港工试卷10(答案)

第1页共6页课程名称：《港口水工建筑物》课程考试试卷（10）卷考试时间（120分）题号一二三四五六七八九十总分分数阅卷人日期一、填空题（每空0.5分，共计26分）1、港口水工建筑物结构设计应考虑持久、短暂、偶然三种设计状况，并按不同的承载能力极限状态、正常使用极限状态计算和验算。2、作用在码头上的使用荷载包括：堆货荷载、铁路荷载、船舶荷载、起重运输机荷载，人群荷载、汽车荷载等几种。3、胸墙和墙身沿码头长度方向应间隔一定距离设置变形缝，以减少温度应力和沉降应力。4、沉箱的计算包括：结构的承载力及裂缝宽度和沉箱的吃水、干舷高度及浮游稳定性验算。5、大直径圆筒结构主要是依靠圆筒与其中的填料整体形成的重力来抵抗作用在码头上的水平力。6、板桩码头结构按板桩墙结构划分，主要有普通板桩墙、长短板桩结合、主桩板桩结合和主桩挡板（或套板）结合等几种。7、用弹性嵌固计算板桩码头时，计算土示为一次超静定结构，其未知数是t0、Ra和Ep’等三个。8、高桩码头按上部结构型式可分为：承台式、无梁板式、梁板式、桁架式等。9、高桩码头横向排架中桩的数目取决于桩台宽度和码头荷载。10、高桩码头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可按单向受弯构件计算。11、无论是捶击沉桩还是震动沉桩，沉桩时桩身各部分产生沉桩压应力和沉桩拉应力，由此可能引起桩身的横向裂缝，纵向裂缝和桩头损坏。12、高桩墩式码头的桩基布置可分为横向排架中桩基布置和桩基的纵向布置两种。13、异型块体护面的特点是形状系数比较好，即具有高度的不规则性。14、防波堤设计的主要问题是正确决定作用在防波堤上的主要荷载波浪力，以及选择合适的设计波浪要素。15、直立堤前的波浪形态有立波、近破波和远破波。16、船台滑道轨道基础的结构型式一般有轨枕道渣结构、轨道梁和板和人工桩基上的梁等几种形式。17、在修造船水工建筑物中，上墩下水建筑物，按其工作原理分，可归纳为船台滑道、干船坞、浮船坞和升降机四类。18、坞门的型式一般有浮箱门、卧倒门、叠梁门，人字门和横拉门。二、选择题1、用库仑公式和郎金公式计算土压力时：（1）前者考虑地面倾斜和粘性土，后者则不能；（2）后者可考虑地面倾斜和粘性土，前者不能；（3）前者可考虑墙背和地面倾斜及墙背有摩擦的情况，而后者不能；√（4）后者可考虑墙背和地面倾斜及墙背有摩擦的情况，而前者不能；2、在原有水深小于码头设计水深的软土地区建码头时，适宜于采用：重庆交通大学系别：年级班：学生姓名：学号：第2页共6页（1）明基床；（2）暗基床；（3）混合基床；√（4）无基床；3、港口工程技术规范规定，双肋扶壁的立板、内底板，按下述方法计算：（1）两边带悬臂的单跨简支板；√（2）支座固定的连续板；（3）三边固定，一边简支板；（4）两边带悬臂的单跨固定板；4、扶壁尾板的作用是：（1）避免基底产生拉应力和地基沉降；（2）减少基床宽度和挖填方量；√（3）减少地基应力和提高承载能力；（4）减少作用在立板上的土压力；5、单锚板桩墙最大拉杆拉力产生在：（1）地面均布荷载满载时；√（2）地面均布荷载布置在从拉杆锚锭点画的主动破裂面以后；（3）地面无均布荷载时；（4）地面均布荷载布置在从拉杆锚锭点画的主动破裂面以前；6、用m法计算板桩墙时，m法假定水平地基系数沿地基深度为：（1）线性分布；√（2）常数；（3）抛物线分布；（4）折线分布；（1）高桩墩式码头；7、高桩码头，同一桩台下基桩宜打至同一土层，其标高不宜相差太大，目的是：（1）增加码头的刚度；（2）便于桩的预制和施工；（3）提高桩的承载力，减少桩台沉降及不均匀沉降；√（4）增加码头整体稳定性；8、不要求堆货和不上起重运输机械的码头，如设固定式装煤机的煤码头和输油码头，其码头宜用桩基结构时，码头结构型式可采用：（1）高桩绗架连片式码头；（2）高桩梁板连片式码头；（3）高桩引桥式码头；（4）高桩墩式码头；√9、设有门机的高桩码头，其叉桩的布置位置一般在：（1）前门机轨道梁下面；（2）码头宽度的中央位置；（3）任意位置；（4）后门机轨道梁下面；√10、斜坡码头和浮码头相比较：（1）前者不能适应水位的变化，而后者对水位变化的适应性很强；（2）前者的趸船是固定的，不能移动，因而作业比较麻烦；重庆交通大学系别：年级班：学生姓名：学号：第3页共6页（3）后者的趸船将随水位的变化，而沿斜坡道移动；（4）后者的趸船将随水位的变化，而只作垂直升降；√11、当推算防波堤所在位置某一累积频率波高HF%小于该处极限波高Hb时，表示该波浪：（1）未破碎；√（2）已破碎；（3）在水深处破碎；（4）在远处破碎；12、直立堤前波浪形态与下列那些因素无关；（1）直立堤前海底坡度大小；（2）入射波浪的入射角；√（3）入射波能量的大小（4）入射波的波要素；13、排水减压式坞室结构适应于：（1）强透水性地基，渗流量较大；（2）弱透水性地基，渗流量较小；√（3）砂土地基；（4）地下水浮托力很大的情况；14、干船坞坞室底板的结构型式主要取决于：（1）克服底板自重力的作用方式；（2）克服船坞水平力的作用方式；（3）克服底板上部荷载作用方式；（4）克服地下水浮托力的作用方式；√（5）克服船坞所采用的流动机械荷载的作用方式；三、简答题（1）设计沉箱码头时，沉箱外壁计算时，应考虑那些作用？答：①、吊运下水时可能承受的外力。②、沉箱用绞车控制在滑道上下水或坞内漂浮时的水压力，只考虑静水压力。③、密封舱顶的矩形沉箱在滑道上自由溜放时承受的水压力，假定水面于箱顶齐平，静水压力+动水压力，PD=0.84V2。④、沉箱浮运时的水压力和波压力。⑤、沉箱沉放时的水压力，沉箱在基床上的沉放，一半采用向箱内灌水并利用潮位降落的方法，在沉箱与基床顶面相接触的瞬间，箱壁所受到的水压力最大。⑥、对箱格有抽水要求时的水压力。⑦、使用期的箱内填料侧压力，波浪力和冰荷载。（2）简述板桩码头整体稳定性验算方法。答：○1、板桩码头整体稳定性验算可采用圆弧滑动法；○2、计算只考虑滑动面通过板桩桩尖的情况，如桩尖以上或以下附近有软土层时，尚应验算滑动面通过软土层的情况。○3、当圆弧从桩尖以上通过时，计算时不计截桩力，当滑动面从锚碇结构前通过时，计算时不计拉杆力对稳定性的影响。重庆交通大学系别：年级班：学生姓名：学号：第4页共6页（3）试分析大水位差地区，河港件杂货码头结构可采用那些结构型式？试举例说明。答：大水位差地区，河港件杂货码头结构可采用斜坡式、分阶直立式等结构型式，如斜坡式的浮码头和缆车码头，分阶直立式的重庆彭水分阶直立式码头、云南曼阁分阶直立式码头（4）直立式防波堤的主要型式有哪几种？并举例简述任意一种的基本特点？答：直立式防波堤的主要型式有：方块式直立堤、、大直径圆筒直立堤、桩式直立堤。沉箱直立堤的基本特点：○1堤身整体性好，水上安装工作量小，施工进度快，箱中填以砂砾可降低造价。○2沉箱的预制和水下需要相应的场地和设备，要有足够的水深的航道。沉箱一旦破坏，修复困难。○3适用于有条件的地方（有预制能力，滑道和船坞，浮运水深足够）○4在实际工程中，矩形沉箱采用较多。○5圆形沉箱受力条件较好，对波浪、水流的反射较小，但其制作、浮运及安装较麻烦，使用受一定限制。○6带节能室的沉箱，在前墙一定范围内开孔，使舱格形成消能室，适用于须消减波浪和减少墙前反射或岸线夹角处波能集中的地方。（5）船舶上墩下水的设计水位的确定原则与码头是否相同？为什么？答：1、设计高水位：以保证船厂陆域不被淹没为原则，与码头相同。2、设计低水位：与码头相同，主要是使用要求上的不同⑴港口码头：船舶停靠经常，连续时间长，以全年大部分时间能保证通航停靠为目的确定设计低水位（如海港，历时累计频率达到98％的潮位，河港历时保证率92～98％的水位）⑵上墩下水：作业10多次/月，间歇不连续，时间短（1～2h/次）以在一定时间内（如一个月内，枯水期或一年内）某水位可能出现的次数（即为生产所需的次数）且每次持续时间1～2小时的水位为设计水位。即：统计多年实测枯水期水位——选择保证率——设计低水位。四、综合题(1)图示简支单向板承受一辆15t汽车荷载，板在横梁上的搁置长度20cm，试计算汽车垂直板跨行驶时，跨中最大弯距。备注：15t汽车前轴压力50KN，15t汽车后轴压力50KN，轴距4m，轮距1.8m。轮距1.8m，冲击系数1+u=1.20，已知：顺板跨向行驶：前轮a2×b2=0.2×0.25m后轮a2×b2=0.2×0.50m解：根据结构力学知识知，当一个轮子作用在跨中时，跨中弯矩最大。前轮集中荷载的传递宽度：mhaas5.015.022.0221重庆交通大学系别：年级班：学生姓名：学号：第5页共6页mhbbs55.015.0225.0221后轮集中荷载的传递宽度：mhaas5.015.022.0221mhbbs8.015.025.0221集中荷载的计算宽度：板的宽度为mB8.71.026.7弯矩计算跨度：mhlln3.33.030756.0/3.38.70.91.0/3.38.70.9B/l1.0B/lK00前轮maac5.01mhbxlKlbc496.23.055.05.1/3.31.08.03.3756.0/1.08.0100后轮：maac5.01mhbxlKlbc746.23.08.05.1/3.31.08.03.3756.0/1.08.0100因为mm4621.22746.22496.2，所以前轮与后轮的的计算宽度没有重叠。前轮集中荷载折算为局部均布荷载：KPabaPqcc08.48496.25.02.1501后轮集中荷载折算为局部均布荷载：KPabaPqcc70.43746.25.02.1501前腿产生的单宽板跨中弯矩计算mmKNqalqaMcc/34.2185.008.4843.35.008.48842200后腿产生的单宽板跨中弯矩计算mmKNqalqaMcc/66.1685.070.4343.35.070.43842200跨中最大弯距为：mKNM01.99746.266.16496.234.21（2）试推导叉桩支座的竖向压缩系数K(m/KN)，并阐述其物理意义。答：物理意义：叉桩支座在单位竖向力作用下产生的竖向位移。CcnCnvα2α1横梁板厚30cm垫层15cm纵梁纵梁bA支腿重庆交通大学系别：年级班：学生姓名：学号：第6页共6页)sin(sin)sin(sinsinsin1coscos2112212122112211NNNNNN桩1的轴向变位为11cossinba则：1111cossinKNba同理可得2222sincosKNab联立求解可得)sin(sinsin21122211KNKNb将N1，N2代入上式，推导完成。重庆交通大学系别：年级班：学生姓名：学号：