港口水工建筑物。板桩码头

第一章1.何为实体式，何为透空式？为什么说实体式比透空式适应超载和工艺变化的能力强？重力式码头，板桩码头和具有前板桩的高桩码头，码头前沿有连续的挡土结构，称为实体式码头。

一般的高桩码头和墩式码头的下部不连续，为透空式码头。

实体式码头大多依靠结构本身及填料的重力来保持结构自身的滑移稳定和倾覆稳定，能够承受较大的船舶和冰凌的撞击力，耐久性好，对不均匀沉降适应性好，主要计算荷载是水平荷载，而透空式码头耐久性差，所以相比透空式码头，更适应超载和工艺变化。

2.作用按时间变异分哪几种？如何选取作用的代表值？按时间的变异分类：作用的代表值分为标准值、频遇值、准永久值三种。

永久作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计的，其作用代表取值仅有标准值可变作用：在设计基准期内，其量值随时间变化与平均值相比不可忽略的作用，其作用代表取值有标准值、频遇值和准永久值偶然作用：在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大而且持续时间很短的作用，其作用代表取值一般根据观测和试验资料或工程经验综合分析确定。

3、何为安全系数设计方法？何为可靠度设计方法？为什么说可靠度设计方法比安全系数设计方法优越？安全系数设计方法：传统的设计原则是总抗力不小于总荷载效应，其可靠性用单一的安全系数K表示，即：可靠度设计方法：采用概率可靠度的方法，把安全系数K改为对应基本变量的分项系数的方法进行设计。

优点，定量的考虑了抗力和荷载作用的随机性，不同的荷载效应采用不同的系数，可靠度的指标更好的反映了工程安全度的实质。

4试述三种设计状况，两种极限状态与作用组合之间的关系？（要给出必要的公式）两种极限状态：承载能力极限状态、正常使用极限状态三种设计状况：持久状况、短暂状况、偶然状况A、在正常条件下，结构使用过程中的状况为持久状况，按承载能力极限状态的持久组合B、结构施工和安装等持续时间较短的状况为短暂状况，对此状态宜对承载能力极限状态的短暂组合进行设计C、在结构承受设防地震等持续时间很短的状况为偶然状态，应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计5.如何确定码头的前沿地带，前方堆场和后方堆场，对于集装箱码头如何选择这三个区域的荷载值？前沿地带：码头前沿线向后一定距离的场地，其宽度根据装卸工艺确定。

1、板桩码头的工作原理、主要组成及各自的作用。

答：工作原理：靠沉入地基的板桩墙和锚碇系统共同作用来维持其稳定性。

主要组成：①板桩墙：是板桩码头的基本组成部分，是下部打入或沉入地基的板桩构成的连续墙，作用是挡土并形成码头的直立岸壁；②拉杆：传递水平荷载给锚锭结构，减小板桩的跨中弯矩及入土深度和减小顶部向水域方向的位移；③锚锭结构：承受拉杆拉力；④帽梁：为了使各单根板桩能共同工作和使码头前沿线齐整，在板桩顶端设有帽梁；⑤导梁：为了使每根板桩都能被拉杆拉住，需在拉杆与板桩的连接处设置水平导梁，拉杆穿过板桩固定在导梁上；⑥码头设施：便于船舶系靠和装卸作业。

2、板桩码头计算项目有哪些。

答：承载能力极限状态：前墙踢脚的稳定性、锚碇结构稳定性、整体稳定性、桩的承载力、构件强度；正常使用：钢筋混凝土构件裂缝控制。

3、单锚板桩墙有哪几种工作状态，其各自的土压力分布有什么特点。

答：①第一种工作状态：板桩入土不深，在墙后主动土压力作用下，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支承点转动。

板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大，所需板桩长度最短，但断面最大。

底端按自由计算；②第二种工作状态：其入土情况和受力情况介于第一种工作状态和第三种工作状态之间，入土段比第一种稍深，受力后，底端只有转角，没有位移，也属于自由支承状态；③第三种工作状态：随着板桩人土深度增加，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。

这种工作状态下算得的板桩断面较小，入土部分位移小，板桩墙稳定性较好。

底端按嵌固计算；④第四种工作状态：与第三种工作状态类似，但入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩，稳定性有富余。

但对减少墙体跨中弯矩非常有限，一般无必要。

4、与刚性墙相比，单锚板桩码头墙后主动土压力分布有何特点？简述产生这种分布特点的原因及计算处理方法。

答：前墙一般属于柔性结构，在土压力作用下其轴线将发生挠曲变形，作用在板桩墙上的土压力分布也随墙体的变形而变化。

1. 港口水工建筑物包括码头、防波堤、护岸、船台、滑盖和船坞等。

共同特点是承受的作用复杂,施工条件多变、建设周期长、投资较大。

2. 按平面布置分类：顺岸试、突堤试、墩试等。

按断面形式分类：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多级试。

按结构形式分类：重力式、板桩、和混合式码头等。

3. 码头由主体结构和码头附属设施两部分组成。

主体结构包括上部结构、下部结构和基础。

上部结构的作用：a将下部结构的构件连成整体b直接承受船舶荷载和地面使用荷载,并传给下部结构 c 作为设置防冲设施、工艺设施等的基础。

下部结构和基础的作用：a支承上部结构，形成直立岸壁b将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。

4. 码头地面使用荷载包括：堆货荷载、流动起重运输机械荷载、铁路荷载、汽车荷载、人群荷载等。

确定堆货荷载时考虑：a装卸工艺确定的堆存情况b货种及包装方式c货物的批量及堆存期d码头结构形式，此外还考虑港口营运管理水平、结构按整体计算还是按构件计算、堆货分布的区域和港口今后发展等。

5. 船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力、船舶挤靠力和船舶撞击力。

6. 重力式码头结构坚固耐久,抗冻和抗冰性能良好,能承受较大的荷载,对装卸工艺变化等适应性较强,施工简单,维修费少。

按墙身的施工方法可分为干地现场浇筑的结构和水下安装的预制结构。

后者施工工序一般包括：预制墙身构件、开挖基床、抛填块石基床、基床夯实和整平,在抛石机床上安装墙身预制件、浇筑胸墙、抛填墙后块石棱体和铺设倒滤层、码头后回填、安装码头设备和铺设路面。

按墙身结构分为方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头、格型钢板桩码头等。

7. 方块结构：耐久性强,施工简单,抗冻抗冰性好,但是水下工作量大,结构的整体性和抗震性差,需要石料多,一般适用于地基较好,当地有大量石料,缺少钢材和冰冻严重的情况。

沉箱结构：沉箱结构水下工作量小,结构整体性好,抗震性能好, 施工速度快,但是耐久性不如方块结构,需要专门的施工设备和合适的施工条件,一般工程量大,工期短的大型码头适用。

绪论1、港口水工建筑物包括码头、防波堤、护岸、船台、滑道和船坞等。

2、码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。

3、防波堤是防御波浪对港口水域的侵袭，保证港口水域有平稳的水面，是船舶在港口安全停泊和进行装卸作业。

4、护岸的作用是使港口或水域的岸边在波浪、冰、流的作用下不受破坏，从而保证护岸上的建筑物、设备和农田等。

5、船台、滑道和船坞是修造船水工建筑物，供船舶下水、上墩和修造之用。

6、港口水工建筑物的共同特点是承受的作用复杂（包括波浪、潮汐、海流、冰凌、风、地震等自然力和使用、施工荷载），施工条件多变，建设周期长，投资较大。

7、我国沿海主要港口在大型化、机械化和专业化方面步入了世界水平。

一．码头概论8、按平面布置，码头分为顺岸式、突堤式、墩式等。

9、顺岸式根据码头与岸的连接方式分为满堂式和引桥式。

10、突堤式又分为窄突堤式码头和宽突堤式码头。

11、墩式码头由靠船墩、系船墩、工作平台、引桥、人行桥组成。

12、按断面形式，码头分为直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多级式等。

13、按结构形式，码头分为重力式码头、板桩码头、高桩码头、混合式码头。

14、重力式码头、板桩码头和具有前板桩的高桩码头，码头前沿有连续的挡土结构，故又称为实体式码头。

15、按用途，码头分为货运码头、客运码头、工作船码头、渔码头、军用码头、修船码头等。

16、货运码头按不同的货种和包装方式，分为杂货码头、煤码头、油码头、集装箱码头等。

17、码头有主体结构和码头附属设施两部分组成。

主体结构又包括上部结构、下部结构和基础。

18上部结构的作用是：a将下部结构的构件连成整体；b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；c作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础。

19、下部结构和基础的作用是：a支承上部结构，形成直立岸壁；b将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。

20、施加在结构上的集中力和分布力，以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为结构上的作用，分为直接作用和间接作用。

1.码头分类：按平面布置分类：顺岸式突堤式墩式按断面形式分类：直立式斜坡式半直立式半斜坡式多级式按结构形式分类：重力式码头板桩码头高桩码头混合式码头2.作用的分类：时间的变异：永久作用可变作用偶然作用空间位置的变化：固定作用自由作用结构的反应：静态作用动态作用3.船舶荷载：船舶的系缆力船舶挤靠力船舶撞击力5．方块码头的断面形式：1阶梯型断面和底宽较大，方块数量，种类和层数较多，横断面方向的整体性差，基底应力不均匀。

2 恒重式 3 卸荷板式由于卸荷板的遮掩作用，减小了作用在墙背后的土压力，基底应力比较均匀，断面和底宽大大减少，使结构工程量节省，也是横断面处有可能每层只采用一块方块，结构的整体稳定性也较好。

6.抛石基床是重力式码头广泛应用的一种基础形式，抛石基床设计包括：选择基床形式；确定基床厚度和肩宽；确定基槽的底宽和边坡坡度；规定块石的重量和质量要求；确定基床顶面的预留坡度和预留沉降量等7．岸壁式码头的墙后回填方式：1.紧靠墙背用颗粒较粗和内摩擦角较大的材料做抛石棱体，以减少墙后土压力，并在棱体顶面和坡面设置倒滤层。

另一种情况是墙后直接回填细粒土，只在墙身构件间的拼缝处设置倒滤层，防防止土料流失。

8.重力式码头的变形缝必须延长度方向设置沉降缝和伸缩缝，一般是一缝俩用，统称变形缝。

缝宽20-50mm，做成上下通缝，急胸墙与墙身的变形缝在一个垂面上。

现场浇注混凝土与浆砌石部位的变形缝用弹性材料填充.变形缝间距根据气温情况，结构形式，地基条件和基床厚度确定，一般10-30m。

设在以下位置1.新旧建筑物衔接处2.码头水深或结构形式改变处3.地基土质差别较大处4.基床厚度突变出5.沉箱或方块接缝处9.重力式码头地面堆货荷载的布置形式及相应的验算项目码头地面使用荷载为活荷载，应根据不同的计算项目，按最不利情况进行布置。

堆货荷载一般有以下3种布置形式：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。

码头检测（港口水工建筑物检测与评估规范JTJ302-2006）一、板桩码头检测1.1环境条件的调查应包括下列内容:（1）码头前沿水深和冲淤变化情况;（2）码头设计水域的波浪、水位、流速和流向等水文条件的变化情况;（3）码头设计水域的水质变化情况;（4）冰情变化情况。

1.2变位与变形的检测应包括下列内容:（1）码头前沿线的变位;（2）码头面的沉降、凹凸变形、码头面层的破损及开裂情况;（3）前墙的变形;（4）锚碇结构的变位;（5）拉杆及其连接构件的变形;（6）斜拉桩或斜顶桩的变位;（7）前后轨道梁间距及顶高程的变化。

1.3结构构件破损检测应包括下列内容:（1）前墙、锚碇墙、导梁、胸墙或帽梁的损坏情况;（2）钢板桩及锁口的损坏情况;（3）墙后回填料流失情况及其引发的变化;（4）墙身排水孔的有效性;（5）前墙、锚碇墙或锚碇桩、胸墙或帽梁、导梁和轨道梁等的裂缝数量、位置、走向、长度、宽度和深度;（6）钢拉杆防腐层的完整情况。

二、重力式码头检测2.1环境条件的调查应包括下列内容:（1）码头前沿水深和冲淤变化情况;（2）码头设计水域的波浪、水位、流速和流向等水文条件的变化情况;（3）码头设计水域的水质变化情况;（4）冰情变化情况。

2.2变位与变形的检测应包括下列内容:（1）基床和基础的冲刷变化情况;（2）岸壁式码头的横向水平变位、沉降和倾斜;（3）墩式码头每一个沉箱或圆筒的水平变位、表面尺寸和竖向倾斜;（4）码头后方陆域地表局部沉陷的位置、平面尺寸和沉陷量。

2.3结构构件破损检测应包括下列内容:（1）水下结构和胸墙垫板、胸墙、卸荷板、胸墙块体的破损情况;（2）轨道梁的破损情况;（3）结构构件裂缝的数量、位置、走向、长度、宽度、深度及裂缝是否贯穿等情况。

2.4岸壁式码头应检测后方回填倒滤层破坏情况和回填料的漏失情况。

三、高桩码头检测3.1环境条件的调查应包括下列内容:（1）码头设计水域的水深和冲淤变化情况;（2）码头设计水域的波浪、水位、流速和流向等水文条件的变化情况;（3）码头设计水域的水质变化情况;（4）冰情变化情况。