港口水工建筑物

'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。10重力式码头沿基床顶面的抗滑稳定性验算11重力式码头增强结构耐久性的措施1根据结构计算和《港口工程混凝土结构设计规范》规定的耐久性要求选定混凝土强度等级。2适当增大钢筋混凝土构件厚度和钢筋的混凝土保护层，保护层厚度不得低于规范所列的规定。3对于受冰冻作用的码头，水位变动区地临水面还可以考虑采用钢筋混凝土板镶面、花岗岩镶面或抗蚀性强、抗磨性高、抗冻性好的新材料。4对于构成墙身的空心块体、沉箱、扶壁等构件折角处宜设置加强角，其尺寸一般采用150-200mm.此外，在设计中还要注意避免结构断面过于复杂、构件凹角处地构造措施不利、伸缩缝设置不当、混凝土表面排水不畅等情况。12板桩码头的锚定结构锚定墙（板），锚定桩，锚定板桩，锚定叉桩13板桩码头承载能力极限状态设计的项目1板桩墙“踢脚” 稳定性，2锚定结构的稳定性，3板桩码头的整体稳定性，4桩的承载力，5构件强度等14单锚板桩墙计算方法、计算图示、计算要点1计算内容：板桩墙入土深度、板桩墙弯矩、拉杆拉力。2计算方法：弹性线法、竖向弹性地基梁法、自由支撑法。3计算要点：一、墙前主动土压力和被动土压力都按古典土压力计算。二、假定板桩墙底端嵌固，拉杆锚定点的位移和板桩墙在底端Eˊp作用点的线变位和角变位都等于零。单锚板桩墙的计算图示如图**，为一次超定结构，未知数包括拉杆拉力Ra，入土深度和底端墙后被动土压力合力Eˊp。除两个受力平衡条件（∑H=0，∑M=0）之外，尚需利用上述变形条件。一般采用图解试算法，即先假设入土深度，然后用图解法作弯矩图，再把弯矩图作为共轭荷载求得共轭梁的弯矩图，此弯矩图即为板桩的弹性变形曲线。如果它满足上述变形条件，则入土深度正好合适。如不满足，再重新假定入土深度，一直到符合变形条件为止。根据设计经验，当初步计算时，为简化计算，可采用跨中弯矩最大正弯矩为入土最大负弯矩1.10-1.15倍的条件取代变形条件。三、考虑墙后土压力重分布和拉杆锚定点的位移会使板桩墙跨中弯矩减小的影响，将求得的跨中最大弯矩Mmax折减系数**，求得的拉杆拉力乘以不均匀系数**，作为设计弯矩(Mn)和设计拉杆拉力（Rn）的标准值：Mn=*Mmax,Rn=**RA上述的板桩墙入土深度是根据板桩墙底端线变位和角变位都等于零的假定确定的，但从板桩墙的工作可靠性考虑，还要求板桩墙有足够的稳定性，因此也提出了板桩墙入土深度要求满足“踢脚”稳定的要求：******15码头结构土压力强度计算16高桩按分类1按桩台宽度和接岸结构分类，顺岸式高桩码头按平面布置分为满堂式和引桥式，其中满堂式码头又分为窄桩台和宽桩台。按上部结构分为板梁式、桁架式、无梁板式和承台式码头等。17.高桩码头钢筋混凝土方桩的桩帽高度：桩帽高度不宜小于0.5倍桩帽宽度，且不得小于600mm。为保证桩帽与桩之间的整体连接，桩的全部外伸钢筋应埋入桩帽内，桩头应嵌入桩帽50~100mm。18.高桩码头的桩与桩帽连接：桩与桩帽之间采用固定连接。连接方式有两种形式：1.桩顶直接伸入桩帽2.桩顶通过锚固铁件。19.高桩码头横梁断面形式：倒T形；矩形；花篮形20.高桩码头的桩基布置:布置原则：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性与方便性。因此桩基的布置应拟订几种方案通过分析比较最后确定21.高桩梁板码头横向排架和纵梁计算图式：纵梁计算：1.计算图式和计算跨度2.计算荷载（梁的自重；直接作用在纵梁上的使用荷载；由面板自重及面板上使用荷载产生的面板支座反力）3.内力计算横向排架计算：1.计算段长2.桩台刚性（柔性桩台；刚性桩台）3.桩端固定性质（考虑结构的实际连接情况；考虑桩端固定性质对内力的影响大小）4.横梁计算跨度5.桩的受弯计算长度。22.高桩码头整体稳定性验算：高桩码头的破坏形式与一般挡土建筑物和岸坡相同，一般也按圆弧滑动法验算其整体稳定性。与一般岸坡不同的是，高桩码头结构自重或作用在结构上的荷载通过基桩传到地基深处，大部分传到滑动面下，因此整体稳定性验算时不与考虑。23.浮码头的组成：浮码头通常由泵船，泵船的锚系和支撑措施，引桥及护岸四部分组成。24.斜坡码头和浮码头的特点： 斜坡式码头的优点是结构简单，建设速度快，投资少，对水位变化适应性强，适用于大水位差河港及水库港，是河流上游采用的主要码头结构形式。它的主要缺点是泵船需随水位变化经常移泊，移泊作业麻烦。浮码头的主要优点是码头面随水位变化而升降，码头面与水面高差较小而且基本为定值，这有利于船与码头之间的作业，用于客码头和渔码头较为合适。浮码头的另一个优点是机动性高，可以搬迁，故在不稳定的河段，可考虑采用浮码头。缺点：浮码头货物的装卸作业均在泵船上进行，受场地限制和风浪的影响；另外，泵船与岸之间是通过引桥联系，使通过能力受到限制。25．系船柱：系船柱包括普通系船柱和风暴系船柱。普通系船柱供船舶在9级风及9级风以下栓系缆绳之用，其中心位置距码头前沿线一般为0.5~1.2m，间距一般为20~30m。风暴系船柱供9级风以上不离开码头的船舶系缆之用。系船柱应由柱壳、锚杆、螺母、垫圈、锚板和柱心填料等组成。当锚杆直径不大于36mm时，下端采用弯钩式；当锚杆直径大于36mm时下端采用锚板式。26．护舷的布置：（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间距与护舷的形式及尺寸、码头结构形式、船舶尺度、船舶靠泊角度有关。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。间距值计算：L<227．防冲设备形式：为了保证船舶和码头的安全，需采用防冲设备以吸收船舶撞击动能，此时产生的反力较小。防冲设备可采用固定式、漂浮式或转动式护舷。此外，还有防冲桩和防冲簇桩，以及一些特殊的防冲设备，如重力式和液压式等防冲设备。28．斜坡道的结构：斜坡道的结构可分为实体斜坡道和架空斜坡道两类。实体斜坡道是利用天然岸坡加以适当修整建筑，再用人工护面而成。它施工简单，造价低。为防止引起港区冲刷或回淤，它的坡面与天然岸坡很接近。因此，当天然岸坡地形起伏不大、坡脚处水深足够时，应优先考虑采用实体斜坡道。架空斜坡道的结构复杂，造价一般比实体斜坡道高，并且桥面有被漂浮物碰损的危险。但透水性好，对沿岸水流影响小，因此，除流水地区外，在河岸较陡、而河滩平缓的凹型岸坡，或者是在修建实体斜坡可能造成港区回淤的地区，修建架空斜坡道是适宜的。29．防波堤的基本功能：防波堤的功能主要是防御波浪对港域的侵袭，保证港口具有平稳的水域，便于船舶停靠系泊，顺利进行货物装卸作业和上下旅客。有的防波堤还具有防沙、防流、防冰、导流或内侧兼做码头的功能。30．防波堤按结构形式可分为斜坡式、直立式以及特殊形式（透空式、浮式、压气式、水力式）。31．重力式直立式防波堤的组成：重力式直立堤主要由墙身、上部结构和基床组成。墙身通常采用钢筋混凝土沉箱、混凝土方块；大直径圆筒。32.设计重力式防波堤如何考虑设计水位和波浪：持久状况应考虑：1.设计高水位时，波高采用相应的设计波高；2.设计低水位时，波高采用分为以下两种情况：当有推算的外海设计波浪时，应取设计低水位进行波浪浅水变形分析，求出堤前的设计波高；当有建筑物附近不分水位统计的设计波浪时，可取与设计高水位时相同的设计波高，但不超过低水位时的浅水极限波高3.当设计高水位时，堤前波态为立波，而在设计低水位时，已为破碎波，尚应对设计低水位至设计高水位之间可能产生最大波浪力的水位情况进行计算4.极端高水位时，波高应采用相应的设计波高。极端低水位时，可不考虑波浪的作用。33.斜坡式防波堤护面块体稳定性计算34.械化滑道的种类,械化滑道的组成:械化滑道可以分为纵向滑道和横向滑道两大类,两类滑道一般均由滑道区,横移区和船台区组成 35.滑道的坡度:1.纵向机械化滑道.船排滑道坡度一般为1/15-1/20,大型滑道取最小值,小型滑道取最大值.在水位差较大的地方,为了缩短滑道长度,也可选用1/11-1/15的坡度.淤积严重,滩地平缓的水域,也可选用1/20更缓的坡度.2.横向机械化滑道.横向机械化滑道的坡度一般比纵向滑道的陡,通常为1/4.5-1/12.横向梳式滑道一般为1/8.36.船坞的种类:船坞是用于修造船的重要水工建筑物,主要有干船坞,灌水船坞和浮船坞.37.排水减压式坞室结构:在坞式底板下面和坞墙后面设置排水设施,用以部分或全部消除作用在底板上的浮托力和墙后的地下水压力,这种结构称为排水减压式坞室结构.。由于消除或减小了作用在坞室结构上的这些外力，使结构自重显著减小，因而可以节省大量投资。38.抗震设计指标:我国目前仍以基本烈度作为抗震设计的基本指标。烈度的定量标准:(1)以地面最大加速度为标准(2)以地面最大速度为标准(3)以地震反应谱为标准39.地震惯性力计算方法:静力法（惯性力法）、拟静力法（准动力法）、反应谱法'