港口水工建筑物知识点总结.docx
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1、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局部。3, 防波堤是防卫波浪对港口水域的侵袭,保证港口水域有平稳的水面,是船舶在港口平安停岸和进展装卸作业。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困难包括波浪, 潮汐, 海流, 冰凌, 风, 地震等自然力和运用, 施工荷载,施工条件多变,建立周期长,投资较大
2、。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, 顺岸式依据码头及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, 按构造形式,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构造,故又称为实体式码头。15, 按用途,码头分为货运码头,
3、 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, 码头有主体构造和码头附属设施两局部组成。主体构造又包括上部构造, 下部构造和根底。18上部构造的作用是:a将下部构造的构件连成整体;b干脆承受船舶荷载和地面运用荷载,并将这些荷载传给下部构造;c作为设置防冲设施, 系船设施, 工艺设施和平安设施的根底。19, 下部构造和根底的作用是:a支承上部构造,形成直立岸壁;b将作用在上部构造和本身上的荷载传给地基。20, 施加在构造上的集中力和分布力,以及引起构造外加变形和约束变形的缘由,总称为构
4、造上的作用,分为干脆作用和间接作用。21, 码头构造上的作用可按时间的变异, 空间位置的变更和构造的反响进展分类,分类的目的主要是作用效应组合的须要。22, 按时间的变异可将作用分为永久作用, 可变作用, 偶然作用。23, 按空间位置的变更将作用分为固定作用和自由作用。24, 按构造的反响将作用分为静态作用和动态作用。25, 对于承载实力极限状态可分为许久组合, 短暂组合, 偶然组合。许久组合是永久作用和持续时间较长的可变作用组成的作用效应组合,短暂组合是包括持续时间较短的可变作用所组成的作用效应组合,偶然组合是包含偶然作用所组成的作用效应组合。26, 对于正常运用极限状态,分为许久状况和短暂
5、状况,许久状况分为短期效应频遇组合和长期效应准永久组合。27, 作用的代表值分为标准值, 频遇值, 准永久值。28, 码头地面运用荷载包括:堆货荷载, 流淌起重运输机械荷载, 铁路荷载, 汽车荷载, 人群荷载等。29, 确定堆货荷载时应考虑以下主要因素:a装卸工艺确定的堆存状况;b货种及包装方式;c货物的批量及堆存期;d码头构造形式。此外堆货荷载的取值还要考虑港口营运管理水平, 构造按整体计算还是按构件计算, 堆货分布的区域和港口今后的开展等。30, 码头法分为三个地带:码头前沿地带, 前方堆场, 前方堆场。前沿地带是码头前沿向后确定距离的场地,其宽度依据装卸工艺确定。前方堆场是港口利用率最高
6、的堆场,一般指紧接前沿地带, 门座起重机能干脆堆垛的临时堆货场地。前方堆场是指前方堆场以后的堆场。31, 作用在码头建筑物上的船舶荷载按其作用方式分为船舶系缆力, 船舶挤靠力, 船舶撞击力。二, 重力式码头32, 重力式码头的优点:a构造巩固耐久,抗冻和抗冰性能好;b能承受较大的地面荷载和船舶荷载,对较大的集中荷载以及码头地面超载和装卸工艺变更适应性较强;c施工比拟简洁,修理费用少。缺点;a波浪反射严峻,泊稳条件差;b地基要求确定的承载力,需较多的砂石料。33, 重力式码头的构造形式主要确定于墙身构造。34, 按墙身构造,重力式码头可分为方块码头, 沉箱码头, 扶壁码头, 大圆筒码头, 格型钢
7、板桩码头, 干地施工的现浇混凝土和浆砌石码头 等。35, 方块机构的优点:耐久性好,根本不须要钢材,施工简洁,也不须要困难的施工机械。缺点:水下工作量大,构造的整体性和抗震性差,须要石料量大。方块码头一般运用于地基较好, 当地有大量石料, 缺少钢材和冰冻严峻的状况。36, 沉箱构造水下工作量小,构造整体性好,抗震性能强,施工速度快,造价低,但其耐久性不如方块构造,须要钢材多,须要特地的施工设备和适宜的施工条件。一般在当地有可用于预制沉箱的设施或工作量大, 工期短的大型码头选用沉箱构造。37, 扶壁构造是由立板, 底板, 肋板相互整体连接而成的一种轻型钢筋混凝土构造。预制安装扶壁构造的优缺点介于
8、方块构造和沉箱构造两者之间。混凝土和钢材的用量比钢筋混凝土沉箱少,施工速度比混凝土方块构造快,耐久性和沉箱构造一样。缺点是构造整体性差。38, 大直径圆筒构造主要由预制的大直径薄壁钢筋混凝土无底圆筒组成。这种码头构造简洁及沉箱比;沪宁图及钢材用量少;适应性强,可不作抛石基床;造价低;施工速度快。缺点:抛石基床上的大圆筒产生的基底压力大,沉入地基的大圆筒码头施工较困难,大圆筒及上部构造的连接以及护舷的布置不够便利等。39, 格形钢板桩构造式由直腹式钢板桩组成的格形构造,格形钢板桩构造施工筹备期段,施工速度快,占用场地小。40, 干地浇筑的混凝土构造和浆砌石构造,其断面分为梯形, 衡重式, 卸荷板
9、式,优点是可就地取材,不须要钢材,不须要大型和困难的施工设备,施工简洁,整体性好,造价低。41, 在码头设计中,首先要依据当地的自然条件, 施工条件及建筑物的运用要求,拟定各种构造措施,即进展构造设计,然后才是强度和稳定的验算。42, 重力式码头根底的作用是将通过墙身传来的外力扩散到较大范围的地基上,以减小地基应力和建筑物沉降量;爱惜地基免受波浪和水流的淘刷;整平基面后便于墙身的砌筑和安装。43, 抛石基床的设计包括:选择基床形式;确定基床厚度及肩宽;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。44, 基床形式分为暗基床, 明基床和混合基床。45,
10、 重锤夯实的作用:破坏块石棱角,使块石相互挤紧;使及地基接触的一层块石嵌进地基土内。46, 墙身和胸墙是重力式码头必需的主体构造,其作用是:构成船舶系靠所须要的直立墙面;阻挡墙厚回填料坍塌;承受作用在码头上的各种荷载,将这些荷载传到下面的根底和地基中。47, 为适应地基的不匀整沉降和温度的变更,重力式码头必需沿长度方向设置沉降缝合伸缩缝,一般是一缝两用,统称变形缝。变形缝间距依据气温状况, 构造形式, 地基条件和基床厚度确定,一般接受1030m。并考虑设在以下位置:新旧建筑物连接处;码头水深或构造形式变更处;地基土质差异较大处;基床厚度突变处;沉箱或方块接缝处。48, 胸墙是将墙身预制构件连成
11、整体的构件,直承受船舶的撞击,并处在水位变动区,外界影响因素多,受力状况困难。因此在设计胸墙时,除保证其抗倾和抗滑稳定性外,还应有良好的整体性, 足够的强度和刚度。49, 胸墙的形式:现浇混凝土胸墙;浆砌石胸墙;预制混凝土块体胸墙。现浇混凝土胸墙的优点是构造坚固,整体性好,是接受最多的一种形式。浆砌石胸墙可节约模版,但断面不宜过小,并要留意砌筑质量,保证有良好的整体性。50, 胸墙的顶宽由构造确定。胸墙底宽由抗滑和抗倾稳定性计算确定。51, 墙后回填一般分为紧靠墙背用颗粒较粗和内摩擦角较大的材料如抛石作成抛石棱体,以减小墙后土压力。另一种是墙后干脆回填细粒土,只在墙身构件间的拼缝处设倒滤装置,
12、防止土料流失。52, 抛填棱体的断面形式分为三角形, 梯形, 锯齿形。主要为防止回填土流失设置的抛石棱体,常接受三角形断面,此时所用抛填材料最少。以减压微主要目的抛填棱体,一般接受梯形和锯齿形断面。锯齿形比梯形节约用料,但施工程序多,影响工期,质量也不易保证。53, 倒滤层的作用是为防止回填土流失,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。倒滤层可接受碎石倒滤层和土工织物倒滤层。54, 施加在重力式码头上的作用分为三类:建筑物自重力, 固定机械设备自重力, 墙后填料产生的土压力, 剩余水压力等为永久作用;堆货荷载, 流淌机械荷载, 码头面可变作用产生的土压力, 船舶
13、荷载, 施工荷载, 冰荷载和波浪力等为可变作用;地震作用等为偶然作用。55, 剩余水压力是墙前计算低水位及墙后地下水位的水位差称为剩余水头,由此产生的水压力称为56, 计算土压力的理论主要有库仑理论, 郎肯理论和索科洛夫斯基理论三种。57, 堆货荷载的布置方式:作用在码头上的垂直力和水平力都最大,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;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;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。58, 对于建筑物及地基整体滑动的抗滑稳定性一般按 圆弧滑动法 进展验算。59, 地基沉降包括 匀整沉降
14、 和 不匀整沉降 。60, 方块码头的断面形式有 阶梯形, 衡重式 和 卸荷板式 。方块码头按其墙身构造分为 实心方块, 空心方块, 异形块体 。实心方块码头的巩固耐久性最好,施工修理简便。空心块体节约混凝土用量,分为有底板和无底板两种。无底板空心块体码头及构件接触的基底局部压力大,且由于填料仅局部参加扛倾工作,扛倾实力小,故多用于小码头。异形块体空腔内不填满块石,以减小作用在墙上的土压力,从而使码头构造轻,材料省和造价低。计算除重力式码头根本计算,还包括卸荷板的稳定性和承载力验算,无底板空心方块码头的稳定性和构件计算61, 沉箱按平面形式分为 矩形, 圆形 两种。圆形沉箱受力状况较好,一般按
15、构造配筋,用钢筋少,箱内可不设内隔壁,既省混凝土又大大减轻沉箱重量,箱壁对水流阻力小。缺点是模板困难,一般适用于墩式栈桥码头。矩形沉箱制作较简洁,浮游稳定性好,施工阅历成熟,适用于岸壁式码头,可分为对称式和非对称式。对称式构造简洁,便于预制浮运和安放,非对称式节约混凝土,但制作麻烦。计算:除进展重力式码头根本计算,还包括沉箱的吃水,干舷高度,浮游稳定性,构件承载力和裂缝宽度。三, 板桩码头62, 板桩码头其构造简洁,材料用量少,施工便利,施工速度快,对困难的地质条件适应性强,主要构件可在预制厂预制,但构造耐久性不如重力式码头,施工过程中一般不能承受较大的波浪作用。63, 按材料分:木板桩码头,
16、由于强度低,耐久性差,耗木量大,很少运用。钢筋混凝土板桩码头:钢混构造强度有限,除地下连续墙外,为防止在板桩上产生过大弯矩或应力,只适用于水深不大的中小型码头。钢板桩码头:强度高,锁口严密,止水性好并且沉桩又简洁,因而适用于水深较大的海港码头。64, 按锚碇系统分:无锚板桩码头:类似于悬臂梁构造,当自由高度上升将使其固端弯矩急剧增加,因而适用于墙较矮,地面荷载不大的状况。有锚板桩码头:1.单锚板桩,适用于中小型矛头。2.双锚板桩,两根拉杆难以按理论设计的状况相互协作,施工又较为困难,因而运用较少。3.斜拉板桩,施工工序较少,土方量少,便于施工机械化施工,适用于施工场地狭小,不便埋设拉杆和锚碇构
17、造的场合。但斜桩需承受大局部水平力,且其承受实力有限,因而也只适用于中小型码头。65, 按板桩墙构造分:一般板桩墙:由于各桩一样,便于施工因而运用广泛,但其对地基土条件有确定要求,适用于地基较良好的状况。长短板桩结合:长短结合,提升了整体稳定性,可用于地基条件较差时。主桩板桩结合:在一般板桩或长短板桩的根底之上为使长板桩作用得以充分发挥而接受的形式。主桩挡板或套板;:由于该构造受很大的力,因而适用于水深不太大的状况。地下墙式:由于墙体连续性好,有效防渗和止水,可用于大型深水码头。由于须要干地施工,并且抗冻性较差,因而在无干地施工条件或地处寒冷地区港口不适用。66, 板桩码头上的作用有:土体本身
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