港口水工建筑物模拟试题及答案.docx

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港口水工建筑物模拟试题及答案

一、填空题（10×3=30分）

1．港口水工建筑物结构的设计状况分为              、             、            。

2．码头按其结构型式分为             、             、             和混合式等。

3．设计防波堤时，首先要确定设计波浪要素：

             、             、             、以及波向。

4．码头地面使用荷载包括：

             、            、             铁路荷载、汽车荷载等。

5．方块码头的断面形式一般有             、             、             三种。

6．在各种码头设计中，首先要根据当地的自然条件、施工条件及建筑物的使用要求，             ，然后才是            和             。

7．为防止回填土的流失，在             、             、             和卸荷板顶面接缝处均应设置倒滤层。

8．单锚板桩墙的计算内容包括             、             、             的计算。

9．桩台根据其刚度可分为             、             、             三类。

10．浮码头通常由             、             、             及护岸四部分组成。

二、判断题（正确的请打“√”，错误的请打“×”；10×1=10分）

1．桩基的布置与码头面上的荷载有关，并应结合纵梁的布置一切考虑，原则上桩应尽量布置在纵梁下面。

                                         （   ）

2．无梁板式码头适用于水位差不大，集中荷载较小的中小型码头。

      （   ）

3．在承载能力极限状态设计中，永久作用和可变作用的设计值，可按作用的标准值乘以相应的分项系数来确定。

（   ）

4．对于板桩码头，拉杆一般水平放置，为了保证在水上穿拉杆和水上浇筑胸墙或导梁的施工要求，一般不宜低于施工水位。

（   ）

5．对锚碇墙（板）的稳定性，可只需验算设计低水位和设计高水位两种情况，计算时取相应情况的拉杆拉力水平分力标准值。

（   ）

6．胸墙顶面高程宜预留沉降量，但包括胸墙浇筑前的沉降量。

        （   ）

7．沉箱底板应按四边简支计算，外趾应按悬臂板计算。

              （   ）

8．采用圆弧滑动法验算防波堤的整体稳定性时，圆心一般取在堤外侧。

（   ）

9．基槽底宽决定于对地基应力扩散范围的要求，不宜小于码头墙底宽加两倍的基床厚度。

（   ）

10．对于设有护轮槛的情况，系网环常设在护轮槛的背面。

           （   ）

三、简答题（4×10=40分）

1．梁板式高桩码头的纵梁的计算荷载包括哪些

2．重力式码头的变形缝间距确定与哪些因素有关变形缝一般设置在何处

3．简述板桩码头的整体稳定性验算方法。

4．橡胶护舷按吸收能量的方式可分为哪几种如何布置橡胶护舷

四、计算题（20分）

1．某重力式码头基床形式如下图，基底形状为矩形，其中B=，d=。

其中Vk=840kN，稳定力矩MR=2570kN×m，倾覆力矩M0=1200kN×m。

基床水下重度g=11kN/m3。

试求：

1）码头基底应力；                 

2）地基应力。

港口水工建筑物模拟试卷一参考答案

一、 填空题（10×3=30分）

1、持久状况、短暂状况、偶然状况

2、重力式、高桩、板桩

3、波高H、波长L、波周期T

4、堆货荷载、流动起重运输机械荷载、人群荷载

5、阶梯形、衡重式和卸荷板式

6、拟定各种构造措施，即进行构造设计，强度、稳定性验算

7、抛填棱体顶面、坡面、胸墙变形缝

8、板桩墙入土深度、板桩墙弯矩、拉杆拉力

9、刚性桩台、柔性桩台、非刚性桩台

10、趸船、趸船的锚系和支撑设施、引桥

二、  判断题（10×1=10分）

1√；2√；3√；4√；5√；6×；7×；8×；9√；10√

三、  简答题（4×10=40分）

1纵梁的计算荷载包括：

（1）纵梁自重；

（2）直接作用在纵梁上的使用荷载（如门机荷载）；（3）由面板自重及面板上使用荷载产生的面板支座反力。

2

（1）变形缝间距根据气温情况、结构型式、地基条件和基床厚度确定，一般采用10~30m。

（2）在下列位置应设置变形缝：

1）新旧建筑物衔接处；2）码头水深或结构型式改变处；3）地基土质差别较大处；4）基床厚度突变处；5）沉箱接缝处。

3

（1）板桩码头整体稳定性的验算可采用圆弧滑动法，并应遵守现行行业标准《港口工程地基规范》（JTJ250）中的有关规定。

（2）板桩码头整体稳定性的验算一般只考虑滑动面通过板桩桩尖的情况，如果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，当圆弧从桩尖以上附近软土层中通过时，计算时可不计截桩力的影响。

（3）当滑动面在锚碇结构前通过时，可不计拉杆拉力对稳定性的影响。

4

（1）橡胶护舷按吸收能量的方式可分为压缩型、充气型、转动压缩型、剪切型等。

（2）要使橡胶护舷较好地发挥其防冲作用，在布置护舷时要考虑下列因素：

1）护舷在码头高度方向的布置必须保证船舶在不同水位和吃水深度时都能用船体干舷部分接触护舷。

2）护舷在码头长度方向的布置艰巨与护舷的型式及尺寸、码头结构型式、船舶尺度、船舶靠泊角度有关。

对于墩式码头，护舷布置在靠船墩上。

对于岸壁式码头，一般采用等间距布置，间距常取5~20m。

护舷间距应保证在靠泊时船不会撞到两相邻护舷之间的岸壁上。

四、  计算题（20分）

解：

1）基底应力计算：

2）地基应力计算：

港口水工建筑物模拟试卷二

一、填空题（10×3=30分）

1．进行结构设计时，对于不同的极限状态和组合，在设计表达式中采用不同的作用代表值。

作用的代表值分为           、             、            三种。

2．在一般情况下，高桩码头可按纵向和横向两个平面进行结构内力计算，即横向排架按          计算，纵梁视其支承条件按           或            计算。

3．码头设备包括             、             、           等。

4．扶壁结构是由             、             、和             互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。

5．为适应地基的不均匀沉降和温度的变化，重力式码头必须沿长度方向设置             和             ，一般是一缝两用，统称             。

6．单锚板桩墙的计算方法有             、             、和             。

7．橡胶护舷的种类很多，按吸收能量的方式可分为           、           、           、剪切型等。

8．防波堤按结构型式可分为             、            以及            三类。

9．作用在码头建筑物上的船舶荷载按其作业方式分为           、          和             。

10．码头系船设备主要有             、            及            三种。

二、判断题（正确的请打“√”，错误的请打“×”；10×1=10分）

1． 在正常使用极限状态设计中，可变作用的设计值通常由作用的标准值乘以作用的组合系数来确定。

（   ）

2． 当在一个系船柱上同时系带两条船时，设计系缆力应为两条船系缆力的代数和。

 （   ）

3． 桁架式码头一般适用于水位差较大，需多层系缆的内河港口。

      （   ）

4． 前沿地带是指码头前沿线向后一定距离的场地，其宽度就是平面布置中的前沿宽度。

 （   ）

5． 高桩码头岸坡稳定性验算：

在施工期按可能出现的各种受荷情况，与设计低水位组合，在使用期按可能出现的各种受荷情况，与极端低水位组合，分别进行岸坡稳定性验算。

  （   ）

6． 对于有叉桩的高桩码头，其叉桩宜靠近码头前缘布置。

            （   ）

7．在板桩码头中，对于钢筋混凝土板桩墙，拉杆的间距一般取板桩宽度的整数倍，对于单设导梁的U型和Z型钢板桩墙，宜取板桩宽度的偶数倍。

       （   ）

8．锚碇墙（板）的水平位移计算式为采用竖向弹性地基梁法计算板桩墙提供参数，其值不宜大于50mm。

  （   ）

9．抛石基床的基槽底宽不宜大于码头墙底宽度加两倍的基床厚度。

    （   ）

10．对于重力式码头，现浇胸墙底部高程不应高于施工水位。

         （   ）

三、简答题（10×4=40分）

1．试述堆货荷载的布置形式及相应的验算项目。

2．简述高桩码头的桩基布置原则。

3．倒滤层的作用是什么主要设置在何处主要有哪些形式

4．港口工程中常用哪几种理论计算墙后土压力各自的适用范围如何

四、计算题（20分）

某梁板式高桩码头，面板四边支承在纵横梁上，面板自重为q=，其中，横梁方向计算跨度，纵梁方向计算跨度。

试分析面板自重荷载传递到纵横梁的图式及荷载大小。

港口水工建筑物模拟试卷二参考答案

一、 填空题（10×3=30分）

1、标准值、频遇值、准永久值

2、柔性桩台、刚性支承连续梁、弹性支承连续梁

3、系缆设施、防冲设施、工艺管沟

4、立板、底板、肋板

5、沉降缝、伸缩缝、变形缝

6、弹性线法（罗迈尔法）、竖向弹性地基梁法和自由支承法

7、压缩型、充气型、转动压缩型

8、斜坡式、直立式、特殊型式

9、船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶撞击力

10、系船柱、系船环及外海锚地用的系船浮筒

二、  判断题（10×1=10分）

1×；2×；3√；4×；5√；6√；7√；8√；9×；10×

三、  简答题（4×10=40分）

1堆货荷载一般有以下三种布置方式：

（1）作用在码头上的垂直力和水平力（以土压力为主）都最大，用于验算基床和地基的承载力及计算建筑物的沉降和验算整体滑动稳定性；

（2）作用在码头上的水平力最大垂直力最小，用于验算建筑物的滑动和倾覆稳定性；（3）作用在码头上的垂直力最大水平力最小，用于验算基底面后踵的应力。

2高桩码头的布置原则是：

（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，使码头的沉降和不均匀沉降较小；

（2）应使整个码头工程的建设比较经济；（3）应考虑桩基施工的可能与方便。

3 

（1）倒滤层的主要作用是为了防止回填土的流失。

（2）在抛填棱体顶面、坡面、胸墙变形缝和卸荷板顶面接缝处均应设置倒滤层。

（3）主要有碎石倒滤层和土工织物倒滤层两种形式。

4

（1）计算墙后土压力的理论主要有库仑理论、朗肯理论和索科洛夫斯基理论；

（2）库仑理论适用于无粘性土，但考虑了墙背倾斜、地面倾斜和墙被有摩擦力的情况；朗肯理论适用于粘性土、墙后土体水平成层的情况；但未考虑墙背倾斜、地面倾斜和墙背有摩擦力的情况；索科洛夫斯基理论适用范围较宽，计算较精确，但计算繁琐，应用较少。

四、  计算题（20分）

解：

由题意可知，<2，荷载按双向板计算，其面板自重荷载传递到纵横梁的图式如下图所示。

（15分）

横梁跨中荷载大小：

港口水工建筑物模拟试卷三

一、填空题（10×3=30分）

1．对于承载能力极限状态可分为           、            、            三种。

2．板桩码头按板桩墙结构分，有             、             、            和主桩挡板（或套板）等型式。

3．斜坡码头按上下坡运输作业方式，有              、             、             等。

4．高桩梁板码头上部结构主要由面板、             、            、桩帽和靠船构件等组成，其横向排架计算时，通常按             考虑。

5．重力式码头的抛石基床有             、             、            三种。

6．实体斜坡道由             、             和             三部分组成。

7．趸船的系留方式主要有             、             和             三种。

8．钢引桥的跨度应根据             、             、            和工艺要求确定。

9．常用的压缩型橡胶护舷有D型、           、           和           四种型式。

10．影响防波堤设计的海洋水动力条件包括             、             、            等。

二、判断题（正确的请打“√”，错误的请打“×”；10×1=10分）

1．直立式码头适用于水位变化大的港口。

                          （   ）

2．重力式码头前沿有连续的挡土结构，能承受较大的船舶和冰凌的撞击力，耐久性好，码头前波浪反射也较轻。

（   ）

3．持久状况按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。

      （   ）

4．码头前沿地带一般不堆货。

                                    （   ）

5．承受水平力较大的码头宜布置叉桩。

                            （   ）

6．四边支承板，当长边与短边的计算跨度之比大于或等于2时，按双向板计算。

（   ）

7．为防止回填土流失，设置的抛石棱体，通常采用三角形断面，此时所用的抛填材料最小。

（   ）

8．斜坡码头比较适合于大水位差的河港及水库港。

                  （   ）

9．均匀沉降不会引起建筑物的破坏，即使沉降量过大，也不会影响建筑物使用。

（   ）

10．桁架式码头适用于水位差变化较大的河港码头。

                 （   ）

三、简答题（4×10=40分）

1．单锚板桩有哪几种计算方法

2．重力式码头计算中如何考虑船舶荷载，为什么

3．简述高桩码头桩台按其刚度分类及其主要特点。

4．码头堆货荷载如何进行分区各分区荷载取值是根据什么来确定的

四、计算题（20分）

某码头，其结构为混凝土方块结构，码头前沿高程，码头前水底高程，码头分段长度20m，系缆力标准值N=350kN；a=30o；b=15o。

作用在码头地面上处。

求：

系缆力对墙底的倾覆力矩

港口水工建筑物模拟试卷三参考答案

一、填空题（10×3=30分）

1．持久组合、短暂组合、偶然组合

2．普通板桩墙、长短板桩结合、主桩板桩结合

3．缆车码头、皮带机码头、汽车下河码头

4．纵梁、横梁、柔性桩台

5．暗基床、明基床、混合基床

6．坡身、坡脚、坡顶

7．锚链和锚系留、撑杆系统留、定位墩（桩）系留

8．地形、水文条件、船舶吃水

9．圆筒型、V型、鼓型

10．潮汐、波浪、海流

二、判断题（正确的请打“√”，错误的请打“×”；10×1=10分）

1×；2×；3√；4√；5√；6×；7√；8√；9×；10√

三、简答题（4×10=40分）

1、弹性线法适用于单锚板桩墙的弹性嵌固状态，其中罗迈尔法较常用；自由支承法仅用于单锚板桩墙的自由支承工作状态；竖向弹性地基梁法可适用于单锚和多锚板桩墙的任何工作状态。

2、在进行重力式码头一般计算时（抗倾、抗滑稳定等），对于墙后填土的重力式码头，一般只考虑系缆力，不考虑挤靠力和撞击力，因为这些力作用方向是向岸的，而码头不会向岸一侧滑动或倾倒。

但当进行沉箱、扶壁码头相应的外壁强度的计算时，必须按实际情况分别考虑船舶荷载中的三种力，进行强度、裂缝宽度等的计算。

3、桩台按刚度可分为刚性桩台、柔性桩台和非刚性桩台三类。

其特点分述如下：

（1）刚性桩台：

桩台刚度（EI）接近无穷大，排架受力后，桩台只有变位而无变形，如承台式、桁架式。

（2）柔性桩台：

桩台有一定刚度，EI=C，排架受力后，桩台不仅发生变位，而且还有变形，如梁板式、无梁面板。

（3）非刚性桩台：

桩台在支座处刚度很小，EI=0，桩台按简支梁工作，如采用钢结构、木结构等。

4、

（1）码头堆货荷载根据码头实际运行情况及多年经验，可划分为码头前沿地带、前方堆场和后方堆场，具体宽度根据装卸工艺确定。

（2）前沿地带一般不堆货，其上对载取值是根据结构计算的需要并参照以往设计采用的书桌及建成后的使用情况确定的；前方堆场荷载值主要根据各港的实际情况确定，构件设计时不考虑通道或货垛坡角的影响，取较大值，码头整体计算时，采用大面积的平均堆货荷载；后方堆场荷载对码头结构设计的影响很小。

四、计算题（20分）

解：

垂直于码头岸线方向的水平力标准值

计算墙底的稳定性时，系缆力沿码头线方向的分布长度等于码头分段长度20m（5分），每延米码头的系缆力水分力的标准值NRH及其对墙底的倾覆力矩MRH分别为

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