資減少，故其發(fā)展前景是非常好的。2. 開敞式碼頭有哪幾種主要形式和它們的適用條件？（ 1（ 2（ 3）島式

2、 ( 碼頭為墩式 ,（ 4（ 5）多點(diǎn)系泊式：油碼頭，當(dāng)深水區(qū)距岸較遠(yuǎn)時(shí)，適用于風(fēng)浪和海流的方向比較固定的情況。3. 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？高樁棧橋式與梁板式高樁碼頭基本相同，其特點(diǎn)：（1）因?yàn)殚_敞式碼頭所受的水平荷載大（船舶荷載、波浪力等），故需設(shè)置較多的叉樁；（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(jié)構(gòu)， 在一般情況下， 可以采用梁板式上部結(jié)構(gòu)；如果碼頭面過高，則可考慮采用框架式上部結(jié)構(gòu)；（3）由于采用高效率的裝卸機(jī)械，裝卸機(jī)械荷載（輪壓）大，而堆貨荷載??；（4）不僅要求有良好的橫向剛度，還要求有較好的縱向

3、剛度，故結(jié)構(gòu)上在相鄰排架間需設(shè)水平撐。4. 孤立墩式碼頭由哪幾部分組成？各部分作用？與重力墩棧橋式碼頭有何異同點(diǎn)？組成及各部分作用：工作平臺(tái)（或稱裝卸平臺(tái)）：供放置裝卸機(jī)械，不承受船舶荷載靠船墩：?？看?，承受船舶撞擊力、擠靠力、系纜力系船墩：設(shè)置系船柱，承受系纜力人行橋：供碼頭操作人員在各墩之間行走( 有時(shí)設(shè) ) 防沖柱：以保護(hù)系船墩和人行橋。與重力墩棧橋異同：（ 1）相同點(diǎn)：與棧橋墩一樣，也有重力式和高樁墩臺(tái)式兩種。（ 2）不同點(diǎn)：孤立墩具有更明顯的空間工作特點(diǎn)，特別是靠船墩和系船墩，并且承受較大的水平荷載，所以平面尺寸一般比棧橋墩大。5. 孤立墩式碼頭的平面布置有哪些基本要求？補(bǔ)：靠船墩

4、布置形式：（1）一字型優(yōu)：可兩側(cè)靠泊，抵御沿碼頭縱向力較有效，適用于主波向較明顯的區(qū)域。缺：受裝卸設(shè)備、碼頭寬度限制，抵御橫向力較差。適用：油、干散貨碼頭（2）蝶形優(yōu)：系纜墩離開碼頭前沿后移， 可使系纜長(zhǎng)度增加，同時(shí)便于調(diào)節(jié)系纜角。 對(duì)波浪條件較復(fù)雜的海區(qū)開敞式泊位較適用。適用：油碼頭、中央固定式裝卸機(jī)械墩臺(tái)。布置基本要求：總的要求的保證船舶?？糠€(wěn)定，纜繩布置合理，長(zhǎng)度適當(dāng)，墩子數(shù)量少。（ 1）靠船墩的布置： 碼頭宜設(shè)置兩個(gè)靠船墩， 對(duì)稱于工作平臺(tái)，兩墩中心間距可為設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的 30%45%。（ 2）系船墩的布置：滿足纜繩長(zhǎng)度和系纜角度的要求。（ 3）工作平臺(tái)：一般布置在碼頭中央。詳細(xì)：（1）靠

5、船墩的布置數(shù)量和間距主要取決于碼頭結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)船型和需要適應(yīng)的船型范圍以及當(dāng)?shù)夭ɡ说茸匀粭l件。一般對(duì)稱于工作平臺(tái)布置2 個(gè)，為了使船不與工作平臺(tái)接觸，它們的前沿比工作平臺(tái)向外多伸出 2030cm。間距取決于系泊船舶壓載狀態(tài)時(shí)吃水線的直線段長(zhǎng)度L0。（2）系船墩布置以泊位中心為準(zhǔn)，在前后對(duì)稱布置首尾、倒、橫纜等46 座系纜墩。形式和距離根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃?、波浪、風(fēng)向等條件和船舶尺度等因素決定。特點(diǎn)（與有掩護(hù)碼頭系纜設(shè)施的不同）：要考慮纜繩對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)的緩沖作用、吸收部分船舶運(yùn)動(dòng)能量， 并要承受在橫浪和水流作用下船舶產(chǎn)生的較大橫向系纜力，因此必須加強(qiáng)橫向系泊能力和增長(zhǎng)纜繩長(zhǎng)度。要通過模型試驗(yàn)的方法確定

6、合理的布纜形式。（3）工作平臺(tái)一般布置在碼頭中央。 平臺(tái)尺度主要根據(jù)其上機(jī)械設(shè)備和操作室、 計(jì)量站等的布置要求確定。一般還設(shè)置系倒纜的系船柱（系纜方式有順、橫、倒纜三種）。因不直接承受船舶荷載，故其結(jié)構(gòu)大多采用直、斜樁兼用的剛性平臺(tái)或柔性平臺(tái)。6. 高樁墩臺(tái)的樁基布置時(shí)，應(yīng)考慮哪些主要因素？并應(yīng)注意哪些要求？為什么？補(bǔ)：布置形式：（1）扇形式組成：?jiǎn)涡睒痘蛑睒?。特點(diǎn)：各樁軸向力較均勻，但墩臺(tái)位移和樁端彎矩較大，適用于水深較淺、垂直荷載較大而水平荷載較小的情況。（2）叉樁式組成：直樁、單斜樁、叉樁。特點(diǎn)：設(shè)有叉樁方向的墩臺(tái)位移和樁端彎矩小，而叉樁的樁力較大，適用于水深較深、水平荷載較大而垂直荷載

7、小的情況?？紤]因素： 水深、墩臺(tái)受力情況和施工方便。注意點(diǎn)及原因：（1）盡量采用單軸對(duì)稱或雙軸對(duì)稱的布置，原因：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)算容易，施工方便。（2）當(dāng)采用鋼樁時(shí)，在滿足強(qiáng)度要求前提下，宜采用扇形布置，原因：墩臺(tái)位移量大，彈性好，有利于減小船舶撞擊力。（3）采用鋼筋混凝土樁時(shí)，如荷載引起的扭矩（對(duì)垂直軸）較小，可忽略不計(jì)時(shí)，宜采用a1 和 a2 布置形式，打樁方便；如扭矩較大不可忽略時(shí)，宜采用b1 和 b2 的布置形式，并使斜樁或叉樁的水平投影間距dx、 dy 盡量大，以利于一部分樁軸向力產(chǎn)生的力偶抵抗扭矩，提高樁基的抗扭剛度。但打樁困難較大。（ 4）對(duì)于承受扭矩的墩子，應(yīng)避免各基樁軸線延長(zhǎng)線在

8、平面上交于一點(diǎn)，原因：此時(shí)樁軸向力產(chǎn)生的扭矩為零，墩臺(tái)只能靠樁端彎矩抵抗，抗扭剛度小。（ 5）充分考慮各樁施打的可能性和方便，原因：墩子的基樁多而密，且方向復(fù)雜。7、高樁墩臺(tái)的受力特點(diǎn)及其樁力計(jì)算圖式和計(jì)算方法的選取與哪些因素有關(guān)？受力特點(diǎn)：墩子是空間結(jié)構(gòu)，因此不但要考慮垂直荷載和碼頭線垂直方向的水平荷載，還應(yīng)考慮順碼頭線方向的水平荷載，以及上述荷載產(chǎn)生的扭矩。因素：計(jì)算圖式的選取主要與墩臺(tái)剛度、樁兩端的連接性質(zhì)有關(guān)；計(jì)算方法的選取主要與基樁布置有關(guān)。8. 單點(diǎn)系泊碼頭類型及其特點(diǎn)？類型：（ 1）懸鏈線錨腿系泊設(shè)施（2）單錨腿系泊設(shè)施特點(diǎn)：（ 1）系泊船首可繞單點(diǎn)做360旋轉(zhuǎn)，并向著產(chǎn)生最小外

9、力的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，作用在單點(diǎn)上的系泊力能夠經(jīng)常保持最小（2）適應(yīng)性強(qiáng)，再較惡劣條件下可以照常運(yùn)營(yíng)，且運(yùn)營(yíng)費(fèi)較低（ 3）布置受海域限制較小，有一定靈活性，充分利用天然水深，建設(shè)速度快（4）投資少10. 單點(diǎn)系泊系統(tǒng)是由哪些系統(tǒng)組成？系船浮筒，浮筒旋轉(zhuǎn)甲板，油品輸送旋轉(zhuǎn)接頭，錨鏈，系泊纜，輸油軟管，錨碇，海底管線末端管匯系統(tǒng)1. 彈性地基梁板的分析理論常有哪幾種基本假設(shè)？各種假設(shè)的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用條件？一般采用哪種假設(shè)？為什么？（ 1）地基反力直線分布假設(shè)優(yōu)點(diǎn)：最簡(jiǎn)單，用偏心受壓公式即可求得基底反力的分布。缺點(diǎn)：該假設(shè)完全沒有考慮基礎(chǔ)梁與地基之間的相對(duì)剛度，對(duì)于柔性的基礎(chǔ)梁， 將會(huì)造成相當(dāng)大的偏差。適用

10、條件：用于剛性基礎(chǔ)梁的計(jì)算。（2）地基系數(shù)假設(shè)（或稱基床系數(shù)假設(shè)，文克勒假設(shè)）優(yōu)點(diǎn)：考慮了基礎(chǔ)與地基的彈性性質(zhì)和兩者在受力后保持接觸的原則, 而且使用比較方便, 如果地基系數(shù)k 選擇合理 , 計(jì)算結(jié)果能滿足工程上的要求, 因此廣泛使用。缺點(diǎn)：將地基模擬為無限多孤立彈簧，忽略了地基的整體性和連續(xù)性，基礎(chǔ)以外變形為零，不能考慮邊載的作用，對(duì)于同一種土，k 值隨外力大小、基礎(chǔ)的平面形狀尺寸等因素而變化，并非常數(shù)，故采用單一的k 沒有反映地基的性質(zhì)，只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。適用條件：地基系數(shù)k 值選用得當(dāng)時(shí)，計(jì)算結(jié)果尚能滿足工程上的要求。（3）理想彈性體假設(shè)優(yōu)點(diǎn)：可利用彈性力學(xué)中解答建立地基表面各點(diǎn)的壓力和

11、沉降關(guān)系，充分考慮了地基的整體性和連續(xù)性。缺點(diǎn)：土基性質(zhì)與理想彈性體相距甚遠(yuǎn)，故理論仍有缺陷. 對(duì)于剛性大的基礎(chǔ)，得出馬鞍形地基反力分布，基礎(chǔ)兩端反力集中，產(chǎn)生過大彎矩， 使基礎(chǔ)材料用量和造價(jià)增加，工程上不經(jīng)濟(jì)。適用條件：剛度不大的基礎(chǔ)一般采用地基系數(shù)假設(shè)，因?yàn)閼]了基礎(chǔ)與地基的彈性性質(zhì)和兩者在受力后保持接觸的原則，而且使用比較方便，如果地基系數(shù)k 選擇合理 , 計(jì)算結(jié)果能滿足工程上的要求。2. 地基系數(shù)假設(shè)（文克勒假設(shè)）的基本要點(diǎn)是什么？初參數(shù)法的基本原理？一、基本要點(diǎn)（1）彈性地基梁的地基反力與沉降成正比;（ 2）不考慮作用在梁與地基接觸面上的水平摩擦力;（ 3）計(jì)算時(shí)考慮微小單元的受力平衡

12、 , 利用材料力學(xué)梁受彎的微分方程, 可得基本理論方程 ,即梁的彈性曲線的微分方程常系數(shù)線性非齊次微分方程, 可得基礎(chǔ)梁的撓度的通解, 再根據(jù)材料力學(xué)關(guān)系式得到彎矩M、剪力 Q和地基反力p 的值。二、初參數(shù)法的基本原理初參數(shù)法是建立梁左端四個(gè)初始參數(shù)y0、 0、M0、和 Q0 與積分常數(shù)C1C4 之間的關(guān)系式，得到以四個(gè)初始參數(shù)表達(dá)的地基梁通解形式，然后再考慮梁上各種形式荷載的作用，可求得初參數(shù)法的一般解。因一般解中只有四個(gè)初始參數(shù)為未知值，使地基梁?jiǎn)栴}歸結(jié)為求解這四個(gè)初參數(shù)。（書上：積分常數(shù)C1C4 一般可用初參數(shù)表示y0、 0、 M0、和 Q0 表示，即在梁上所選取的某一初始截面相應(yīng)的撓度

13、、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力的各數(shù)值。）3. 何為地基系數(shù) k？ k 值大小與哪些因素有關(guān)？如何確定？地基發(fā)生單位沉降時(shí)在單位面積上所受的壓力值，是基礎(chǔ)梁板計(jì)算中的重要參數(shù)。影響因素：地基土體性質(zhì)，底板面積、形狀、剛度、地基應(yīng)力大小、荷載性質(zhì)。確定方式：通過現(xiàn)場(chǎng)靜荷載實(shí)驗(yàn)確定，還必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正4有限長(zhǎng)梁、無限長(zhǎng)梁與半無限長(zhǎng)梁、三種梁的主要區(qū)別在什么地方？如何判斷？邊界條件有限長(zhǎng)梁：無限長(zhǎng)梁：當(dāng)集中荷載距梁兩端的距離均超過 / ，就可按無限長(zhǎng)梁計(jì)算其變形和內(nèi)力。邊界條件（ 1）距離集中荷載作用點(diǎn)無限遠(yuǎn)處，撓度y 應(yīng)趨近于零，即x時(shí) y 0（2）在 x=0 處梁的彎曲彈性線的切線應(yīng)當(dāng)是水平的，即

14、0=0（ 3）直接在力P 作用點(diǎn)的右方，剪力應(yīng)等于Q=-P/2半無限長(zhǎng)梁：邊界條件x時(shí) y 0， 0； x 0 時(shí) M0=m0，Q0=-P 05何為影響線？在軌道梁的計(jì)算中常利用影響線，為什么？單位荷載在梁上移動(dòng)時(shí)，表示在某一指定截面上所產(chǎn)生的某項(xiàng)量值變化規(guī)律的圖形原因： 非常清楚的表示出當(dāng)荷載在結(jié)構(gòu)物上移動(dòng)時(shí)， 他所代表的量值的變化情況； 影響線系根據(jù)單位荷載在結(jié)構(gòu)上移動(dòng)時(shí)所做出的，既不決定于外荷載，又不隨外載的改變而改變。6. 軌道梁的計(jì)算中是如何考慮鋼軌的影響？樁基上軌道梁在什么條件下可按剛性支承連續(xù)梁計(jì)算？為什么？鋼軌影響：（1）鋼軌是跨越梁端伸縮縫連續(xù)鋪設(shè)的 , 可認(rèn)為由于鋼軌的聯(lián)系

15、而相鄰兩梁端的沉陷相等；（2）鋼軌剛度遠(yuǎn)小于軌道梁，不足以傳遞彎矩，可傳遞剪力，故認(rèn)為相鄰兩梁是用鋼軌鉸接起來的，因此在計(jì)算軌道梁時(shí)除考慮所有外力外，還應(yīng)考慮鋼軌剪力的影響?？砂磩傂灾С羞B續(xù)梁計(jì)算條件：當(dāng)6EIK 0.15 時(shí)（其中 EI 為梁的抗彎剛度、 K為樁的彈性變形系數(shù)、l 為樁的間l3距），樁基上軌道梁的計(jì)算可按剛性支承連續(xù)梁計(jì)算。原因： 因?yàn)榱旱膬?nèi)力不僅受支座性質(zhì)的影響， 而且也受其它因素， 如支座的間距、 支座的剛度、梁的抗彎剛度等因素的影響。 在樁的剛性系數(shù)較大而間距很大， 梁的抗彎剛度不大的情況下，支承彈性對(duì)梁的內(nèi)力影響就不顯著, 可按剛性支承連續(xù)梁計(jì)算。7重力式，板樁式，混

16、合式塢墻的計(jì)算特點(diǎn)？其與一般碼頭中的重力墻和板樁墻在計(jì)算中有何異同？特點(diǎn) ：（ 1）重力式 ：底板對(duì)塢墻有頂撐作用，由水平滑動(dòng)穩(wěn)定控制（ 2）板樁式 ：與塢室的施工程序密切相關(guān)。（ 3）混合式墻塢 ：簡(jiǎn)化為彈性地基上的變截面梁異同 ：塢墻的主要計(jì)算情況是塢內(nèi)無水，塢墻后出現(xiàn)最大荷載的情況，整體式不需塢墻的穩(wěn)定性計(jì)算，分離式塢式與碼頭相同8. 采用初參數(shù)法計(jì)算整體式和雙鉸式船塢底板的主要差別是什么？整體式底板在中板與邊板交界處的截面有撓度、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力； 雙鉸式切開后彎矩0M =0，邊板右端和中板左端的剪力Q0 和撓度 y0 均互等，只是轉(zhuǎn)角不等。( 書上：雙鉸底板在鉸接處切開，在此彎矩M0

17、 =0，邊板右端和中板左端的剪力Q0 和撓度 y0均互等，只是轉(zhuǎn)角不等，分別以 0 和 0 表示。邊板按絕對(duì)剛性梁計(jì)算，中板仍按有限長(zhǎng)梁計(jì)算。 只要在前面為整體式底板所導(dǎo)出的各公式中令0M=0，并將邊板在切口處的轉(zhuǎn)角用 0 表示，就可得到雙鉸底板相應(yīng)的解。)1. 干船塢的結(jié)構(gòu)組成及其作用塢室：為修造船提供場(chǎng)地的區(qū)段，塢首：安放塢門塢門：用來擋水灌排水系統(tǒng)：向塢內(nèi)灌排水拖拽系纜設(shè)備：拖拽船舶進(jìn)出船塢，固定船舶墊船設(shè)備：塢室中支撐船體的設(shè)施起重設(shè)備、動(dòng)力及公用設(shè)施2. 船舶進(jìn)出船塢的過程出塢：船纜系在系船柱， 打開進(jìn)水閘門向塢內(nèi)灌水，塢內(nèi)外水位平齊后船纜系在牽引小車上，開塢門， 拽船小車牽引船首纜繩外移，船尾到塢口附近拖輪協(xié)助拖拽，船首離開塢口松開纜繩，由口門旁另一艘拖輪協(xié)助船舶