港口水工建筑物陈版复习题.docx

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港口水工建筑物陈版复习题

第六章斜坡码头和浮码头课后练习题

一、填空

1、斜坡道的结构可分为         和          两类。

2、斜坡码头按上下坡运输作业的方式，有          、          和          等。

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

4、斜坡码头的抛石棱体坡脚分            和            两种。

5、架空斜坡道由            和              组成。

6、轨道基础一般有           、           和           三种。

7、浮码头通常由         、          、         、及         四部分组成。

8、浮码头货物的装卸作业均在          上进行。

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

10、趸船承受系靠船力、水流作用力等水平力时，其锚系可按              计算。

11、趸船的撑杆系统包括              和              。

12、撑杆宜采用两个方向刚度相等的方形或圆形                     。

13、撑杆主要承受船舶荷载引起的                 ，同时在自重作用下产生弯矩，故撑杆一般按                    计算。

14、定位墩宜采用直钢管桩导桩式结构，并考虑船舶撞击力由          定位墩承受。

15、钢引桥主要由            、           、           、           确定。

16、钢引桥的跨度应根据          、          、          和           组成。

17、钢引桥的结构设计应符合现行行业标准                            的有关规定。

18、活动钢引桥升降架由             、             和             三部分组成。

19、活动钢引桥升降架基础有重力式和        两种。

二、判断题

1、实体斜坡道是利用天然岸坡加以适当修整填筑，再用人工护面而成，其造价较高。

（  ）

2、斜坡码头比较适合于大水位差的河港及水库港。

                      （  ）

3、河港和河口港中的浮码头趸船一般都是顺岸布置。

                    （  ）

4、趸船距岸较远或水位差较大时，考虑水位变化过程中移泊的要求，一般采用撑杆系统系留。

（  ）

三、简答题

1、简述斜坡码头的优缺点。

答：

优点：

⑴结构简单，建设速度快，投资少；

⑵对水位变化适应性强。

缺点：

⑴趸船移泊作业麻烦；

⑵装卸环节多,通过能力小；

⑶趸船易受风浪影响

⑷作业安全性差

2、趸船撑杆的布置应符合哪些规定？

答：

①泵船上的支撑点宜布置在泵船上内舷两端部附近，距泵船两端部5~~10m

②当泵船上一个支撑点采用叉式双撑杆时，双撑杆的夹角宜为60º；当采用单撑杆时，撑杆轴线应垂直于泵船的内舷线：

③撑杆长度和撑杆墩上支撑点高程按设计高水位时撑杆斜度不陡于1：

6、设计低水位时撑杆斜度不陡于1：

4.5的原则确定。

第四章高桩码头课后练习题

一、填空题

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

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、高桩码头按桩台宽度和挡土结构分为         和          两种。

4、高桩码头按上部结构分为       、       、        和       码头等。

5、板梁式码头上部结构主要由    、     、   、     和       组成。

6、桁架式码头上部结构主要由       、       、        和          组成。

7、无梁板式码头上部结构主要由         、         和            组成。

8、承台式高桩码头上部结构主要由         、         和            组成。

9、桩按材料分为       、        、        以及两种材料构成的       。

10、桩按照施工方法可分为          和           两种。

11、预制桩按断面形状又可分为       和        两类。

12、预应力管桩分为         和          两种。

13、桩台为预制安装结构时，为了预制梁和板的安装，桩的顶端设置      ，以调整打桩时产生的         和          的偏差。

14、桩帽的顶面尺寸按          、            以及                   确定，底面尺寸的确定应考虑          、           和              等因素。

15、桩与桩帽之间采用固接连接，连接方式有两种，1）          2）         。

16、横梁是板梁式高桩码头的主要受力构件，作用在码头上的几乎所有荷载都通过它传给          。

17、横梁的断面形式主要有         、        、         三种。

18、面板分为实心板和空心板两种，实心板按施工方法分为     、     和     三种。

19、空心板常见的孔洞形式主要有      、      和       三种。

20、板梁式码头的靠船构件一般采用          。

21、构件连接的方式有      、       、        。

22、变形缝一般采用       结构和        结构。

23、按受力情况分，梁形有     、      和    ；板形有      和      。

24、支座处断开的纵梁按      计算，支座处整体连接的纵梁按       计算。

25、纵梁的计算荷载包括            、                 、                。

26、桩台按其刚度可分为：

         、         、          。

27、排架计算中桩的受弯计算长度等于            与                  之和。

28、靠船构件主要承受       和        ，且一般取         作为设计荷载。

29、悬臂梁式和悬臂板式靠船构件分别按         和          计算。

二、判断题

1、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。

      （   ）

2、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。

  （   ）

3、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。

 （   ）

4、对于有叉桩的高桩码头，其叉桩宜靠近码头前缘布置。

            （   ）

5、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。

                                         （   ）

6、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。

      （   ）

7、板梁式高桩码头主要适用于水位差不大，集中荷载较小的中小型码头。

（  ）

8、在外海和水流流速较大的地区，采用方桩可减少波浪和水流产生的压力。

（  ）

9、承受水平力较大的码头宜布置叉桩。

                              （  ）

10、当码头的纵向刚度较差时，宜在码头两端排架上设纵向半叉桩。

      （  ）

11、宽桩台码头中的前桩台一般不布置纵梁，后桩台一般均设置纵梁。

    （  ）

12、两边支承两边自由的板按单向板计算。

                            （  ）

13、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。

（  ）

三、简答题

1、简述高桩码头的桩基布置原则。

答：

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，是高桩码头的主要受力单元。

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：

　　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；

　　②应尽可能降低整个码头造价；

　　③考虑施工的可能和方便。

2、梁板式高桩码头的纵梁的计算荷载包括哪些？

答：

①纵梁自重

②直接作用在纵梁上的使用荷载（例如门机荷载）

③由面板自重及面板上使用荷载产生的面板支座反力。

（见课本P135）

3、简述板梁式码头的优缺点及适用条件。

答：

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。

②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，水气不易排除，构件中钢筋易锈蚀。

③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5～8m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10～17m的港口

4、简述桁架式码头的优缺点及适用条件。

答：

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，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。

③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。

5、简述无梁板式高桩码头的优缺点及适用条件。

答：

无梁板式：

上部结构由面板、桩帽和靠船构件组成

①优点：

构造简单，构件少，造价低；桩帽施工水位高。

②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。

③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。

6、简述承台式高桩码头的优缺点及适用条件。

答：

承台式：

上部结构由承台、胸墙和靠船构件组成。

①优点：

结构刚度大，整体性好；对打桩偏位要求不高。

②缺点：

自重大，现浇工作量大；桩台窄，桩多而密，施工麻烦，施工水位低，工期紧。

③适用条件：

良好持力层不太深，且能打支承桩的地基。

7、高桩码头设计时按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计的分别是哪些情况？

答：

按承载能力极限状态设计的有：

①结构的整体稳定、岸坡稳定和挡土结构稳定等；

②构件的强度；

③桩、柱的压屈稳定等；

④桩的承载力等。

按正常使用极限状态设计的有：

①砼构件抗裂、限裂；

②梁的挠度；

③柔性靠船桩水平变位；

④装卸机械作业引起的结构振动。

四、计算题

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=12.5kPa，其中，横梁方向计算跨度4.8m，纵梁方向计算跨度6.5m。

试分析面板自重荷载传递到纵横梁的图式及荷载大小。

解：

由题意可知，6.5/4.8<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（见课本P135）所示。

横梁跨中荷载大小为

第三章板桩码头课后练习题

一、填空题

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

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

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

4、单锚板桩墙有种工作状态。

5、计算现浇连续钢筋混凝土锚碇墙时，水平方向可考虑为 ，竖向可考虑为。

6、导梁可按                   计算其内力。

二、判断题

1．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。

（   ）

2．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。

（   ）

3．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。

       （   ）

4．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。

  （   ）

5．弹性线法仅用于单锚板桩墙的弹性嵌固状态，自由支承法可适用于单锚和多锚板桩墙的任何工作状态。

                                                    （  ）

三、单项选择题

1、板桩墙和锚碇结构之间的传力构件是（  ）。

A、导梁        B、帽梁      C、拉杆      D、胸墙

2、为了使板桩能共同工作和码头前沿线整齐，通常在板桩顶端用现浇混凝土作成（  ）。

A、导梁        B、胸墙      C、拉杆      D、帽梁

3、设计板桩码头时，按正常使用极限状态设计的项目为（  ）。

A、锚碇结构的稳定性          C、钢筋混凝土构件的裂缝宽度和抗裂

B、桩的承载力                D、板桩码头的整体稳定性

4、下列不属于板桩码头的优点的是（）。

A、结构简单    B、耐久性好  C、材料用量少   D、施工方便   

5、板桩墙排水孔一般设计在下列哪些部位？

（  ）

A、设计高水位以上 B、设计高水位以下 

C、设计低水位以下  D、设计低水位以上    

四、简答题

1、按锚碇系统划分，板桩码头有哪几种形式，简要说明各种形式的特点及适用条件。

答：

⑴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。

⑵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。

1单锚板桩：

适用于墙高在6～10m以下的中小型码头。

②双锚或多锚板桩：

适用于墙高大于10m的码头，但应用较少。

原因：

下拉杆高程较低，施工困难（一般要求水上穿拉杆）；上下拉杆的位移很难协调，常会使某一拉杆严重超载。

③斜拉桩：

不设水平拉杆，而增设斜拉桩来锚碇，使锚碇结构至板桩墙的距离大大缩短，减少了墙后开挖，特别适用于墙后不能开挖或开挖不经济的情况。

但是斜拉桩承受水平力的能力有限，因此多用于中小型码头。

2、单锚板桩墙有哪几种工作状态？

其土压力分布有什么特点？

答：

1、第一种情况

板桩的入土深度最小，在水平力作用下，板桩绕上端支撑点转动，板桩中只有一个方向的弯矩，且数值最大，板桩入土段发生较大位移，所需板桩长度最短，但断面最大，按底端自由计算。

这种情况即为自由支撑法，算得的入土深度往往需要加长，实际也就接近第三种情况。

（本法为日本及一些西方国家所采用）

2、第二种情况

入土深度和受力情况介于第1、3之间,入土段比第1种稍深,受力后，底端只有转角，没有位移。

也属于自由支承状态。

3、第三种情况

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）。

4、第四种情况

类似第3种状态，但入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩，数值并不比第3种状态小，稳定性有富裕，但对减少墙体跨中弯矩非常有限，一般无必要。

3、拉杆、帽梁、导梁的作用分别是什么？

如何计算？

答：

（1）拉杆：

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。

①、拉杆拉力的标准值：

式中：

θ——拉杆与水平线的夹角；

ξR——拉杆受力不均匀系数，预先拉紧时可采用1.35。

②、拉杆断面设计：

式中：

γRA——拉杆力分项系数，1.35。

ft——钢材的强度设计值（N/mm2）

（2）帽梁：

帽梁作用相当于前面的胸墙。

基床系数：

（3）导梁：

是板桩和拉杆之间主要受力构件。

似按刚性支承连续梁计算，荷载q=Ra

导梁和导梁悬臂段产生的最大弯矩为：

钢筋砼导梁应按强度配筋，并验算裂缝宽度。

钢导梁的强度应满足：

4、拉杆的位置在高程上宜选在何处？

减小拉杆挠曲及防锈措施有那些？

答：

⑴位置：

从减小板桩墙的跨中弯矩来看，拉杆宜放在标高较低处，但为了保证水上穿拉杆和导梁胸墙的施工条件，一般在平均水位以下，设计低水位以上0.5～1.0m，且不得低于导梁或胸墙的施工水位。

⑵防治措施

①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。

②在拉杆两端设置连接铰，以消除其附加应力。

③在拉杆上做各U形防护罩，使拉杆上面的土重及地面荷载不直接作用载拉杆上，而通过防护罩传到拉杆两侧的地基上。

④防锈处理，涂两层防锈漆，并用沥青麻袋包裹两层。

⑤回填料严禁带有腐蚀性。

（简答题）

•1．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？

答：

（1）根据气温情况，结构形式，地基条件和基床厚度确定

（2）①新、旧结构衔接处；②码头水深或结构型式变化处；

③地基土质变化较大处；④基床厚度突变处；⑤沉箱或方块接缝处

•2．试述堆货荷载的布置形式及相应的验算项目。

答：

（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、地基承载力及建筑物的沉降和整体滑动稳定性。

（2）作用在码头上的垂直力最小、水平力最大，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。

•3．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？

答：

（1）码头堆货荷载根据码头实际运行情况和多年经验，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，其上堆货荷载值是根据结构计算上的需要并参照以往设计上采用的数值及建成后使用情况确定的；前方堆场堆货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和货垛坡角的影响，取较大值，码头整体计算时，采用大面积的平均堆货荷载，取较小值；后方堆场堆货荷载对码头结构设计的影响很小。

•4.在工程实践中，为什么将扶壁结构的底板尾部翘起？

答：

翘尾的作用：

减小基床宽度，即减少岸坡的挖、填方量和基床的抛石量；使合力作用点控制在三分点内，即ξ>B/3，基底应力趋于均匀

•5.材简述大直径圆筒码头的优缺点。

答：

优点：

1、钢材、砼用量少,与圆筒直径无关，只与码头高度和圆筒壁厚有关。

2、对地基条件的适应能力比其它重力式码头强。

3、结构形式简单，不做底板，不设隔墙，可用滑升模板预制，施工方便快速。

4、工程造价低。

同圆形沉箱和矩形沉箱比，混凝土用量减少12.94%和43.26%。

缺点：

1、结构与土体相互作用机理复杂，设计计算理论还有待进一步完善。

2、需要具备一定的施工机械设备。

3、插入式大直径圆筒结构的下沉方法与施工工艺，有待于改进和提高。