港口水工建筑物

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。

第一章码头结构型式和荷载1、码头由哪些部分组成？各部分主要作用是什么？码头由主体结构和码头设备两部分组成。

主体结构包括上部结构、下部结构和基础。

上部结构作用：a.直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给地基；b.作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础；c.将下部结构的构件连成整体。

下部结构作用：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。

基础作用：承接码头上部、下部结构荷载；扩散应力；防止冲刷。

码头设备作用：用于船舶系靠和装卸作业。

2、码头按结构型式分类有那些型式、优缺点，按断面型式分、最佳适用条件？按结构型式分：重力式码头、板桩码头、高桩码头、混合式码头重力式码头的工作原理：依靠结构本身和其上部结构的重量维持自身的稳定性。

重力式码头的优点是：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。

缺点是：自重大，波浪反射严重，泊稳条件差，地基应力大，一般须作抛石基床。

适用条件：地质条件较好的地基板桩码头工作原理：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩上部的锚碇结构来维持稳定。

板桩码头的优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于预制，施工方便，可以先打桩，后挖墙前港池，能大量减少土方量。

缺点是：耐久性差，波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈措施，增加费用，对开挖超深反应敏感（应预留0.5m）。

适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于有掩护的海港。

高桩码头工作原理：通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。

高桩码头的优点：波浪反射小，泊稳条件好；砂、石用量少；对挖泥超深适应能力强。

缺点是：耐久性差，码头构件易损坏，损坏后修理比较麻烦；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）。

码头按断面型式分：直立式：水位变化不大的港口；斜坡式：试用于水位变化较大的情况；半直立式：高水位时间较长而低水位时间较短；半斜坡式：枯水位时间较长而高水位时间较短。

港口水工建筑物–11. 简介港口水工建筑物是指为了满足港口航道、坞池等水域工程需要，在水中或靠近水中建造的各种人工建筑物。

港口水工建筑物包括码头、堤防、水闸、波浪消能装置等多个分类。

2. 码头码头是港口水工建筑物中最常见的一种，也是港口货物装卸、乘客进出港的集散中心。

码头的主要功能包括： - 货物装卸：提供用于货物装卸的设备和设施，如卸货机、装卸桥等； - 船舶泊位：提供供船舶靠泊的空间和设备； - 仓储设施：提供存放货物的仓库和堆场； - 乘客服务：提供进出港的乘客候车厅、登船口等设施。

码头的类型多种多样，根据用途和结构特点可以分为常规码头、集装箱码头、旅客码头等。

3. 堤防堤防是为了保护港口内的航道、码头等设施不受海浪、潮汐等自然力的破坏而建造的水工建筑物。

堤防的主要功能包括： - 防波作用：起到挡浪的作用，保护港口内的设施和船舶不受海浪冲击； - 防潮作用：防止潮汐对港口内部造成的影响； - 定界作用：界定港口范围，保持港口内的水域清淤。

堤防根据结构形式的不同可以分为挡浪堤、引波堤、防波堤等。

4. 水闸水闸是为了控制水体流动，保持航道航行深度而建造的水工建筑物。

水闸的主要功能包括： - 航道调节：通过调节水流进出量，调整航道水深和航行条件； - 洪涝调节：在水流量大的时候，通过调整水闸的开启度，减少洪涝灾害； - 水资源调节：通过调节水流进出量，控制水库的水位。

水闸按照结构特点可以分为闸门式水闸、反射式水闸、升降式水闸等。

5. 波浪消能装置波浪消能装置是为了减弱或消除波浪对港口设施的冲刷破坏作用而设置的水工建筑物。

波浪消能装置的主要功能包括： - 折射波浪：通过改变波浪传播方向，减少波浪对设施的冲击力； - 能量消散：通过动力作用、摩擦作用等方式，将波浪能量消耗掉； - 波浪阵减弱：采取多种抵抗波浪的结构形式，使波高和波浪流速减小。

常用的波浪消能装置有挡波墙、重力式消浪块、沉箱式消浪块等。

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。

第8章港口工程及水工建筑物8.1 概述1. 港口工程的定义港口是具有水陆联运设备和条件，供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。

港口工程是兴建港口所需的各项工程设施的工程技术，包括港址选择、工程规划设计及各项设施(如各种建筑物、装卸设备、系船浮筒、航标等)的修建。

港口工程也指港口的各项设施。

港口工程原是土木工程的一个分支，随着港口工程科学技术的发展，已逐渐成为相对独立的学科。

但仍和土木工程的许多分支，如水利工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程、房屋工程、给水和排水工程等分支保持密切的联系。

2. 发展简史最原始的港口是天然港口，有天然掩护的海湾、水湾、河口等场所供船舶停泊。

港口的发生时从古代渔捞开始的，一般都是天然港湾，只是为了单纯的停泊渔船或是安全避险。

那时还没有港口的概念，所有的港口都是天然港口。

随着时间的推进和人类生产力的发展，天然港口已经越来越不能满足人类自身发展的需要，须兴建具有码头、防波堤和装卸机具设备的人工港口，这是港口工程建设的开端。

中国是人工港口出现最早的国家之一，在秦汉时期就出现了山阴港等人工海港。

时间来到近代（17世纪中叶——20世纪中叶），随着资本主义的发展和商品经济的崛起，船舶的迅速大型化。

由原来的石材和木料为主的港口工程逐渐被以钢材和混凝土结构所取代，在工程的理论方面也有巨大的创新，从而保证了工程结构物的安全性。

我们所熟知的港口工程是现代港口工程（20世纪中叶以后）。

第二次世界大战以后，现代科学技术推进了建筑材料的发展、建筑理论技术的更新，加上施工过程的工业化和规模化。

出现了一大批大型的海港，如荷兰的鹿特丹海港、中国的上海港等。

图8-1 荷兰鹿特丹海港图8-2 中国上海港3. 港口工程规划港口工程建设牵涉面广，关系到临近的铁路、公路和城市建设，关系到国家的工业布局和工农业生产的发展。

因此，必须按照统筹安排、合理布局、远近结合、分期建设的原则制订规划，特别是沿海港口的建设规划。

贯彻深水深用、浅水浅用的原则，合理开发利用或保护好国家的港口资源。

港口水工建筑物引言港口水工建筑物是指为了便利船只的停靠、货物的装卸以及保护港口安全而在港口周边水域建设的各类工程设施。

它们在港口的运营和发展中扮演着重要角色，对于确保港口的正常运作以及促进经济的繁荣起着至关重要的作用。

本文将重点介绍港口水工建筑物的类型、功能及其施工过程。

港口水工建筑物的类型根据功能和用途的不同，港口水工建筑物可以分为以下几类：1.码头：码头是港口的重要组成部分，用于船只的停靠和货物的装卸。

常见的码头类型包括突堤式码头、防波堤式码头和浮动式码头等。

2.延伸堤：延伸堤是用来延伸码头的一种水工建筑物。

它主要用于增加码头的停靠能力和增加装卸货物的空间。

3.航道工程：航道工程的主要目的是确保船只安全进出港口。

它主要包括航道标志、航标灯塔、引导浮标等。

4.防波堤：防波堤是保护港口免受海浪侵蚀和海洋风暴的水工建筑物。

它能有效地减少海浪对港口设施的破坏，维护港口的安全。

5.护岸工程：护岸工程是保护陆地不受水侵蚀和波浪侵蚀的工程。

它一般由混凝土结构、石块和钢板等组成，能有效地保护岸线的稳定。

港口水工建筑物的功能1.保护港口安全：港口水工建筑物作为港口的第一道防线，能够抵御海浪、海洋风暴等自然力量的侵蚀，保障港口设施和船只的安全。

2.提供停靠和装卸场地：码头和延伸堤等水工建筑物为船只提供了安全停靠的场所，并为货物的装卸提供了方便的空间。

3.提升港口能力：港口水工建筑物的建设可以增加港口的停靠能力，从而提高港口的运营效率和货物的流通速度。

4.改善航道条件：航道工程的建设可以改善船只进出港口的条件，提高船舶的安全性和航行效率。

5.保护环境：港口水工建筑物的建设还能够保护港口周边环境，减少海浪侵蚀和波浪的冲击对陆地的破坏，保护海洋生态环境的稳定。

港口水工建筑物的施工过程港口水工建筑物的施工过程一般包括以下几个阶段：1.规划和设计：在施工前，需要进行详细的规划和设计工作。

包括确定建筑物的类型和规模、确定施工方案、制定施工计划等。