重慶交通大學(xué)《港口水工建筑物》復(fù)試題綱

1、重慶交通大學(xué)港口水工建筑物復(fù)試題綱1、碼頭的分類及其使用范圍與碼頭的基本組成及其作用；1）碼頭分 類與使用范圍按平面布置分類：順岸式、突堤式（主要用于海港）、墩式（常用 于外海開(kāi)敞式碼頭）、島式（不設(shè)引橋的墩式碼頭，主要用于裝卸液體貨物）。按斷面形式分類：直立式（多用于水位變幅不大的港口，如海岸港、 河口港）、斜坡式（多用于水位變幅較大的港口，如上、中游河港或水庫(kù) 港）、半斜坡式（適用于枯水期較長(zhǎng)而洪水期較短的山區(qū)河港）、半直立 式（適用于高水位時(shí)間較長(zhǎng)，而低水位時(shí)間較短的情況，水庫(kù)港）。按結(jié)構(gòu)形式分類：重力式碼頭、板樁碼頭、高樁碼頭、混合式碼頭。重力式碼頭工作原理：是依靠結(jié)構(gòu)本身及其上面填料

2、的重量來(lái)維持穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)：耐久性好，能抵抗大船、漂浮物的撞擊，對(duì)超載、工藝變化適 應(yīng)能力最強(qiáng)。缺點(diǎn)：波浪反射嚴(yán)重，泊穩(wěn)條件差，地基應(yīng)力大，一般須作 拋石基床。適用條件：地質(zhì)條件較好的地基。板樁碼頭工作原理：依靠板樁入土部分的側(cè)向土抗力和安設(shè)在板樁上部的錨碇 結(jié)構(gòu)來(lái)維持穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)：耐久性好（相對(duì)），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料用量少，便 于預(yù)制，可以先打樁，后開(kāi)挖港池。缺點(diǎn)：波浪反射嚴(yán)重，泊穩(wěn)條件差，對(duì)鋼板樁需采取防銹措施，增加 費(fèi)用，對(duì)開(kāi)挖超深反應(yīng)敏感（應(yīng)預(yù)留0.5m）。適用條件：能打板樁的地基，萬(wàn)噸級(jí)以下的泊位，適用于有掩護(hù)的海 港。高樁碼頭工作原理：通過(guò)樁臺(tái)將作用在碼頭上的荷載經(jīng)樁基傳給地基。優(yōu)點(diǎn)：波浪反

3、射小，泊穩(wěn)條件好，砂石用量少，對(duì)開(kāi)挖超深適應(yīng)能力 強(qiáng)。缺點(diǎn)：對(duì)地面超載、工藝變化的適應(yīng)能力差，水平承載能力低，耐久 性差，須設(shè)叉樁（大直徑管柱例外）。適用條件：軟土地基。混合式碼頭根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文、材料、施工條件和碼頭的使用要求，也可采 用各種不同型式的混合結(jié)構(gòu)。如：前板樁高樁碼頭，后板樁高樁碼頭，透 空重力式結(jié)構(gòu)等。2）碼頭的基本組成及其作用結(jié)構(gòu)形式組成部分上部結(jié) 構(gòu)主體結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)其他碼頭附屬設(shè)備重力碼頭胸墻墻身拋石基床墻 后回填料拉桿、錨碇結(jié)構(gòu)擋土結(jié)構(gòu)系船、仿沖、工藝、安全設(shè)施路面帽梁 或胸墻板樁墻承臺(tái)或梁板及靠船構(gòu)件樁板樁碼頭高樁碼頭上部結(jié)構(gòu)：直 接承受船舶荷載和地面使用荷載，

4、并將這些荷載傳給下部結(jié)構(gòu)。將下部 結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連成整體。設(shè)置碼頭設(shè)施，如防沖設(shè)施、系船設(shè)施等。下部 結(jié)構(gòu)：支承上部結(jié)構(gòu)，形成直立岸壁。將作用在上部結(jié)構(gòu)和本身上的 荷載傳給地基。碼頭設(shè)備：用于船舶的系靠和裝卸作業(yè)等。2、可靠度的含義；結(jié)構(gòu) 的正常功能；3、作用的分類、作用代表值的確定、作用效應(yīng)組合及其原則；1）作 用分類按時(shí)間變異分類：永久作用（如自重力，預(yù)加應(yīng)力，土重力，永久 作用引起的土壓力等）、可變作用（如堆貨，流動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械，可變作用引起的土壓力，船 舶荷載，波浪力等）、偶然作用（如地震作用）。注意：港口工程鋼筋砼 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。b.按空間位置分類：固定作用、自由作用。c.

5、按結(jié)構(gòu)反應(yīng)分類：靜態(tài)作用、動(dòng)態(tài)作用。2）作用組合原則對(duì)實(shí)際有可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，應(yīng)按其最不利情況進(jìn)行組合b.對(duì) 于不同的計(jì)算項(xiàng)目，應(yīng)分別按各自的最不利情況進(jìn)行組合。c.受水位影響 的建筑物，應(yīng)把水位作為一個(gè)組合組合條件。3）用效應(yīng)組合和作用代表 值的取值a.港口工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定對(duì)實(shí)際有可能在港口工程結(jié)構(gòu)上同時(shí)出現(xiàn)的作用應(yīng)分別按承載能力極 限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)考慮作用效應(yīng)的組合。當(dāng)結(jié)構(gòu)超過(guò)承載能力極限狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失承載能力；超過(guò)正常使用極限狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件就不能滿足適用性和耐久性的 要求。承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算可分為：持久組合、短暫組合、偶然組合。 持久組合：永久作用和持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的

6、可變作用組成的作用效應(yīng)組合。短 暫組合：包含持續(xù)時(shí)間較短的可變作用所組成的作用效應(yīng)組合。偶然組合: 包含偶然作用所組成的作用效應(yīng)組合。承載能力極限狀態(tài)，可變作用應(yīng)分 別按如下規(guī)定取值：持久組合：主導(dǎo)可變作用取標(biāo)準(zhǔn)值，非主導(dǎo)可變作用取組合值。 （組合值是將標(biāo)準(zhǔn)值乘以組合系數(shù)，W=0.7）短暫組合：對(duì)由環(huán)境條件引起的可變作用，按有關(guān)結(jié)構(gòu)規(guī)范的規(guī)定 確定，其它作用取可能出現(xiàn)的最大值為標(biāo)準(zhǔn)值。偶然組合：按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中的有關(guān)規(guī) 定取值。正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算可分為：持久狀況（持久狀況作用又可分為短 期效應(yīng)（頻遇）組合和長(zhǎng)期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組合兩種）、短暫狀況。正常使用極限狀態(tài)，可變作用

7、應(yīng)分別按如下規(guī)定取值：持久狀況作用的短期效應(yīng)（頻遇）組合，取可變作用的頻遇值，即 作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)的較大值。（標(biāo)準(zhǔn)值乘以頻遇值系數(shù)W1=0.8）持久狀況作用的長(zhǎng)期效應(yīng)（準(zhǔn)永久）組合，取可變作用的準(zhǔn)永久值， 即作用在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常出現(xiàn)的量值，它在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)具有較長(zhǎng)的總持續(xù)期。（標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久系數(shù)W2=0.6）短暫狀況：當(dāng)需要考慮正常使用極限狀況時(shí)，取標(biāo)準(zhǔn)值。4、重力 式碼頭的特點(diǎn)、一般適用范圍以及重力式碼頭的常用結(jié)構(gòu)型式、主要組成 及其作用；1）重力式碼頭的特點(diǎn)、一般適用范圍同上2）重力式碼頭的主要組成部分及其作用胸墻和墻身：是重力式碼頭的主體結(jié)構(gòu)，擋土、承受并傳遞外力、 構(gòu)成整體、便于安裝

8、碼頭設(shè)備?；A(chǔ)：擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；有利于保護(hù)地基 不受沖刷；便于整平地基，安裝墻身。墻后回填：（主要指拋石棱體，倒濾層）減小土壓力，減小水土流 失。d.碼頭設(shè)施：供船舶系靠，裝卸作業(yè)。3）重力式碼頭的常用結(jié)構(gòu)型 式重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決于墻身結(jié)構(gòu)按墻身結(jié)構(gòu)型式分：方塊碼頭，沉箱碼頭，護(hù)壁碼頭，大直徑圓筒 碼頭，格形鋼板樁碼頭，干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭等。按施工方法分類：干地現(xiàn)澆或砌筑的結(jié)構(gòu)、水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)。5、重力式碼頭的設(shè)計(jì)狀況、一般計(jì)算內(nèi)容及對(duì)應(yīng)采用的極限狀態(tài)和 作用效應(yīng)組合；1）重力式碼頭的設(shè)計(jì)狀況重力式碼頭的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮三種設(shè)計(jì)狀況：持久狀況、短暫狀況、偶然

9、狀況。持久狀況：在結(jié)構(gòu)使用期按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài) 設(shè)計(jì)。短暫狀況：施工期或使用期可能臨時(shí)承受某種特殊荷載時(shí)按承載能 力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，必要時(shí)也需按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。偶然狀況：在使用期遭受偶然荷載時(shí)僅按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。2）書(shū) P32 業(yè)，表 2-3-16、重力式碼頭斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及其基本要求；盡量減小土壓力：俯斜墻背，卸荷板，設(shè)置拋石棱體。盡量使斷面重心后移，以增大穩(wěn)定，減小地基應(yīng)力，宜采用衡重式 斷面，衡重式碼頭在施工過(guò)程重，若墻后未及時(shí)回填，存在向后傾覆的危險(xiǎn)，為了保證墻 在施工重的穩(wěn)定性荷控制基底應(yīng)力分布，應(yīng)對(duì)墻身合力到后趾的距離作限 制：（1）對(duì)非巖基：a4B

10、/3，對(duì)應(yīng)頂寬/底寬W1.6（2）對(duì)巖基：aB/4, 對(duì)應(yīng)頂寬/底寬W1.9。c.在施工許可的情況下，盡量增大塊體尺寸，以減 少層數(shù)和數(shù)量。卸荷板的位置應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍话阈逗砂屙斆嬉苑旁诂F(xiàn)澆胸墻的施 工水位為宜。7、減少作用于重力式碼頭上的永久土壓力的有效措施；俯 斜墻背，卸荷板，設(shè)置拋石棱體8、板樁碼頭的基本組成、主要的結(jié)構(gòu)型式、構(gòu)造和特點(diǎn)；1）基本組成：板樁墻、拉桿、錨碇結(jié)構(gòu)、導(dǎo)梁、帽梁、碼頭設(shè)備。2） 主要結(jié)構(gòu)形式：a.按板樁材料分：木板樁碼頭、鋼筋砼板樁碼頭、鋼板樁碼頭。木板 樁碼頭：強(qiáng)度低，耐久性差，木材用量大，現(xiàn)在很少使用。鋼筋砼板樁碼頭：耐久性好，用鋼量少，造價(jià)低，但強(qiáng)度有限，一

11、般 用于中小型碼頭。鋼板樁碼頭：強(qiáng)度高，重量輕，止水性好，施工方便， 但易腐蝕，耐久性較差，適用于建造水深較大的海港碼頭，特別多用于要 求不透水的船塢塢墻、施工圍堰和防滲圍幕等工程中b.按錨碇系統(tǒng)分： 無(wú)錨板樁、有錨板樁。無(wú)錨板樁：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有板樁墻和帽梁兩部分。板樁呈懸臂工作狀 態(tài)，承載能力小，墻頂變形大，在碼頭中一般不用。有錨板樁：當(dāng)墻高較 大時(shí)，為了減小板樁的斷面尺寸和樁頂位移，而設(shè)置拉桿和斜拉樁錨碇。 有錨板樁：?jiǎn)五^板樁、雙錨板樁、多錨板樁、斜拉板樁。單錨板樁：適用 于墻高在610m以下的中小型碼頭。雙錨或多錨：適用于墻高大于10m的碼頭，但應(yīng)用較少。原因：下拉 桿高程較低，施工困難

12、（一般要求水上穿拉桿）；上下拉桿的位移很難協(xié) 調(diào)，常會(huì)使某一拉桿嚴(yán)重超載。斜拉樁：不設(shè)水平拉桿，而增設(shè)斜拉樁來(lái)錨碇，使錨碇結(jié)構(gòu)至板樁墻 的距離大大縮短，減少了墻后開(kāi)挖，特別適用于墻后不能開(kāi)挖或開(kāi)挖不經(jīng) 濟(jì)的情況。但是斜拉樁承受水平力的能力有限，因此多用于中小型碼頭。按板樁墻結(jié)構(gòu)分類：普通板樁墻、長(zhǎng)短板樁結(jié)合、主樁與板樁結(jié)合、 主樁擋板（套板）結(jié)合。普通板樁墻：由斷面和長(zhǎng)度均相同的板樁組成，其優(yōu)點(diǎn)是板樁類型單 一，施工方便。長(zhǎng)短板樁結(jié)合：在普通板樁墻中，每隔一定距離，打入一根長(zhǎng)板樁， 這樣既保證了穩(wěn)定，又降低了造價(jià)。適用于土質(zhì)條件較差，在較深處才有 硬土層的情況。主樁、板樁結(jié)合：將長(zhǎng)樁的斷面加大

13、，成為主樁，以充分發(fā)揮長(zhǎng)樁的 作用，而將短樁的斷面減小，成為輔樁，從而構(gòu)成主樁板樁結(jié)合。適用同 上。主樁擋板（套板）結(jié)合：與3不同的是，它是在主樁后面放置擋板或 在主樁之間插放套板來(lái)?yè)跬?。墻后土壓力直接作用在擋板（套板）上，?后全部傳給主樁，主樁受力很打，因此適用于水深不大的情況，且要求先 開(kāi)挖港池，以便擋板（套板）的安放。d.按施工方法分類：預(yù)制沉入板樁、 地下墻。地下墻：水下砼連續(xù)墻：用鉆機(jī)在地下開(kāi)溝槽，用水下澆注砼方法形成連續(xù) 墻；預(yù)制板樁成槽沉放：將預(yù)制的鋼筋砼板樁放在溝槽內(nèi)，板樁前后用 低標(biāo)號(hào)的水泥土漿填滿。3）構(gòu)造、特點(diǎn)板樁、錨碇結(jié)構(gòu)、拉桿、導(dǎo)梁帽梁及胸墻、排水設(shè)施9、拉桿失事的

14、 原因及防治措施；失事原因設(shè)計(jì)拉力實(shí)際拉力拉桿下填沉陷，拉桿在其上土重及 地面荷載作用下發(fā)生彎曲，產(chǎn)生附加應(yīng)力而斷裂。銹蝕使拉桿斷面減小。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮各種影響因素，正確計(jì)算拉桿拉力，并采取措 施，減小或消除各種附加應(yīng)力，并防止拉桿銹蝕。防治措施：夯實(shí)拉桿下的填土，或在拉桿下設(shè)置支撐，以減小沉陷， 支撐形式有支撐樁、設(shè)砼墊塊或墊墩、鋪碎石或灰土墊層。在拉桿兩端 設(shè)置連接鉸，以消除其附加應(yīng)力。在拉桿上做各U形防護(hù)罩，使拉桿上 面的土重及地面荷載不直接作用載拉桿上，而通過(guò)防護(hù)罩傳到拉桿兩側(cè)的 地基上。防銹處理，涂?jī)蓪臃冷P漆，并用瀝青麻袋包裹兩層。回填料 嚴(yán)禁帶有腐蝕性。10、板樁碼頭的錨碇類

15、型及其受力特點(diǎn)與適用條件；1）錨碇板（墻） a.受力原理：依靠其前面回填料的土抗力來(lái)承受拉桿拉力，承載能力較小， 水平位移較大b.適用條件：碼頭后方場(chǎng)地寬敞，拉桿力不大時(shí)。2）錨 碇樁（板樁）a.受力原理：靠樁打入土中嵌固工作，其深度由“踢腳”穩(wěn) 定來(lái)確定，此結(jié)構(gòu)屬于無(wú)錨樁，承載能力較小，水平位移較大；適用條件：碼頭后方場(chǎng)地寬敞，且地下水位較高或利用原土層時(shí)；3）錨碇叉樁和斜拉樁受力原理：靠樁的軸向拉壓和拉拔承載力來(lái)工作，其穩(wěn)定性由樁的承 載能力確定。適用條件：碼頭后方場(chǎng)地狹窄，拉桿力較大時(shí)。4）其它形式：拖板式、尼龍帶式、錨桿式，加筋土結(jié)構(gòu)及混合式。11、單錨板樁碼頭的計(jì)算內(nèi)容有那些？其常用

16、得計(jì)算方法及其適用范 圍；1）單錨板樁墻計(jì)算內(nèi)容板樁墻入土深度、板樁墻彎矩、拉桿拉力2）計(jì)算方法與使用范圍彈性線法：僅適用于單錨板樁墻的彈性嵌固工作狀態(tài)；但對(duì)于剛度 較大的板樁墻（如現(xiàn)澆地下墻），不宜采用彈性線法。自由支撐法：僅 適用于單錨板樁墻的自由工作狀態(tài)；豎向彈性地基梁法：可適用于單錨和多錨板樁墻的任何工作狀態(tài)。12、高樁碼頭的特點(diǎn)及適用條件、組成及上部結(jié)構(gòu)的主要型式；1）高樁碼 頭的特點(diǎn)及適用條件同上2）組成上部結(jié)構(gòu)、樁基、擋土結(jié)構(gòu)、岸坡、碼頭設(shè)備。3）上部結(jié)構(gòu)的主要 型式板梁式、桁架式、無(wú)梁板式、承臺(tái)式13、高樁碼頭橫向排架中樁基布置原則；盡量發(fā)揮樁的單樁承載力;同一樁臺(tái)下基樁樁尖應(yīng)

17、打至同一土層，且樁尖標(biāo)高不宜相差太大， 有利提高樁的承載能力，減小樁臺(tái)沉降及不均勻沉降；同一樁臺(tái)下各樁受力應(yīng)盡量均勻，斷面、傾斜度應(yīng)盡量一致樁位盡 量布置在縱梁下；承受水平力較大的碼頭，宜設(shè)置叉樁或半叉樁；樁 和樁的空間交叉應(yīng)留有適當(dāng)距離，防止碰撞；有門(mén)機(jī)時(shí)，門(mén)機(jī)下一般都布置雙樁：前為雙直樁，后為叉樁；無(wú)火 車時(shí)：在前后門(mén)機(jī)之間布置1或2根樁；有火車時(shí)：每線火車下布置1或 2根；窄突堤碼頭：一般兩側(cè)靠船，樁基布置成對(duì)稱。14、進(jìn)行高樁碼頭樁力計(jì)算時(shí)如何考慮上部結(jié)構(gòu)剛度的影響；剛性樁臺(tái)：EI = 8，在外荷載作用下，樁臺(tái)只發(fā)生變位（水平、豎 向和轉(zhuǎn)角），不發(fā)生變形，適用于框架時(shí)式碼頭和承臺(tái)式碼頭的上部結(jié)構(gòu)；柔性樁臺(tái)：EI =常數(shù)，受力后樁臺(tái)不僅產(chǎn)生變位，且發(fā)生變形。適 用于梁板式高樁碼頭的橫梁和無(wú)橫梁式高樁碼頭的橫向板帶；非剛性樁臺(tái)：支座處EI = 0,該支承處不能承受彎矩，樁臺(tái)按簡(jiǎn)支 梁計(jì)算，適用于鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的棧橋。15、在板梁式碼頭中，對(duì)于由叉樁和直樁支承的板梁式碼頭的