港口水工建筑物复习题 考试复习题

《港口水工建筑物》复习题

第一章

码头结构型式和荷载

复习思考题

1、码头由那些部分组成？各部分作用是什么？ 答：１、上部结构的功能

⑴ 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。 ⑵ 将下部结构的构件连成整体。

⑶ 供安设码头附属设施，如防冲设施、系船设施等 ２、下部结构的功能

⑴ 支承上部结构，使码头形成直立墙身。 ⑵ 将作用在上部结构和自身上的荷载传给地基。 3、基础

是码头的底座，承受下部结构传下来的作用力，并扩散到较大范围的地基上。 4、码头设备

用于船舶的系靠和装卸作业等。

2、从结构型式分类，码头可分为那些类型？各自的特点及适用条件是什么？ 答：重力式

优点：耐久性好，能抵抗大船、漂浮物的撞击，对超载、工艺变化适应能力最强。 缺点：波浪反射严重，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。 板桩式

优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于预制，可以先打桩，后开挖港池(施工方便)。 缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈措施，增加费用，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，适用于墙身高度不大的中小型码头。 高桩码头

优点：波浪反射小，泊稳条件好，砂石用量少，对开挖超深适应能力强。

缺点：对地面超载、工艺变化的适应能力差，水平承载能力低，耐久性差，须设叉桩（大直径管柱或框架式结构例外）。 混合式

根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头的使用要求，也可采用各种不同型式的混合结构。如：重力墩式码头，后板桩高桩码头，透空重力式结构等。 3、作用的分类有那些？ 答：１、按时间变异分类

⑴永久作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的作用，如自重力，预加应力，土重力，永久作用引起的土压力等。

⑵可变作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比不可忽略不计的作用，如堆货，流动起重运输机械，可变作用引起的土压力，船舶荷载，波浪力和施工荷载等。

⑶偶然作用：在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用，如地震作用。 港口工程钢筋砼结构的设计基准期为50年。 2、按空间位置的变化分类

⑴固定作用：在结构上具有固定分布的作用，如自重力等。

⑵自由作用：在结构的一定范围内可以任意分布的作用，如堆货，流动机械

３、按结构的反应分类

⑴静态作用：加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作用，如自重力，土压力等。

⑵动态作用：加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作用，如船舶的撞击力，汽车荷载等。 4、堆货的影响因素及分区？ 答：1、影响堆货荷载的要素：

1）码头用途：煤、矿石重度相不同，荷载差别大 2）装卸工艺：货物堆高高，荷载大 3）货物批量：批量大，堆得高，荷载大 4）堆存期：长期货物堆得高，荷载大 5）码头的结构形式：对荷载的敏感度 ２、堆货荷载的分区

根据码头的使用要求和使用经验，《港口工程荷载规范》中将码头地面堆货荷载划分为三个地带：前沿地带，前方堆场和后方堆场，不同的地带采用不同的堆货荷载值。

5、系缆力、撞击力产生的因素有那些？在计算中主要考虑什么因素，如何计算？ 答：1、系缆力的成因：

有掩护的海港：系缆力主要有风引起。 无掩护的海港：系缆力主要由风、波浪引起。 河港：系缆力主要由风、水流、冰等引起。 2、撞击力的成因：

⑴、船舶以一定速度靠向码头。此撞击力是一般高桩码头和墩柱码头的一项设计荷载。 ⑵、系泊中船舶受横向波浪作用。此撞击力为外海开敞式码头的主要设计荷载。 6、库仑、朗肯理论的适用条件是什么？各种情况下土压力如何计算？ 答：库伦公式：适用条件：

⑴、适用于无粘性土，不适用于粘性土；

⑵、适用于地面倾斜或水平，墙背倾斜或垂直的陡墙（α<θ，θ为第二破裂角），不适用于坦墙（ α>θ） ； θ’=1/2(90°-φ)-1/2(D-β)；D=arcsin(sinβ/sin α) 当β=0时，θ= 45°-φ/2

⑶、适用于墙背粗糙或光滑，即δ≠０或δ=０ 朗金公式：适用条件：

⑴、适用于粘性土（C≠０）及砂性土（C=0 ）； ⑵、适用于地面水平，墙背垂直且光滑。 第二章

重力式码头

复习思考题

1、重力式码头的组成部分及各部分的作用式什么？ 答：１.胸墙和墙身

是重力式码头的主体结构。构成直立墙面；挡土、承受并传递外力；连成整体；固定、安装码头设备。 ２.基础

⑴扩散、减小地基应力，降低码头沉降； ⑵保护地基不受淘刷； ⑶整平地基，安装墙身。 ３.墙后回填

形成地面；减小土压力（主要指抛石棱体)，倒滤层：防止水土流失。 ４.码头设施

靠船设施和系船柱等，减少船舶对码头的撞击和供船舶系靠，便于装卸作业。

2、重力式码头基础的型式及其适用条件是什么？

答： 决定于地基的性质、码头建筑物的结构形式和施工方法。 １、岩基（一般无需另做基础)

⑴ 现浇砼和浆砌石结构可不作基础整平，但倾斜坡度较陡时,可把岩基面凿成阶梯形断面，最低一层台阶宽度≮1m，1:10倒坡。

⑵ 对预制扶壁结构（易倾斜），须用二片石和碎石整平，厚度≮0.3m

２、非岩石地基:（一般都需做基础）⑴ 水下安装预制结构⑵ 干地施工的结构① 地基承载力不足时，要设置基础，可采用现浇素混凝土或混凝土基础板，也可采用抛右基床或摆砌块石做基础；当地基为软土时，可采用桩基础。② 如地基承载力足够，可不作基础，直接在整平夯实或压实的地面上砌筑或浇筑墙身，但应满足构造要求。

a、为保证墙身施工质量，在墙下铺10～20cm厚的贫质混凝土垫层。 b、考虑挖泥超深，埋置深度≮0.5m。

c、若码头前有冲刷，则基础埋深＞冲刷深度，或采用护底措施。 ⑶软弱地基

可进行地基加固处理，如： ① 强夯加固；

② 堆载或真空预压加固； ③ 深层水泥搅拌(CDM)加固软基。

3、抛石基床的作用，型式、适用条件是什么？

答：基床形式：⑴ 暗基床： 用于原地面水深小于码头设计水深 ⑵ 明基床： 用于原地面水深大于码头设计水深，且地基条件较好。⑶ 混合基床:用于原地面水深大于码头设计水深并且地基表层为软土。此时，需要将软土全部挖除后填以块石，但软土层较厚时，可挖除一部分，然后填砂。 4、重力式码头为什么要设置变形缝？位置如何考虑？

答： 目的：减小由于不均匀沉降和温度变化在结构内产生的附加应力。一般将沉降缝和温度缝合二为一，以沉降缝为主，总称为变形缝。

位置：⑴新、旧结构衔接处； ⑵水深或结构型式变化处；⑶地基土质变化较大处；⑷基床厚度变化处；⑸沉箱接缝处等。

5、图示墙后抛石棱体的几种型式，各种型式有何特点？ 答：断面形式

⑴三角形：以防止回填土流失为主，减压效果较差，抛填料量最少。

⑵、梯形、锯齿形：以减压为主，兼防止回填土流失。锯齿形与梯形相比在减压效果相同的情况下，节约抛石量，但施工工序多，影响工期，质量不易保证。因此，对锯齿形一般不多于二级最多可采用三级。 6、地面使用荷载考虑哪几种布置情况，并指出各布置型式的验算内容。

答：地面使用荷载是可变作用，应根据不同的计算目的，按最不利情况进行布置，以堆货为例，有三种布置情况：

①满布均载：垂直力最大，水平力最大。用于验算基床、地基承载力及建筑物的整体滑动稳定性和沉降量。

②墙后满布均载：垂直力最小，水平力最大。用于计算水平滑动和倾覆稳定性。 ③局部均载：垂直力最大，水平力最小。用于验算基底后趾的应力。 7、重力式码头一般计算内容有那些？考虑荷载有那些？ 答：按承载能力极限状态的持久组合进行验算 按正常使用极限状态的长期组合进行验算 按承载能力极限状态的短暂组合进行的稳定性验算

抗震验算

码头建筑物的自重力：材料重度、填料重度、土压力、剩余水压力、地面使用荷载、船舶荷载、波浪力、地震荷载

8、沉箱外壁、底板的计算荷载及计算图示如何考虑？

9、图示说明沉箱浮游稳定规律？

10、翘尾护壁，翘尾的作用是什么？双肋护壁肋板间距怎样确定？

答：翘尾的作用：减小基床宽度，即减少岸坡的挖、填方量和基床的抛石量；使合力作用点控制在三分点内，即ξ>B/3，基底应力趋于均匀。

具体确定：肋板间距应根据立板和底板的支座弯矩和跨中弯矩大致相等的原则确定。 11、分别叙述护壁码头的立板、底板、肋板的荷载特点及计算图式？

答：㈠、立板计算：1、作用：土压力，地面使用荷载，剩余水压力，波吸力。2、计算图式 ①、单肋：按单宽悬臂板计算； ②、双肋：按两端悬臂的简支板计算； 多肋：同沉箱的外壁计算 ㈡、底板计算

1、作用：基床反力，底板自重，底板上填料垂直压力和地面使用荷载。2、计算图式 内底板与尾板的计算图式同立板（单、双、多），趾板按悬臂板计算。

㈢、肋板计算 ：1、作用：立板计算所考虑的作用+胸墙传来的外力，如系缆力和力矩，胸墙上的土压力和力矩。

计算一般取设计低水位和相应的水平力最大的组合。2、计算图式

立板与肋板共同构成一个固定在底板上的T形断面的悬臂梁，因此，肋板按固定在底板上的变截面的T形梁计算，翼缘宽度按规范确定。

12、重力式码头按结构分类有那些型式，它们的优缺点和适用条件是什么？

答：方块码头：优点：不需要钢材耐久性好，施工简单且不需要复杂的施工设备。缺点：水下工作量大，施工速度慢，结构整体性和抗震性差。适用条件：地基较好，当地有大量石料，但缺少钢材以及冰凌严重的地区。

沉箱码头：优点：整体性好，抗震能力强，施工速度快，水下工作量少，造价低； 缺点：钢材用量大，耐久性不如方块结构，且需专门的预制下水设备； 适用：当地有沉箱预制场或工程量较大，工期短的大型码头。 护壁码头：优点：结构简单，施工速度快，节省材料，造价低； 缺点：整体性差，耐久性差；

适用：有起重运输设备，有预制能力的情况或有干地施工条件。

大直径圆筒码头：以面力为主而弯曲应力较小，受力条件好，材料用量省。适用条件：地质条件较好的深水码头