港工考试复习资料.doc

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1、绪论0.1工程结构可靠度的含义是什么?结构在规定的时间内,在规定的条件下(正常设计、正常施工和正常使用),完成预定功能的概率港工结构的极限状态是什么?包括哪几类?各自的定义?分别对应结构预定功能的哪几项?极限状态:结构或结构的一部分超过某一状态,就不能满足设计规定的某一功能要求的特定状态。可分为承载力极限状态和正常使用极限状态。承载力极限状态:对应于结构或结构构件达到最大承载能力或产生不适于继续承载的变形正常使用极限状态:结构未超过(即未达到)正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态1.1码头有哪些使用功能:码头建筑物是供船舶系靠、停泊、进行货物装卸作业和旅客上下使用等作用的。1.2码头建筑物由

2、哪几部分组成?各部分的功能是什么?码头建筑物由主体结构和码头设备两部分组成。主体机构又包括上部结构、下部结构和基础上部结构的作用:将下部结构的构件连成整体;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安设码头设施(如防冲设施、系船设施等)下部结构的作用:支承上部结构,形成直立岸壁;将作用在上部结构和本身上的荷载传给基础基础的作用:承受下部结构传来的作用力,并扩散到较大范围地基上码头设备的作用:用于船舶系靠和装卸作业等1.3码头按断面形式可分为哪几种?绘出断面示意图?并简述其主要的优缺点及适用条件。 直立式:多用于水位变幅不大的港口(如海岸港、河口港) 斜坡式:多用于水位变幅较大的港

3、口(如上中游河港或水库港) 半斜坡式:适用于枯水期较长而洪水期较短的(山区河港) 半直立式:适用于高水位时间较长、低水位时间较短(水库港)1.4码头按结构形式可分为哪几类?各自的优缺点及适用条件?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,一般须做抛石基床适用条件:地质条件较好、有大量砂石料的地方(2)板桩式优点:结构简单,用量省,造价低,便于预制和施工;可以先打桩,后开挖港池缺点:波浪反射严重,泊稳条件差,耐久性较差(钢板桩需防锈) ,对开挖超深反应敏感(应预留0.5m)适用条件:适用于有掩护海港,墙身高度不太大的中

4、小型码头(万吨级以下的泊位)(3)高桩式优点:波浪反射小,泊稳条件好,砂石用量少,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,须设叉桩(大直径管柱例外) ,耐久性差(防腐)适用环境:浅层地基强度较低的软土地基1.6何谓作用?何谓作用效用?简述作用组合应遵循的原则?并阐明承载能力极限状态和正常极限状态分别如何进行效用组合?作用:施加在港工结构上的外力(直接作用),以及引起结构外加变形和约束变形的原因(间接作用)作用效用:作用于结构或结构构件上的各种作用F使结构产生的内力(N、M、V、T)、应力、变形、位移、裂缝等反应组合原则(1)对实际有可能同时出现在建筑物上的各种

5、作用,应按可能形成的最不利情况进行作用效应组合(如重力式码头稳定性验算中:系缆力+墙后填土压力)(2)受水位影响的建筑物,应把水位作为一个组合组合条件(校核高、设高、设低、校核低)(3)对于两种以上作用难以同时出现的情况,不予组合或降低组合级别(系缆力、撞击力)1.7施加在码头建筑物上的作用按时间变异性可以分为哪几类?其代表值如何取?分类:永久作用;可变作用;偶然作用代表值:永久作用:标准值为唯一代表值(不论何种极限状态或组合)可变作用:分别采用标准值、频遇值、准永久值为代表值(按不同极限状态和组合)偶然作用:根据观测、试验资料、工程经验综合分析确定代表值1.8码头的地面荷载包括哪些?其标准值

6、如何确定?即取决于哪些主要因素?堆货荷载;人群荷载;起重运输机械荷载;铁路荷载;汽车荷载;船舶荷载1.10门机荷载主要根据哪些因素确定?Mh-3-250代表什么含义?支腿压力(或轮压力)和吊臂位置有什么关系?主要根据门机的型号,最大起重量,最大跨幅和工作状态。代表每个支腿下有三个轮子,最大轮压力为250的门机荷载代号。1.11简述库伦土压力计算公式中各符号的含义和正负号的取值。绘出土压力作用方向和作用位置。(P37)比较库伦土压力公式和郎肯土压力公式各自适用的条件库伦土压力:应用:墙后无地面超载、土质单一、墙背和地面形状复杂的重力式码头郎肯土压力:墙后地面水平、填土分层、有超载的重力式码头1.

7、13简述各种特殊情况下的土压力计算方法;P41-P441.14船舶荷载包括哪些荷载?其大小与哪些因素有关?船舶靠码头时的撞击力与船舶停靠在码头前受吹拢风、水流和波浪影响产生的挤靠力,两者计算方法是否相同,区别在什么地方?有效撞击动能系数的含义是什么由风和水流产生的系缆力由风和水流产生的挤靠力船舶靠岸时产生的撞击力系泊船舶在波浪作用下产生的撞击力不相同,冰对建筑物的作用形式有那几种?何谓极限冰压力?极限冰压力的大小与哪些因素有关?a. 大面积冰场运动时产生的静冰压力b. 流冰产生的撞击力c. 冻结在结构上的冰因水位升降产生的竖向力d. 结构内外的冰因温度变化产生的膨胀力1.17作用在建筑物上的地

8、震荷载有哪几项?什么是地震烈度?基本烈度?设计烈度?设计烈度如何确定?水平地震系数Kh的含义?荷载:地震惯性力、动水压力、动土压力 地震烈度:建筑物遭受地震影响的强烈(破坏)程度;离震中近,烈度相对大,我国分为12度 基本烈度:设计基准期内,一般场地条件下可能遭遇的超越概率10%的烈度值(可能出现的最大烈度,中国地震烈度区划图) 设计烈度:以基本烈度作为设计烈度,根据建筑物重要程度调整1.18港口水工建筑物抗震设防的标准是什么?设防起点是几度?标准:设防后的建筑物应该能抗住发生设计烈度的地震,并允许它受到一些损坏。这些损坏不致危害人的生命和主要的生产设备;受震建筑物本身可以不修理或经一般修理后

9、仍可继续使用。设防起点是基本烈度6度。1.19重力式码头地震自重惯性力采用什么方法计算?为什么可以采用静力方法计算?公式中各符号的含义及如何确定?刚性结构:重力式码头、重力墩沿墙高分段计算第i分段水平向和竖向地震惯性力标准值(静力法):2.1简述重力式码头的组成及各部分的功能。1. 答:胸墙:安装码头附属设施、将墙身构件连成整体2. 墙身:提供靠船直立岸壁,挡土,传载给基础3. 基础:扩散、降低地基应力,减小码头沉降;保护地基不受浪流冲刷;整平地基,安装墙身4. 墙后回填土:(1)形成码头地面; (2)抛石棱体(粒径、内摩擦角大)减压; (3)倒滤层防止棱体后回填土从棱体缝隙中流失5. 码头设

10、施: 系靠船设施; (2)装卸作业设施; (3)辅助设施2.2按墙身构造情况,重力式码头包括哪几种结构形式?答:方块码头,沉箱码头,扶壁码头,大直径圆筒码头,格形钢板桩码头,干地施工的现浇砼和浆砌石码头等2.3重力式码头抛石基床的形式及适用条件?基床各部分尺度的确定方法?基床抛石要求?答:暗基床:原地面水深设计水深,且地基较好(减少基床开挖量)混合基床:原地面水深设计水深,但地基较差(如有23m淤泥层),挖除后抛石或换砂机床厚度: 要求:扩散后的基床底应力地基允许承载力设计值 地基较好:基床顶应力地基承载力时,d0.5m,主要起整平地面和防止地基土被冲刷的作用 地基较差:基床顶应力地基承载力时

11、, d1.0m,具体取值应根据稳定计算确定 当地基表层为不太厚(23m)的淤泥等软土时:直接挖掉 当地基表层为较厚的软土时,挖掉部分并换砂(厚度1.0m):换砂层上再做抛石基床基槽底宽和边坡坡宽: 基槽底宽:按照应力扩散范围确定,B+2d 有后方填土(顺岸式结构):图(a),前底边线距前趾1.5d,后底边线距后趾0.5d 无后方填土(突堤式、墩式结构):图(b),前后底边线距前趾、后趾d 基槽边坡坡度:根据土质由经验定,自身稳定即可(一般1:1)机床肩宽:根据码头高度和基床厚度确定 需夯实基床:防止打夯时发生溜肩,2m 不夯实基床: 1m 码头前底流速较大,地基土有被冲刷危险时,考虑加大基床外

12、肩宽度、放缓边坡、增大埋置深度,必要时采取护肩、护底措施2.5重力式码头墙后回填土的形式?抛石棱体的作用,断面形式,各自优缺点?倒滤层作用,构造要求?沉箱和扶壁码头为什么可不设抛石棱体,他们如何防止墙后回填土的流失? 答:墙后回填土的形式:设抛石棱体:多用于实心方块码头(减压后墙身断面减小,节省砼用量,经济效果显著),减少土压力;需加倒滤层防止水土流失(实心方块码头安装缝多且分散) 不设抛石棱体:多用于沉箱、扶壁、空心块体码头(安装缝少且集中),直接回填细粒土(砂土等),只需在墙身构件间的拼装缝处设倒滤设施(倒滤空腔或倒滤井),防止土料流失 断面形式:三角形:断面最小,抛石量最少,主防回填土流

13、失,减压一般 梯形、锯齿形: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,前者抛石量少,但施工工序多,影响工期,质量不易保证。因此, 锯齿形一般不多于二级,最多三级倒滤层作用:防止墙后回填土流失。构造要求:沉箱和扶壁码头为什么可不设抛石棱体,他们如何防止墙后回填土的流失:2.6重力式码头建筑物的一般演算包括哪几项内容,他们属于那些极限状态?作用在码头上的主要荷载有哪些?答:承载能力极限状态的持久组合(使用期)承载能力极限状态的短暂效应组合(施工期)承载能力极限状态的偶然效应组合(工程地区设计烈度7度)正常使用极限状态的长期效应(准永久)组合 主要荷载:按时间变异可分为以

14、下三类: 永久作用:自重(建筑物,固定机械设备),墙后填土产生的土压力、剩余水压力 可变作用:地面使用荷载(堆货、人群、流动机械、铁路、汽车等)及其引起的土压力,船舶荷载,施工荷载,冰荷载,波浪力等 偶然作用:地震作用2.7:地基、基床顶面应力如何计算?答:2.10卸荷板为什么能起卸荷作用?用于码头结构中的目的是什么?其强度和稳定性如何验算?答:2.11沉箱码头设前置和后置的目的是什么?沉箱接缝构造包括哪几种形式?分别适用于什么情况?沉箱为什么要设灌水孔和拉环,应设在什么位置?沉箱为什么要设置纵横向隔墙?答:1、 简述高桩码头的主要组成部分及其作用1、上部结构 码头地面,将桩基 连成整体,并把

15、荷载通 过桩基传给地基,安设 各种码头设备。 2、桩基: 支承上部结构,并 把作用在上部结构上的 荷载传给地基,同时也 起到稳固地基的作用, 有利于岸坡稳定。 2、高桩码头按平面布置分类。连片式:码头平台连成一片。满堂式:码头全长与岸相连接的形式;引桥式:码头平台通过引桥与岸相连接的形式。墩式:码头前沿仅设置靠船墩、 系船墩和工作平台,各墩之间通过人行引桥连接,工作平台则通过引桥与岸连接。适用于采用固定式装卸设备较小液体或散货装卸的码头。3、高桩码头按桩台宽度和挡土结构分类。窄桩台:设有较高的挡土结构; 宽桩台:设有较矮或无挡土结构。 窄桩台高桩码头 根据挡土结构的设置: 挡土结构与码头连成整

16、体: 前板桩高桩码头,后板桩高桩 码头。我国较少采用。 挡土结构与码头分开设置, 各自独立宽桩台 宽桩台高桩码头,不设挡土墙或设较矮的挡土墙。宽桩 台高桩码头可分成以下几种: 栈桥式:用通长的纵向变形缝将桩台分成前方、后方桩台。 前方桩台:主要承受船舶荷载、门机、铁路、流动起 重运输机械及堆货等,受力情况复杂,一般需设置叉桩或半 叉桩,并要求有良好的整体性。(连续结构) 后方桩台:主要起与岸坡连接的作用,只承受垂直荷 载,故不需设叉桩,且对上部结构的整体性要求不高,可采 用简支梁板结构。 工作: 4、高桩码头按上部结构型式分类。梁板式:梁板式码头上部结构主要由面板、纵梁、 横梁、桩帽和靠船构件

17、组成。 优点 : 受力明确;排架间距 可加大,以充分发挥桩的 承载能力;可采用预应力构件,预制装配化程度高, 施工速度快;上部结构较 厚,靠船构件悬臂短,受力条件好。 桁架式 :上部结构由面板、纵梁、桁架和水平连杆组 成。 优点 :上部结构高度大,便于分层系缆;桁架横向刚度大,整体性好;桩的自由长度减小,桩的承载能力增大。 缺点 :造价高;施工水位低,工期紧;框架与其它构件的连接节点多,构造复杂,施工麻烦;框架处于水位变动区,易受到船舶撞击而破坏,维修困难;预制框架受起重能力限制应考虑 施工条件。 适用条件 适用于水位差较大(10m 左右),需分层系缆的河港码头。 但由于其缺点较多,且分层系缆

18、还可以用其它结构型式解决,因此在水位差不大的海岸港、河口港中已逐渐被梁板式码头所 代替。 无梁板式 :上部结构由面板、桩帽和靠船构件组成。 优点:构造简单,构件少,造价低;桩帽施工水位高。 缺点 :板为点支承,受力不明确(计算方法较特殊,且作了 过多的简化,但采用有限元计算,则较精确);板为双向受力,采用双向预应力较困难;桩的自由长度长,桩的承载能力低;面板位置高,靠船构件悬臂长,耐久性差。 适用条件 :适用于水位差不大,无较大集中荷载或集中荷载较小的中小码头。 5、简述梁板式高桩码头的主要组成及优缺点。梁板式:梁板式码头上部结构主要由面板、纵梁、 横梁、桩帽和靠船构件组成。 优点: 受力明确

19、;排架间距可加大,以充分发挥桩的承载能力;可采用预应力构件,预制装配化程度高, 施工速度快;上部结构较厚,靠船构件悬臂短,受力条件好。 缺点 : 构件类型和数量多,施工麻烦;上部结构底部轮廓形状复杂,死角多,水气不排除,构件中钢筋易锈蚀。 适用条件 :一般适用于有较大集中荷载、水位差不大(5m作用)的情况; 但若设置双层系靠船时,可适用于水位差58m 的港口;当在码头前沿设置多层系靠船结构,或单独设置浮式系靠船设施时,可适用于水位差1017m的港口。6、钢管桩的桩尖有几种?各自特点。开口式:打入容易,但桩的承载力 低; 全封闭:承载力高,但打入困难; 半封闭:打入容易,到位后桩尖形成土塞,承载

20、能力也较高。 7、预应力钢筋砼空心方桩构造。尺寸 长度:取决于地基条件,单桩承载力和施工条件。 断面:非预应力:4040cm6060cm,一般4545cm以上作成空心,采用冲气胶囊作内模,空心壁厚10cm,最小壁厚由钢筋的内外保护层厚度决定,并考虑冲气胶囊的上浮影响。 分段构造(三段) 桩头:4b范围内作成实心,箍筋要加密,另加35层钢筋网片, 主筋外伸20 30d,作为锚固长度。 桩尖:11.5b作成桩尖(尖楔形),实心,桩尖后3b范围内箍筋要加 密,510cm。 桩身:作成空心,箍筋间距:预应力桩,4050cm;非预应力 桩,2030cm。 配筋:桩的受力钢筋数量应根据强度和抗裂计算确定,

21、 4040cm的桩一般设4根,4040cm以上一般设8根。方桩主筋直径d14mm, 圆桩主筋直径12mm. 材料:预应力钢筋砼桩C40,非预应力钢筋砼桩C30。 8、预应力钢筋混凝土管桩的优点。它的优点是:强度高、混凝土密度大、吸水率小;耐腐蚀、耐锤击;承载力大;与钢桩比,耐久性好,使用寿命长;不需要经常维修;用钢量为钢管桩的1/81/6;成本为钢桩的1/31/2。 但管桩的制造工艺复杂。 9、高桩码头结构轮廓尺寸的确定主要包括以下内容:前沿线的确定; 码头前沿高程的确定; 河底高程的确定; 码头岸线长度的确定; 结构尺寸的确定。 结构设计问题包括: a.结构宽度; b.桩顶高程; c.靠船构

22、件的底面高程; d.码头的分段、长度等。 10、高桩码头结构宽度拟定过程或步骤: 确定码头前沿线位置以及码头面高程、设计河底高程 (影响因素:前沿水深、与岸线顺直、对航道影响、与原结 构物衔接); 初拟开挖坡度,考虑码头修好后的稳定; 首先根据土质情况、有无护坡、打桩振动等初步选定, 然后根据整体稳定性验算结果来调整。一般小于1:1.5。常 取1:21:3。 抛石基础底高程、顶高程 抛石基础底高程打桩船施工水位吃水富裕(0.5m) 顶高程 底高程0.5m 抛石棱体前土体肩宽B111.5m,以保证棱体的稳定 棱体斜坡水平投影长度B2(决定于坡度和高度) 挡墙前抛石基础的肩宽B311.5m。 则结

23、构宽度BB0B1B2B3 前、后平台及引桥长(满堂式无引桥) 前方平台宽 a 门机双线火车:1414.5m b 门机三线火车:1819m c 无门机、火车:810m 后方平台宽度主要由工艺确定 (门机吊幅、车辆的 转弯半径和堆货布置形式) 引桥长B(前、后平台宽) 11、高桩码头上部结构的布置原则在拟定结构系统,进行构件布置和选择构件型式时应 遵守以下原则: 结构系统简单; 结构受力明确合理; 整体性好,有足够的刚度; 尽量采用预制构件和预应力构件; 构件类型少,便于预制安装,现浇工作量少。 12、高桩码头空心面板的优点。优点:重量轻,跨度大,抗弯、抗裂能力大,可取代纵梁13、悬臂板式靠船构件

24、特点,适用范围。1、悬臂板式 由悬臂板、胸墙板和水平纵梁组成。一般采用预制安装,并与横梁整体连接,沿码头长度方向为一整体,其悬臂板和胸墙板厚度由计算确定,但15cm。 优点:沿码头长度方向全面保护; 缺点:材料用量多,造价高;适用于水位差小(12m)。 2、 沿码头综向设置的变形缝的形式及特点?变形缝包括伸缩缝和 沉降缝。变形缝的形式通常有三种: 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。 简支缝 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。 公用跨式

25、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。 15、什么是高桩码头的横向排架?桩基既是高桩码头的基础,又是结构的主要受力构件, 它与其上面的横梁组成一个整体结构,称为横向排架 16、宽桩台高桩码头的结构特点。宽桩台高桩码头,不设挡土墙或设较矮的挡土墙。宽桩台高桩码头可分成以下几种: 栈桥式:用通长的纵向变形缝将桩台分成前方、后方桩台。 前方桩台:主要承受船舶荷载、门机、铁路、流动起重运输机械及堆货等,受力情况复杂,一般需设置叉桩或半 叉桩,并要求有良好的整体性。(连续结构) 后方桩台:主要起与岸坡连接的作用,只承受垂直荷 载,故不需设叉桩,且对

26、上部结构的整体性要求不高,可采 用简支梁板结构。 17、横梁断面型式一般有哪四种形式,横梁断面型式应如何选择?矩形:用于纵梁和横梁的底面在同一高程,且高度相差不大; 倒T 型:用于纵梁和横梁底标高不一致,纵梁放在横梁上; 花篮形:纵、横梁底标高一致,高度相差不大,但面板(空心板)放在横梁上; 倒梯形:用于无纵梁,面板直接放在横梁上,用在后方平台。 18、高桩码头的结构布置原则。高桩码头的结构布置应根据使用要求、自然条件和施工条件,并通过经济技术比较加以确定,在符合适用要求、保证质量、经济技术合理和施工条件可能的前提下,我们所选用的结构应尽量提高装配化程度,简化构件型式,采用预应力砼结构。 19

27、、结构宽度拟定时,窄桩台的结构宽度如何考虑?根据使用要求、荷载分布、装卸工艺取码头前沿地带宽度。 备注: 主要不是用来堆货,而是作为布置前方铁路线、道路、门机轨道以及进行货物装卸作业和流动起重运输机械回转运行的区域)。 有门机:取1414.5m(2.5+10.5+1.5) 无门机:取810m 有集装箱装卸桥:根据装卸桥轨距确定,一般岸边集装箱装卸桥 上轨距应根据不同工艺布置、水平运输作业方式及保证设备具有足够的稳定性来确定,其轨距不应小于16m。 备注:先拟定结构宽度,然后进行整体稳定性验算,不满足就适当加宽。 20、横向排架中桩的布置原则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。布

28、置时应考虑:(分前方平台和后方平台) 尽量发挥桩的单桩承载力; 对摩擦桩:桩距6b,常取35m,若6b,则单桩承载能力就不能充分发挥,应视为群桩。 对支承桩:可不加限制。 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; 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; 22、在进行桩基平面布置时,怎么考虑施工可能性。在进行桩基布置时,必须综合考虑各种因素进行优化设计,三条原则如下: 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; 应尽可能降低整个码头造价; 考虑施工的可能和方便。 23、单向板计算

29、图式的判别,主要根据板和板之间、板与梁之间的连接构造确定,判别如何? 24、不可能同时出现的作用不应进行作用效应组合,哪些不可能同时出现?如船舶靠码头十门机不可能工作;系缆力与撞击力不可能同时发 生;波浪力与船舶荷载;冰荷载与波浪力。1、高桩码头横梁很高,断面和重量都较大,一般采用叠合梁,下部一般采用预制预应力结构,上部分采用现浇的连续梁。2、有门机时,门机轨道梁下一般都布置双桩:前轨道梁下为双直桩,后轨道梁下为叉桩。3、板在集中荷载作用下弯矩计算时,板的计算宽度即有效工作宽度bc通常大于集中荷载的分布宽度b1且小于板的实际宽度B。4、支承于桩帽上的连续纵梁,其内力应按弹性支承连续梁计算。5、

30、支承于横梁上的装配整体式纵梁,对一般工程可简化按刚性支承连续梁计算。6、刚性桩台的EI,在外荷载作用下,桩台只发生变位,不发生变形。7、柔性桩台的EI常数,受力后桩台不仅产生变位,且发生变形。适用于梁板式高桩码头的横梁8、各种可变作用和偶然作用,应按不同的设计状况和不同的极限状态,并根据可能出现的最不利情况进行布置和作用效应组合。9、可能同时出现的可变作用,进行作用效应组合时应分清主导作用和非主导作用。1、板桩码头的主要组成部分及其作1 板桩墙是板桩码头的最基本的组成部分,是下部打入或沉入地基中的板 桩所构成的连续墙,其作用是挡土并形成码头直立岸壁。 2 拉杆 当码头较高时,墙后土压力较 大,

31、为了减小板桩的跨中弯矩(以减小板桩的厚度)和入土深度以及 板桩墙顶端向水域方向的位移,应 在适当位置设置拉杆,以传递水平荷载给锚碇结构。 3、 锚碇结构 承受拉杆拉力。 4、 导梁 连接板桩和拉杆的构件,拉杆穿过板桩固定在导梁上,使每根板桩均受到拉杆作用。 5、 帽梁 帽梁作用相当于前面的胸墙,一般是现浇的。当水位差不大时,可将帽梁和导梁合二为一,成为胸墙。 6、 码头设备 便于船舶系靠和装卸作业。 3、 板桩墙按结构分类。普通板桩墙 长短板桩结合主桩、板桩结合 主桩挡板(套板)结合 4、 板桩码头按板桩材料分类。木板桩码头:强度低,耐久性差,木材用量大,现在很 少使用。 钢筋砼板桩码头:耐久

32、性好,用钢量少,造价低,但强度有限,一般用于中小型码头。 钢板桩码头:强度高,重量轻,止水性好,施工方便,但易腐蚀,耐久性较差,适用于建造水深较大的海港码头,特别多用于要求不透水的船坞坞墙、施工围堰和防渗围幕等工程 中。 4、板桩码头的结构型式按锚碇系统分类无锚板桩 结构简单,只有板桩墙和帽梁两部分。板桩呈悬臂工作状态,承载能力小,墙顶变形大,在码头中一般不用。 有锚板桩 当墙高较大时,为了减小板桩的断面尺寸和桩顶位移, 而设置拉杆和斜拉桩锚碇。 单锚板桩 双锚板桩 多锚板桩 斜拉板桩 。5、矩形钢筋砼板桩特点是什么。A、特点 形状简单,制作方便,沉桩容易,接缝容易处理。但抗弯能力差,费材料。

33、 B、尺寸 其厚度应根据强度和抗裂要求由计算确定,一般外20 50cm,宽度由打桩设备的龙口宽度决定,一般为5080cm。 5、 钢板桩分类及特点。常用断面形式有U形、Z形、圆管形、H形和组合形钢板桩 U形 U形钢板桩相互倒置形成“折瓦”形断面的连续墙,其中和轴位于“折瓦”形断面的中间,即锁口位置。由材料力学可知,受弯矩作用时,中和轴处的剪应力最大,如锁口咬合不牢,受力后易错位,断面系数降低,设计时,通常要根据实际情况,对其断面系数进行折减。 Z 形 抗弯能力好,受弯时,连接锁口处, “锁骨”形锁口,剪应力为零,由于单根Z 形钢板桩断面不对称,施工时易扭转,故施工时一般采用将两根板桩焊在一起施

34、打。 平板形 抗弯能力差,但“锁骨”形锁口,横向受拉能力强,适用于格型结构中。 6、 钢板桩锈蚀的防护措施包括哪些?改进钢材的化学成分,采用防腐蚀的钢种; 物理保护,涂防锈油漆; 化学保护,阴极保护,效果较好,但费用较高; 增加板桩的厚度; 尽量降低帽梁或胸墙的底标高,以减少锈蚀面积。 8、简述各种锚碇结构的受力原理和适用条件。、锚碇板(墙)1、 受力原理 依靠其前面回填料的土抗力来承受拉杆拉力,承载能力较小, 水平位移较大。适用条件 码头后方场地宽敞,拉杆力不大时。 、 锚碇桩(板桩) 1、 受力原理 靠桩打入土中嵌固工作,其深度由“踢脚”稳定来确定,此结构属于无锚桩,承载能力较小,水平位移

35、较大; 适用条件 码头后方场地宽敞,且地下水位较高或利用原土层时; 、 锚碇叉桩和斜拉桩 受力原理 靠桩的轴向拉压和拉拔承载力来工作,其稳定性由桩的承载能力确定。 适用 码头后方场地狭窄,拉杆力较大时。9、为防止拉杆失事的防治措施包括哪些。夯实拉杆下的填土,或在拉杆下设置支撑,以减小 沉陷,支撑形式有支撑桩、设砼垫块或垫墩、铺碎石或灰 土垫层。 在拉杆两端设置连接铰,以消除其附加应力。 在拉杆上做个U形防护罩,(罩与拉杆之间预留15-20cm空隙,适应沉降要求)使拉杆上面的土重及地面荷载不直接作用在拉杆上,而通过防护罩传到拉杆两侧的地基上。 防锈处理,涂两层防锈漆,并用沥青麻袋包裹两层。 回填

36、料严禁带有腐蚀性。 10、板桩码头上的作用包括哪些。永久作用:土体自重产生的主动土压力,剩余水压力; 可变作用:地面可变荷载产生的土压力、船舶荷载、施工荷载、波浪力; 偶然作用:地震荷载。 11、按入土深度单锚板桩墙的工作状态分为四种,简述第三种弹性嵌固工作状态的特点。入土深度较深,入土部分出现与跨中相反方向的弯矩,板桩墙弹性嵌固于地基中。这种状态,所需板桩断面最小,入土部分位移小,稳定性好,为我国所采用(弹性线法)。 12、写出罗迈尔法(弹性线法一种)计算单锚板桩墙的具体计算步骤。A、假定t0; B、用古典理论计算主、被动土压力; C、用图解法(作力矢图和索多边形的方法),以|M1max|=

37、1.11.15|M2max| 为控制条件,若不满足该条件,则须重新假定t0; D、计算结果应考虑土压力重分布的影响(R形)对跨中弯矩须 折 减:对拉杆力须增大: E、 入土深度确定: 备注: e-t0处墙后被动土压力强度ep-t0处墙前主动土压力强度ea F、按“踢脚”稳定性验算入土深度,若不满足应取满足“踢脚”稳定的入土深度,P134公式(3-4)。 备注: 对刚度较大的板桩墙(如现浇地下连续墙),本方法计算结果往 往偏于危险,故不宜采用P134公式(3-4), 另外,本方法较适合施工单位在缺乏资料的情况下使用。 12、拉杆的设置应考虑哪些内容? 13、锚碇板(墙)的内力计算时,计算图示如何

38、简化?计算时,将板桩墙从计算水底处切开。 计算水底以上段为底端固定得悬臂梁(单 宽),其上作用有:墙后土压力,剩余水压 力,各支承点得反力R1、Rk,以及桩顶端力矩M1。 14、单锚板桩墙主动土压力分布特点,如何简化计算。1、钢筋混凝土板桩的导梁一般为现浇钢筋混凝土结构,保证导梁紧贴各根板桩及梁外侧面的平直。2、在钢板桩码头中,导梁一般由两根背靠的槽钢组成,并为防止船舶撞击和减小锈蚀,而放在板桩墙的里侧。3、为了减小和消除作用在板桩墙上的剩余水压力,板桩墙应在设计低水位以下设置排水孔,孔径58cm,孔距35m,孔后设置抛石棱体,以防止填土流失。4、板桩墙的强度及稳定性和拉杆力一般由设计低水位控

39、制。 5、挖泥时超深的结果是板桩墙的入土深度减小和墙体的计算跨度增大,从而降低了板桩墙的稳定性,增大墙体的跨中弯矩和拉杆拉力。6、对海港钢板桩码头,地下墙式板桩码头及墙后回填细砂的钢筋砼板桩码头,考虑剩余水压力,水位差取1/31/2平均潮差。7、当系船块体单独锚碇,帽梁不受系缆力影响时,一般只需按构造要求进行配筋;8、当系船块体与帽梁整体现浇,且不单独锚碇,帽梁受系缆力的影响时,需按强度配筋,并验算裂缝宽度。7.1防波堤具备的功能:1 防御波浪、冰棱的袭击,保证港内水域平稳,为船舶提供平稳、安全的停泊和作业条件2 (砂质或泥质海岸)减少或阻止泥沙进港,减轻港内淤积,保证港内水深3 堤内侧可兼作

40、码头,或安放系锚设备,供船舶停靠,节省投资7.2 按平面形式和结构形式分类,防波堤有哪些类型?简述优缺点及适用范围。平面形式分:突堤,岛堤结构形式分:斜坡式,直立式,特种式斜坡式:优:堤前反射波小;对地基不均匀沉降不敏感,地基承载力要求较低;结构简单,施工容易;易修复。缺:水深时用量大;堤内侧不能直接用作码头适用于:水深不大,地基较软和当地石料丰富区直立式:优:水深较大时,建筑材料比斜坡式少;不需要经常维修;堤内侧可以兼作码头 缺:港内波浪遇直立墙几乎全部反射,可能影响港内水面平稳;对地基不均匀沉降敏感,修复困难。适用于水深较大情况。7.3防波堤纵断面包括哪几部分内容?及其设计要点?分堤头,堤

41、干,堤根设计要点:对水深较大的斜坡堤,堤头段长度应适当加长;直立式防波堤的堤头段长度一般取堤头宽度的1.52倍,堤头段遇堤干段见应设变形缝。堤干各标准段应相等堤根通常以设计高水位时的水深等于波浪的破碎水深处为其外界。7.4何为设计波浪?设计波浪的标准包括哪些内容及其含义?指设计防波堤时所采用的波浪要素及其标准设计波浪标准包括:设计波浪的重现期及设计波浪的累积频率设计波浪重现期:某一特定波列累积频率的波浪平均多少年出现一次设计波浪的累积频率:设计波浪的要素在实际海面上不规则波列中出现的概率 7.5 简述直立堤和斜立堤设计波浪选用标准中如何考虑波浪对不同建筑物或同一建筑物的不同部分作用性质的差异。

42、直立防波堤对波浪反应较灵敏,应采用较小的波高累计频率值。斜坡式防波堤的护面块体或护面块石,在特大波作用下,个别块体或块石可能发生滚动,因此斜坡护面块体和护底块石的稳定性计算采用较大的波高累积频率值。(详见课本P242)8.2波浪对斜坡式建筑物的作用包括哪几种动力形态,简述其计算方法。简述波浪爬高对斜坡堤堤顶高程确定的影响。破碎和反射。堤顶高程一般用设计高水位加上波浪爬高值来确定,所以波浪爬高越大,堤顶高程越高,反之,越低。83斜坡堤的断面设计主要包括哪几项?简述其设计要点。1 堤(坡)顶高程:主要根据对港口水域所要求的防护程度来确定2 堤顶宽度:斜坡堤的堤顶宽度一般可采用1.101.25倍设计波高值,但不应小于2米。3 抛石棱体和肩台尺寸:棱体顶面宽度不宜小于2m,棱体厚度不宜小于1m4 斜坡坡度:确定坡度时应考虑作用波浪的大小,护面结构的类型和块体重量等因素。8.4 我国常用的人工护面块体及其优缺点:四角锥形 稳定性高,消波性能好 应安放两层椎体 四角空心方块 重心低,消波性能好,节省混凝土 单层铺放,要求排列整齐,相互靠紧扭工字块体 消波性能好,稳定性高,能抵御较大的波浪;制作麻烦,起吊和使用过程中连接部位易断裂。安放两层,分定点安放和随机安放栅栏板 支撑棱体承载力要求较高,对斜坡平整度要求高

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