港口水工建筑物知识点全

—前方桩台和后方桩台。前方桩台的宽度一般采用码头前沿地带的宽度（14.0～14.5m）。结构总宽度减去前方桩台的宽度即为后方桩台的宽度。桩顶高程即上部结构的底高程：取决于码头前沿高程和桩台的高度。应考虑使用要求、施工水位、波浪对结构影响和检修的可能性。靠船构件的底高程：应考虑设计船舶的安全停靠，同时要大、小船兼顾。一般应低于设计低水位＋设计船型满载吃水的干舷高度。

8、高桩码头变形缝设置目的：避免结构在使用过程中产生过大的温度应力和沉降应力，应沿码头长度方向隔一定距离设置变形缝。变形缝包括伸缩缝和沉降缝。伸缩缝应根据温差、上部结构的刚度、桩的自由长度和刚度等因素综合考虑。沉降缝位置视荷载结构型式和地质条件而定。（上部结构为装配整体式时可取60～70m，现场整体现浇时宜取35M）。1、分段长： 一般40～60m，缝宽2～4cm的通缝，做成齿形（避免轨道错位）2、形式及构造：变形缝的形式通常有三种：⑴悬臂式变形缝，优点：对不均匀沉降的适应性强。缺点：设变形缝的跨跨度小，增加了横向排架的数量，悬臂部分需现浇，施工麻烦。⑵简支缝：就是在两个结构段之间设置简支跨，在简支梁的两端设置变形缝。采用简支结构时，应满足简支构造，支座上应铺设橡胶块、油毛毡等垫层，保证简支梁的梁端能自由滑动和转动。在平面上应作成凹凸形，凹凸缝的齿高可取20～40cm。优点：适应不均匀沉降能力强，各跨跨度基本相同，不增加排架数量。缺点：承受水平力的能力差，且支座构造复杂。⑶公用跨式：在设置变形缝的横向排架上将横梁分成两半。优点：结构简单，施工方便，不增加排架数量。缺点：中间排架沉降，两边都受影响；且支座构造复杂。

9、高桩码头横向排架中桩基横向、纵向布置的原则？桩长如何确定？

桩基布置的三条原则：①应能充分发挥桩基承载力，且使同一桩台下的各桩受力尽量均匀；②应尽可能降低整个码头造价；③考虑施工的可能和方便。 ㈠、横向排架中桩的布置：横向排架中桩的数目和布置取决于桩台的宽度和码头荷载。1、布置原则 布置时应考虑：（分前方平台和后方平台）⑴尽量发挥桩的单桩承载力；a、对摩擦桩：桩距＞6b，常取3～5m，若＜6b，则单桩承载能力就不能充分发挥，应视为群桩。B、对支承桩：可不加限制。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，有利提高桩的承载能力，减小桩台沉降及不均匀沉降；⑶同一桩台下各桩受力应尽量均匀，断面、倾斜度应尽量一致桩位尽量布置在纵梁下；前方桩台：桩的间距——有门机无火车时，可采用等间距（3～5m）；有门机有火车时，可采用等间距或不等间距布置。倾斜度——取≦3：1。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；①空间净距＞0.5m，平面布置上扭一角度15°～20°②桩顶净距＞0.3m（安放替打） 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。2、 桩距与桩数：⑴桩距：一般3～5m，且桩间净距≥6d（或6b）；⑵桩数：可根据结构宽度、桩距和码头面上的荷载大小确定。

㈡ 桩基的纵向布置：桩的纵向布置与横向排架间距有关：⑴排架间距，取决于：码头面的荷载、桩的承载力、上部结构的技术、经济的合理性、船舶系靠方便程度和施工起重能力等。应综合考虑各种因素加以确定。为充分发挥桩的承载力，采用长桩、粗桩和大跨径。一般应提高经济技术比较来确定。前方平台：5～8m，（10～14m）；后方平台：堆货荷载较大，3～5m。备注：在整个码头上的横向排架间距应尽量一致，以减少构件类型。 ⑵纵向叉桩的布置取决于：码头的纵向受力和码头的纵向刚度。一般：①码头短（几十米）：端部要设叉桩，以抵抗船舶顶水平靠岸时产生的撞击力纵向分力；②码头长（几百米），常为连续梁板结构，整体性好，纵向刚度大，可不设叉桩或仅在两端设叉桩或半叉桩；③在风暴系船柱和舾装码头的试车系船柱下面，因纵向系缆力大，应设纵向叉桩。

㈢ 桩长的确定：根据计算确定，取决于：单桩承载能力、地质情况、施工中打桩船能施打的长度。若超过打桩船能施打的长度，需接桩。根据打桩船能施打的高度： L≧（h＋F－l）＋H⑴满足在地基中的嵌固条件，如是岩面或打入困难的土层（N≥30）的高度较高，需采用钻孔栽桩的方法来满足嵌固

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条件。 ⑵为了提高桩的承载力和减小沉降，应尽量将基桩尖打入良好持力层的一定深度。⑶桩未能达到硬土层，在满足单桩承载力的基础上应使同一桩台的桩打至同一土层，且桩尖标高不宜相差太大，以免桩台产生不均匀沉降。

10、上部结构系统选择及布置原则是什么？面板的受力性质如何确定？什么条件下为双向板或为单向板。

上部结构布置原则：①结构系统简单；②结构受力明确合理；③整体性好，有足够的刚度；④尽量采用预制构件和预应力构件；⑤构件类型少，便于预制安装，现浇工作量少。

结构布置关键：是否设置纵梁和设几根纵梁。纵梁的设置取决于码头面上荷载的性质和大小以及结构的整体性要求。

单向板：简支板、连续板和悬臂板；双向板：四边简支、四边固定、三边简支一边自由和三边固定一边自由。①支承情况：a、两边支承、两边自由板：为单向板，如空心板。b、四边支承板：la/lb＞2为单向板，la/lb≤2为双向板（事实上均为双向板）。c单向板：计算时沿长边方向取板宽，短边方向取为板跨，只考虑单向配筋，类似于梁。d双向板：则考虑双向受力，按双向配筋。②支承构造:简支板、悬臂板和连续板的判别：主要根据板和板之间、板与梁之间的连接构造来确定。a简支板：在支座处自由搁置或简单连接；b连续板：在支座处整体连接，如迭合板；c悬臂板：板的一边与梁整体连接，而另三边自由。 计算同简支梁、连续梁和悬臂梁。

11、面板在集中荷载作用下的有效分布宽度的物理力意义：集中荷载传递宽度附近还有相当宽度能帮助承受荷载，所以承受集中荷载的宽度往往远大于传递宽度而又不超过板的实际宽度，并可分为弯矩计算宽度和剪力计算宽度。

15、靠船构件考虑的荷载：主要承受船舶的挤靠力和撞击力，但撞击力较大，因此一般以撞击力作为设计荷载。㈡、撞击力的作用点位置：应根据水位和防护设备情况确定，但对悬臂式结构，撞击力作用点位置越低越不利，因此一般假定船舶撞击力作用在设计低水位以上第一排防护设施上。㈢、内力计算⒈ 正向靠船：悬臂梁或和悬臂板式靠船构件按悬臂梁（板）计算⒉ 船舶斜向靠岸：如与码头前沿线夹角较小，应考虑撞击力产生的水平摩擦力和由此产生的扭距作用。故悬臂梁式靠船构件一般按双向受弯、受扭构件设计，如有可靠的纵向水平撑也按单向受弯构件设计。 16、高桩码头横向排架计算图式的拟订考虑因素1、计算单元2、桩台刚度：桩台根据刚度可分为三类：刚性桩台，柔性桩台，非刚性桩台3、桩端固定性质4、桩台计算跨度和桩帽对内力的影响5、 桩的受弯计算长度。

影响桩端固定性质的因素有：桩与桩台及地基的连接，性质上是介于固接和铰接之间的弹性嵌固，但为便于计算，一般简化为固接和铰接。选择时，应考虑：①桩顶与桩台的连接，②桩下端埋入地基的实际情况和③桩端固定性质对横向排架中各构件内力的影响。

17、桩的刚性系数：桩顶发生单位变位时（轴向变位、法向变位或转角），在桩顶断面产生的内力（轴向力N、剪力Q、弯矩M）。弹性压缩系数：桩顶断面在单位轴向力N作用下，桩顶发生的轴向变位。轴向刚度系数：桩顶发生单向轴向变位时在桩顶断面处所产生的轴向力。轴向刚度系数与弹性压缩系数互为倒数。桩的横向刚度系数：桩顶产生单位法向位移时所需的力（或桩顶断面产生的力）。 19、格尔法计算刚性桩台：刚性桩台横向排架是一个刚性横梁支承在弹性柱(桩)上的结构体系。基本思路：以桩台变位三要素（水平位移a、竖向变位b和转角c）为未知数，根据作用在桩台上的力平衡条件（∑H＝0，∑V＝0，∑M＝0）建立三元联立方程式，求解变位三要素，最后由变位求桩力。2、基本假定①平面假定②桩顶在同一标高（同一水平面）；③桩台EI＝∞，只有变位，无变形；④桩顶与桩台为固接，桩下端为弹性嵌固；⑤遵守小变形假定，tgc＝c。

20、混合法计算柔性桩台基本假定：①桩台有一定刚度，EI＝const，支承处连续，有一定抗弯能力，在外荷载作用下桩台只产生弯曲变形，无轴向变形——各支座的水平位移相同。②桩的两端为铰接，只能轴向变形，无弯曲变形（只有轴向力）。③不计横梁的剪力变形，且满足小变形假定。

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混合法推导过程：①建立轴向力与桩顶变位的关系式②建立各支座的平衡方程式：根据各支座垂直分力的平衡条件有：∑Y＝0；根据各支座水平力平衡条件：∑X＝0③求解支座弯矩：在垂直荷载（包括水平对横梁中和轴产生的力矩）作用下，由直桩和叉桩支承的横梁按弹性支承连续梁计算，可采用带支座沉陷的三弯矩方程进行计算。（4） 最后可求解横梁任意截面的内力：梁任意断面弯矩，梁任意断面的剪力。

21、简化法计算横向排架适用情况：对于设有叉桩的横向排架,采用简化法与采用精确法算出的结构内力相差甚微,能满足工程所需精度要求。⑴基本假定：桩两端为铰接；作用在横向排架上的水平力完全由叉桩承受；横向排架中的横梁只考虑垂直力和弯矩的作用，按一般弹性支承连续梁工作，然后便可以采用五弯距方程式进行计算。⑵计算方法：按弹性支承连续梁工作，用五弯距方程式进行计算。 23、高桩桁架式码头和无梁板式码头的计算特点？

高桩桁架式的计算：⑴把横向排架视为刚性桩台⑵框架计算图示：①空腹式（无斜撑）：各节点固接的闭合框架；②单斜式支撑：各节点绞接桁架（静定）③剪力支撑：各节点绞接桁架（超静定）； 无梁板式高桩码头的计算（近似按代替框架法计算）：即先将空间结构简化为双向平面问题，用线支承代替点支承，计算纵向和横向的板带，最后用经验系数进行修正。

24、高桩码头单桩的极限承载能力如何计算？桩的水平承载能力决定于什么？ 有限元方法；极限平衡法；弹性地基反力系数法：m法，常数法，c值法；

桩的水平承载能力决定于：桩的入土深度，桩的刚度，桩头的状态：是嵌固还是自由；桩周土体的性质。

25、高桩码头的整体稳定性验算的特点：1、不考虑高桩码头结构上的荷载（包括自重，使用荷载）。2、不考虑截桩力产生的稳定力关系。

26、预制构件施工验算什么情况下的受力分析？

一般情况下，钢筋砼构件按使用期产生的内力进行强度配筋和抗裂验算，但对于预制安装的构件：尚应按短暂状况对施工期的受力情况进行强度和抗裂验算，不满足要求时可在施工时采取措施。但对有些构件（桩）施工应力在设计中起控制作用，需安施工期产生的内力进行强度配筋和抗裂验算。桩在施工期起控制作用的主要是吊桩应力和打桩应力。确定二点吊、四点吊的位置：使桩身产生的正负弯矩相等。

27、打桩应力影响因素：1、锤击速度和重量 2、桩垫及刚度 3、桩型和桩的材质 4、土质条件 5、制桩质量和沉桩工艺。另外桩直径、桩长、桩内水体运动等

第五章斜坡码头和浮码头和外海开敞式码头 1、斜坡式码头的型式及优缺点 ？

斜坡式码头组成：由坡道、趸船、移动引桥和坡顶挡土墙组成。其中斜坡道为基本结构，其他结构可根据具体需要设置。趸船：供船舶靠离码头，临时堆货，并可移上下，前后动以适应水位的变化。斜坡式码头的结构型式：一、按斜坡道结构型式：实体斜坡码头(1:3～1:8)：用于岸坡地形起伏不大,岸坡坡度适宜且坡脚处水深足够；架空斜坡码头(1:3～1:5)：用于河岸坡度陡或河滩成凹形或实体易造成回淤的情况。二、按上下坡运输作业方式：缆车码头；皮带机码头：散货或大宗小件货（袋袋粮食，化肥水泥）；汽车下河码头。2、斜坡式码头优点：⑴结构简单，建设速度快，投资少⑵对水位变化适应性强。3、缺点：⑴趸船移泊作业麻烦；⑵装卸环节多,通过能力小⑶趸船易受风浪影响⑷作业安全性差。适用条件：对水位差＞17m，以建斜坡码头为主。

2、斜坡码头与浮码头区别：1、斜坡码头有固定的斜坡道 2、浮码头有变坡和活动的引桥 3、斜坡码头的趸船要上下，前后移动 4、浮码头一般只有上下移动，无前后移动。

3、实体斜坡的构造 ：实体斜坡由坡身、坡脚和坡顶三部分组成。㈠、坡身：由回填料，坡面，到滤层（前两者之间）两侧护坡，护脚组成。1、 回填料的选择：坡身以施工水位为界分成水上，水下两

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部分。施工水位以上，用透水性好的无粘性材料（碎石，砂卵石，炉渣等）；施工水位以下，用抛填块石两侧护坡（当坡道高出天然岸坡时）；两侧护脚：支撑坡面，以及防止冲刷。2、 坡面结构：施工水位以上，用干砌，浆砌或砼面层预制或现浇；施工水位以下，抛理块石面层（理顺）3、倒滤层：防止回填料被水流，淘刷而流失；位置：回填料与坡面之间，回填料与抛石之间，回填料与护坡、坡脚之间。施工水位以上，采用分层倒滤；施工水位以下：采用天然级配较好的混合料作混合到滤层。㈢、坡顶：为岸坡道与岸的衔接部分，一般采用重力式挡土墙，按一般重力式挡土墙计算。

4、实体斜坡坡脚的作用及型式1、作用：支撑坡身，防止水流淘刷地基，常采用抛石棱体 2、形式：⑴突出式：用于岸坡较陡，土质较好⑵埋入式：用于岸坡平缓，土质较好 ⑶其它形式：方块式（土质较好），低桩沉台，板桩（土质较差） 5. 架空斜坡：由墩台和上部结构组成。

架空斜坡码头的重力式墩台的受力分析：在进行重力墩计算时，由于顺轨道方向和垂直轨道方 向的荷载不同，因此计算时这两种情况应分别考虑。

架空斜坡钢筋砼斜梁的计算特点：简支斜梁在竖向荷载作用下，弯矩与相应的水平梁在竖 向荷载作用下相同，可沿斜梁绘弯矩图，纵坐标不变；

6、浮码头：组成：趸船、趸船的锚系和支撑设施、引桥及护岸四部分。型式：单跨活动引桥（水位差不大，而岸坡又较陡的地区）；多跨活动引桥（水位差较大，而岸坡平缓的地区）；活动式浮码头（机动性大，可用作战备码头）。 趸船的停锚型式（即固定方式）：锚链系锚，撑杆系统系锚，定位墩系锚 7、试比较重力式、板桩、高桩、斜坡式码头的适用范围。

重力式码头适用于地基承载力好，材料来源丰富的地区；板桩码头适用于能沉入板桩的地区。过去多用于中小码头；高桩码头是一种常采用的码头结构型式，它适用于软土层较厚打桩的地基；对水位差＞17m，以建斜坡码头为主。 第六章防波堤及修造船建筑物 一、防波堤

1、防波堤功能 1、防御波浪，冰棱的袭击，保证港内水域的平稳；2、阻拦泥沙，减少港内淤积，保证港内水深；3、堤的内侧可兼作码头，或安放系锚设备，供船舶停靠，节省投资 。 ⑴斜坡式防波堤：由堤心石，护面，护底组成（一般）。①优点：ａ、消浪功能好，波浪大部分不反射；ｂ、对地基承载要求不高，损坏后易修复；ｃ、施工容易，一般不需大型起重设备，便于就地取材；②缺点ａ、护面块石易被波浪冲走，需经常维修，增加后期费用；ｂ、堤两侧不能直接作系靠船舶的码头之用。③适用范围水深不大（<10～12ｍ），当地基料价格便宜或地基较软的情况 。

⑵直立式防波堤 ：一般由墙身，上部结构，基础组成。在临海，临港两侧均为直立墙，底部基础多采用抛石基床，水下墙身一般采用砼方块或砼沉箱结构，上部多采用现浇石结构（由平台和防波堤组成） ①优点：ａ、与斜坡式相比，材料用量少；ｂ、不需要经常维修；ｃ、堤内侧可兼作码头，适用方便②缺点：ａ、波浪反射大，消浪效果差，可能影响港内水域平静；ｂ、堤前水深或基肩上水深小于波浪的破碎水深时，波浪将破碎，对堤前产生很大的动水压力，需加大堤身宽度和需要护底措施，增大造价；ｃ、地基应力大，对不均匀沉降敏感。ｄ、一旦破坏，修复困难。③适用范围：ａ、水深较大（大于破碎水深，使波浪不破碎）ｂ、地基坚实，承载能力大。

2、设计波浪标准 ：包括设计波浪的重现期和设计波浪的波列累积频率。 1、重现期标准：指某一特定累积频率的波列平均多少年出现一次，它代表波浪要素的长期（几十年计）统计分布规律。意义：⑴考虑了建筑物的使用年限和重要性；⑵使建筑物具有一定的安全度；⑶反映了波浪要素的长期的统计分布规律（以几十年），在设计中，使用期较长，越重要的建筑物采用较长的重现期（不同结构物设计波浪重现期选择见规范）。2、波列累积频率标准：指设计波列在实际不规则波列中出现的频率。它代表波浪要素短期（以几十分钟计）统计分布规律。意义：⑴反映了特征波浪要素在短期内（以几十

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