港工考试复习资料

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。①直立式:多用于水位变幅不大的港口(如海岸港、河口港)②斜坡式:多用于水位变幅较大的港口(如上中游河港或水库港)③半斜坡式:适用于枯水期较长而洪水期较短的(山区河港)④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？⑴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1.13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①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①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》)①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:⑴扩散、降低地基应力,减小码头沉降;⑵保护地基不受浪流冲刷;⑶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.码头设施:⑴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：⑴暗基床:原地面水深设计水深⑵明基床:原地面水深设计水深,且地基较好(减少基床开挖量)⑶混合基床:原地面水深设计水深,但地基较差(如有2~3m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①地基较好:基床顶应力≤地基承载力时,d≥0.5m,主要起整平地面和防止地基土被冲刷的作用②地基较差:基床顶应力地基承载力时,d≥1.0m,具体取值应根据稳定计算确定③当地基表层为不太厚(2~3m)的淤泥等软土时：直接挖掉④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：①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≥d②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①需夯实基床:防止打夯时发生溜肩,≥2m②不夯实基床:≥1m③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？①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)②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③断面形式：⑴三角形:断面最小,抛石量最少,主防回填土流失,减压一般④⑵梯形、锯齿形:减压为主,兼防止回填土流失①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：㈠承载能力极限状态的持久组合(使用期)㈡承载能力极限状态的短暂效应组合(施工期)㈢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)㈣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下三类:①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①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①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。⑴连片式：码头平台连成一片。①满堂式：码头全长与岸相连接的形式；②引桥式：码头平台通过引桥与岸相连接的形式。⑵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。⑴窄桩台高桩码头根据挡土结构的设置：①挡土结构与码头连成整体：前板桩高桩码头，后板桩高桩码头。我国较少采用。②挡土结构与码头分开设置，各自独立⑵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：①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。⑴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。①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。⑵桁架式：上部结构由面板、纵梁、桁架和水平连杆组成。①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。②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，