港口水工建筑物
港口水工建筑物--绪论
本章重点:本课程的教学内容和学习方法
2020/10/9
港口水工建筑物
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一、港口水工建筑物的特点
港口水工建筑物包括港口和船厂中的建筑物。 主要有码头，防波堤、护岸、船台滑道和船坞 等。这些建筑物在结构和计算方面有许多共同 之处，只是由于它们的功能和所建地点的自然 条件不同，因而在作用荷载和构造要求方面有 些差异。本课程重点介绍码头，防波堤。
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港口水工建筑物
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（一）港口水工建筑物设计工作 主要包括以下内容：
1、设计所依据的资料的收集、整理、分 析和取值―――设计前期工作
原始资料包括：自然条件、使用条件、 施工条件。
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自然条件 包括：地形、水位、波浪、风况、冰况、水 质、地基及土质和地震等，要求取值合理与工程实际 接近。
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主要特点是:(与民用建筑比较)
1、作用荷载复杂（包括各种自然力，使用荷 载和施工荷载）
荷载强度大且具有较多动态性质，吊机荷载的作用，波浪撞击 建筑物表面其时，荷载强度达到1000kN／m2，波浪、冰、船舶 推力产生较大水平荷载，作用于建筑物上部，引起建筑物位移。 系缆船舶的碰撞和冲击，深水码头为降低船舶系缆力采用昂贵 的防冲设备。
侵蚀性介质的作用，使建筑物的耐久性降低；
水下结构的恢复和修理是一项最难以完成和费用昂贵的工 作。
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港口水工建筑物
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2、施工条件差和投资大。
水下施工难度较大。施工设备、施工技术要求高。
预制构件、打桩、最大限度采用巨型块体的装配式结 构。
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港口水工建筑物知识要点
码头：是停靠船舶、装卸货物和上下旅客或进行其它专业性作业的水工建筑物。
广义的码头是由码头建筑物、装卸设备、库场和集疏运设施组成。
码头按断面形式：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式和多级式。
直立式码头适用于水位变化不大的海岸港和河口港。
斜坡式码头适用于水位变化大的上中游河港或水库港。
半直立式码头用于高水位时间长、低水位时间短的水库港。
半斜坡式码头用于枯水期长、洪水期短的山区河流。
多级式码头用于水位差大、洪水期不长的上游河港。
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。
上部结构的作用：1将下部结构的构件连成整体2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3作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础。
下部结构和基础的作用：1支承上部结构，形成直立岸壁2将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。
码头设备用于船舶系靠和装卸作业。
作用：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。
港口工程钢筋混凝土结构的设计基准期为50年。
承载能力极限状态和正常使用极限状态作用的代表值分为标准值、频遇值和准永久值。
标准值是作用的主代表值，是作用在结构构件使用期间的正常情况下可能出现的最大值。
频遇值是代表作用在结构上时而出现的较大值。
准永久值是代表作用在结构上经常出现的量值，它在设计基准期内具有较长的总持续期。
永久作用的代表值仅有标准值。
可变作用的代表值三者都有。
偶然作用的代表值分析决定。
当两个可变作用完全相关时，其非主导可变作用应按主导可变作用考虑。
确定堆货荷载考虑的主要因素：1装卸工艺确定的堆存情况2货种及包装方式3货物的批量与堆存期4码头结构型式码头三个地带：码头前沿地带、前方堆场和后方堆场门座起重机荷载：Mh-n-p（Mh门机荷载，n每支腿下的轮数p最大轮压力）轮胎式和汽车式起重机在一般起重量时，冲击系数1.10~1.30，最大起重量时不考虑冲击力中—活载图式系缆力：凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力。
港口水工建筑物(全)
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。
港口工程之港口水工建筑物
港口工程 XX XX 25
码头图片
港口工程 XX XX 26
码头图片
港口工程 XX XX 27
码头图片
港口工程 XX XX 28
码头图片
港口工程 XX XX 29
码头图片
港口工程 XX XX 30
码头图片
港口工程 XX XX 31
码头图片
港口工程 XX XX 32
码头图片
港口工程 XX XX 33
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港口分类
特别重要港口 对促进国际贸易有重要作用的港口。
按
等
重要港口 对国家有重要作用的港口。
级
划
分
地方港口 上述两种以外的港口。
港口工程
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港口工程
港口水工建筑物的特点
作用荷载复杂 包括各种自然荷载、使用荷载和施工荷载。
特 施工条件差 点 建设周期长
投资大
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目录
绪论 码头概论 重力式码头 板桩码头
高桩码头
港口工程 XX XX 2
参考书目录
教材
港口水工建筑物 （韩理安主编）
港口工程
推荐参考书
1.港工建筑物（邱驹主编） 2.港口水工建筑物（陈万佳主编） 3.港口工程结构设计算例（一航院主编） 4.港口工程砼结构设计手册（中交水规院） 5.码头新型结构型式（三航院）
XX XX 23
码头的分类
混合式码头
港口工程 XX XX 24
码头的组成
上部结构
①将下部结构的构件连成整体； ②直接承受荷载，并传给下部结构； ③作为设置各种设施的基础。
下部结构 基础
①支承上部 结构，形成 直立岸壁； ②将作用在 上部结构和 本身上的荷 载传给地基。
港口水工建筑物--1
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。
常见港口水工建筑物及其施工方法
常见的港口水工建筑物
• 湿法施工代表工程——大连香炉礁新建造船坞工程
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常见的港口水工建筑物
• 干法施工代表工程——中远船坞工程
泵房
堵口围堰
坞门槛
坞底板
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二、主要施工工艺介绍
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（一）沉箱重力式码头施工工艺 （二）高桩码头施工工艺 （三）防波堤、护岸施工工艺 （四）干船坞施工工艺 （五）软土地基处理方法
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（一）、沉箱重力式码头施工工 艺
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沉箱重力式码头施工工艺
• 重力式码头典型断面结构（顺岸式）
胸墙
护轮坎、系船柱、钢轨
面层
护舷 沉箱
箱内 填石
回填开山石
轨道梁 回填
原泥面
基床
沉箱重力式码头施工工艺
• 重力式码头典型断面结构（墩式）
护舷
沉箱
箱内 填石
上部块体及面层 封仓混凝土
基床
沉箱重力式码头施工工艺
沉箱重力式码头施工工艺
基 础 施 工
基床抛石
基槽形成后要进行基床抛石，抛石 一般采用水上进行，采用方
驳+反铲、开体驳等形式，抛石要控制石料的质量、抛石船的定 位、抛石量等。抛石分为粗抛、细抛，顶层以下0.5～0.8m范围 内进行细抛，顶面可预留有一定的沉降量和坡度。
沉箱重力式码头施工工艺
基 础 施 工
常见港口水工建筑物及其施工方法
1
一、港口水工建筑物介绍
二、主要施工工艺介绍 三、结语
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一、常见的港口水工建筑物介绍
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常见的港口水工建筑物
按使用功能分类： 码头类 防波堤及护岸类 修造船建筑物类
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常见的港口水工建筑物
水工建筑物名词解释
水工建筑物名词解释水工建筑物是指建筑工程中与水相关的建筑物，主要包括水库、堤坝、船闸、渠道、港口、码头等。
这些建筑物的主要功能是调节、利用和控制水资源，提供灌溉、供水、航运等需要。
1. 水库：是储存大量水资源的人造水体，通常通过拦截河流或水源来实现水资源的储备和调度。
水库主要用于提供农业灌溉、城市供水、发电等用途，同时也可以抵御洪水、调节流量等。
2. 堤坝：是建于河流或湖泊上的人造土石构筑物，用于防洪、调节河流水量和提供供水。
堤坝按照用途可分为农田堤坝、河床堤坝和水库堤坝。
3. 船闸：是水上交通中用于调节水位、控制船舶通行的水路工程。
船闸通过开关闸门，改变船舶所在区域的水位高低，使船舶可以安全通过。
4. 渠道：是人工开凿或构筑的输水渠，用于引水灌溉农田或供应城市用水。
渠道按照用途可分为灌溉渠道、引水渠道和排水渠道。
5. 港口：是水上交通的重要场所，提供船舶靠泊、装卸货物、进出口贸易等服务。
港口通常包括码头、船坞、集装箱储运区和相关设施。
6. 码头：是港口中用于船只靠岸和装卸货物的区域，通常由混凝土或钢结构建造，配有吊车、集装箱堆场、货物堆放场等设施。
7. 水闸：是水工建筑物中用于控制水流的设施，通常用于河流的调节、分洪和提供水源。
水闸通过开启或关闭闸门，调整水流量和水位。
8. 水坝：是用于拦截河流、形成蓄水区的工程构筑物。
水坝在截流的同时，也可以用来发电、供水和控制洪水，是水资源调节和利用的重要手段。
9. 排涝设施：是用于排除积水、防止水浸的建筑设施，主要包括排水管道、沟渠和泵站等。
排涝设施通常用于排除地下水位过高、降低洪水水位等目的。
10. 养护设施：是用于维护水工建筑物并确保正常运营的设施，主要包括检修门、输水管道、防渗设施和防腐设施等。
这些设施可以延长水工建筑物的使用寿命和提高安全性。
港口水工建筑物-填空简答
填空简答1.港口水工建筑物是港口的重要组成部分，一般包括：码头、防波堤、护岸、船台、滑道和船坞等。
2.码头：是供船舶停靠、装卸货物和水下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。
3.防波堤：防御波浪对港口水域的侵袭，保证港口水域有平稳的水面，使船舶在港口安全停泊和进行装卸作业。
4.护岸：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.码头分类①按平面布置分类：顺岸式、突堤式、墩式②按断面形式分类：直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式、多级式③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7.码头的组成部分：主体结构（上部结构、下部结构、基础）、码头附属设施上部结构的作用：①将下部结构的构件连成整体；②直接承受船舶荷载和地面使用荷载；③作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施、和安全设施的基础。
下部结构和基础的作用：①支承上部结构，形成直立岸壁；②将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。
8.重力式码头组成及作用①上部结构：胸墙②下部结构：墙身③基础：抛石基床④其他：墙后回填料⑤码头附属设施：系船设施、防冲设施、工艺设施、安全设施、路面等胸墙和墙身：挡土、承受并传递外力、构成整体、便于安装码头设备。
基础：A.扩散、减小地基应力，降低码头沉降；B.有利于保护地基不受冲刷；C.便于整平地基，安装墙身。
墙后回填：（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减少水土流失。
码头设施：供船舶系靠，装卸作业9.基床形式：暗基床、明基床、混合基床适用条件：P25暗基床：适用于原地面水深小于码头设计水深的情况。
明基床：适用于原地面水深大于码头水深且地基较好的情况。
混合基床：适用于原地形水深大于码头设计水深且地基较差的情况。
10.变形缝作用：为适应地基的不均匀沉降和温度变化，重力式码头必须沿长度方向设置沉降缝和伸缩缝，一般是一缝两用，统称变形缝。
港口水工建筑物
一、名词解释1、码头: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。
2、挤靠力:船舶停靠码头时，由于风和水流的作用，使船舶直接作用在码头建筑物上的力称为挤靠力。
3、撞击力:船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力，称为撞击力。
4、沉箱:沉箱是一种巨型的有底空箱，箱内用纵横格墙隔成若干舱格。
5、扶壁:扶壁是由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。
6、剩余水压力:墙前计算低水位与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剩余水压力。
7、拉杆:拉杆是板桩墙和锚碇结构之间的传力构件，是板桩码头的重要构件之一。
8、斜坡码头:斜坡码头是以岸坡上建造的固定斜坡道结构作为载体，供货物装卸运输、旅客或车辆上下的码头。
9、浮码头:浮码头是以趸船或浮式起重机与引桥为载体，供货物装卸运输、旅客和车辆上下的码头。
10、滑道:斜面上供船舶上墩下水的专用轨道称为滑道。
11、纵向滑道:在船舶上墩或下水时，船舶纵轴和移动方向与滑道中心线一致时，称为纵向滑道。
12、横向滑道:船舶纵轴与滑道中心线垂直，而移动方向与滑道中心线一致时，称为横向滑道。
13、船台:船舶在岸上修造的场地称为船台。
14、船坞有效长度:船坞有效长度是指坞门内壁外缘至坞尾墙底表面在坞底纵轴线上的投影距离。
15、坞室底标高:坞室底标高是指船坞中剖面处中板顶面标高。
16、码头结构上的作用:施加在码头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，总称为码头结构上的作用。
17、系缆力:凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力称为系缆力。
18、极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态成为该功能的极限状态。
19、设计基准期:按结构预期使用寿命规定的时间参数。
20、持久状况:从结构建成到预期使用寿命完结的整个期间。
21、短暂状况:施工期间或建成后某一可预见的特定较短期间。
港口水工建筑物-第一章1
一、作用的分类
目的：作用效应组合的需要。
（一）按时间的变异：
永久作用 可变作用
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
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
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且持续时 间很短
第一章 码头概论
第二节 码头结构上的作用及组合
第二节 码头结构上的作用及组合
五、设计表达式
（一）承载能力极限状态 设计表达式为： Sd≤Rd
式中：Sd——作用效应设计值，如法向应力、剪 力和弯矩等的设计值，与作用效应 组合有关；
Rd——结构抗力设计值，如抗压、抗拉、 抗剪和抗弯强度等的设计值。
第一章 码头概论
第二节 码头结构上的作用及组合
1、持久组合
墩式码头由靠船墩、 系船墩、工作平台 墩、引桥、人行桥 组成。墩台与岸用 引桥连接，墩台之
墩式 间用人行桥连接，
船舶的系靠由系船 墩和靠船墩承担，
码头 装卸作业在工作平 台墩上进行。
不设工作平台墩 的墩式码头
2．按断面形式分类
按断 面形 式分 类
直立式 斜坡式 半直立式 半斜坡式 多级式
第一章 码头概论 第一节 码头分类和组成
第一章 码头概论
第二节 码头结构上的作用及组合
设计表达式为：
S ≤R
式中：S——作用效应设计值，如变形、裂缝宽度和
沉降量等的设计值；
R——限值，如规定的最大变形、裂缝宽度和
沉降量等的设计值。
1、持久状况的短期效应(频遇)组合
SS SGK 1 SQiK
2、持久状况的长期效应(准永久)组合
Sl SGK 2 SQiK
3 港口水工建筑物
喷 水 消 波 设 备
喷水消波设备的消波作用是利用逆着波向的喷 射水流，阻碍波浪前进，使波长缩短，波浪破 碎，从而消耗波浪的能量，使波高减小。喷水 所需能量很大，运转费用甚高。此外，还有另 一种消波方法是用推进器产生迎面水流，以迫 使波浪破碎，按其作用，它可与喷水消波设备 归为一类。
护岸建筑
混 合 式 防 波 堤
是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体。严格说来，在 混合式和直立式之间并不存在明显界限。增加直立式堤的 基床厚度，即形成混合式防波堤。混合式防波堤适用于水 深较大的情况。因为在水深大的情况下，建造直立式防波 堤在技术上比较困难，同时，因墙身很高，使作用在地基 上的压力很大，天然地基可能承受不了。建造斜坡式防波 堤，因堤体断面随着水深增大而急剧增加，耗用材料很多， 也不经济。采用混合式，可减少直立墙高度和地基压力， 斜坡式堤基断面也不必过大，所以，比较经济合理。
是在海岸适当地点筑一条堤，伸入海中， 使堤端到达适当深水处。 当波浪频率比较集中在某一方位，泥沙 运动方向单一，或港区一侧已有天然屏障 时可采用Al或A2式。但它所围成的水域有 限，多半仅能形成一小港。当强风浪变化 范围较大时，此种布置只能一时阻挡一面 风浪，而不能挡住全年各方风浪，又不能 有效地阻止漂沙进入港内，故在沿岸泥沙 活跃地区，不宜采用。 A3式适用于海岸已有天然湾澳，其水域 足以满足港区使用的情况。此种天然湾澳， 漂沙量一般不大 ( 因若漂沙量大，即无法 形成广阔的天然湾澳 ) ，最适合布置单突 堤。
水平承台、胸墙和靠船 构件组成，承台上面用 砂、石料回填。承台一 般采用混凝土或钢筋混 凝土结构。
码头又可分为： 岸壁式：岸壁背面有回填土，受土压力作用， 如顺岸重力式码头和板桩码头。 透空式：透空式码头建筑在稳定的岸坡上， 一般没有挡土部分，或有独立挡土结构，如高 桩式码头等。 两大类。
《港口水工建筑物》
《港口水工建筑物》
港口水工建筑物是指用于船舶停泊、装卸货物、保护港口和航道安全的建筑物。
以下是对港口水工建筑物的详细描述：
1. 码头：码头是港口水工建筑物中最常见的一种，用于船舶停靠和货物装卸。
码头通常由混凝土、钢筋和木材等材料建造而成，具有足够的强度和稳定性以承载大型船舶和重量货物。
码头通常分为泊位和岸边设施两部分，泊位是供船舶停靠的区域，岸边设施包括仓库、起重机和装卸设备等。
2. 防波堤：防波堤是用于保护港口和航道免受海浪冲击的建筑物。
它通常位于港口入口处或曲线处，以减小海浪的冲击力和保持航道的稳定。
防波堤可以是人工建造的混凝土或石块堆砌而成，也可以是自然形成的岩石或沙丘。
3. 码头护舷：码头护舷是为了保护码头和船舶免受碰撞和摩擦而设置的结构。
它通常由橡胶、钢筋和混凝土等材料制成，具有一定的柔性和抗冲击能力。
码头护舷可以分为不同类型，包括悬臂式护舷、固定式护舷和可调节式护舷等。
4. 船闸：船闸是用于调节港口水位和航道流量的水工建筑物。
它通常由混凝土或金属制成，具有可开启和关闭的闸门。
船闸可以根据需要调整水位，以适应不同大小的船舶通行和保持航道的稳定。
5. 泊位标志：泊位标志是用于指示船舶停靠位置和方向的标志物。
它通常位于码头或航道的入口处，以帮助船舶驾驶员准确停靠。
泊位标志可以是灯塔、浮标或标志牌等，通常具有明显的颜色和形状以便于识别。
总之，港口水工建筑物包括码头、防波堤、码头护舷、船闸和泊位标志等，它们共同构成了一个完整的港口水工系统，为船舶停泊、货物装卸和航道安全提供了必要的设施和保护。
港口水工建筑物
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重力式码头
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板桩码头横断面图
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高桩码头横断面图
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混合码头横断面图
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岸线
岸线
码头
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岸 线
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岸线
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短暂情况：连续时间较短，出现概率较高旳设计 情况，可进行承载力状态设计，根据实际情况有 时进行正常使用状态设计
偶尔情况：连续时间很短，出现概率很低旳设计 情况，仅进行承载力状态设计
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4.极限状态体现式
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各符号意义
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第三节 码头地面使用荷载
➢ 混合式码头：当一种构造形式不能满足使用和 施工上旳要求或者技术经济上不合理时，可采 用混合式构造。
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第二节 码头构造上旳作用及组合
港工建筑物设计措施回忆： ➢ 允许应力法、 ➢ 破坏阶段法、 ➢ 极限状态设计法。
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极限状态设计法
➢ 水准I：半经验半概率，各参数拟定措施是统计 分析后以定值出现，没有考虑事物旳随机性。
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按码头建筑物构造形式分类：重力式码头、 板桩码头、高桩码头、混合式码头
《港口水工建筑物》
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。
港工建筑物——精选推荐
1.港口的基本功能是作为水路联运的枢纽。
港口水工建筑物一般包括码头、防波堤、护岸、船台、滑道和船坞等。
2.试叙述码头按不同方式分类的主要形式、工作特点及其适用范围。
按平面布置分类：1、顺岸式：可分为满堂式和引桥式。
满堂式装卸作业、堆货管理、运输运营由前向后连成一片，具有快速量多的特点、联系方便；引桥式装卸作业在顺岸码头完成，堆货、运输需通过引桥运载到后方的岸上进行。
适用于建设场地有充足的码头岸线。
2、突堤式：可分为窄突堤和宽突堤主要运用于海港前者沿宽度方向是一个整体结构，后者沿宽度方向的两侧为码头结构，码头结构中通过填料筑成码头面。
主要运用于海港。
3、墩式码头：非连续性结构，墩台与岸用引桥链接，墩台之间用人行桥链接、船舶的系靠由系船墩和靠船墩承担，装卸作业在另设的工作平台上进行。
在开敞式码头建设中应用较多。
按断面形式分类：1、直立式：便于船舶的停靠和机械直接开到码头前沿，有较好的装卸效率。
适用于水位变化不大的港口。
2、斜坡式：斜坡道前方没有泵船作码头使用机械难以靠近码头前沿，装卸效率低。
运用于水位变化大的上、中游河港或海港。
3、半斜坡式：用于枯水期较长而洪水期较短的山区河流4、半直立式用于高水位时间较长，而低水位时间较短的水库港按结构形式分类：1、重力式：分布较广，使用较多，依靠结构本身及其上面填料的重力来保持结构自身的滑移稳定和倾覆稳定，其自重力大。
地基承受的压力大。
适用于地基条件较好的地基。
2、板桩式：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在码头上部的锚碇结构来维持其整体稳定。
除特别坚硬会哦过于软弱的地基外，一般均可采用。
3、高桩码头：在软弱地基上修建的，工作特点：通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基4、透空的重力式结构：混合结构3.试叙述两种极限状态、三种设计状况与作用组合之间的相互关系。
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4.我国常用的重力式码头按墙身结构分为哪几种类型？各有什么特点？可分为：方块码头、沉箱码头、扶壁码头，大圆筒码头、格型钢板桩码头、干地施工的现浇混凝土和浆砌的码头方块码头：耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，水下工作量大，结构整体性和抗震性差，需石料大沉箱码头：水下工作量小，结构整体性好，抗震性好，施工快，耐久性较差，需要钢材多，需专门的设备和条件扶壁码头：优缺点介于方块码头和沉箱码头之间，混凝土和钢材的用量比钢筋混凝土沉箱码头少，施工较快，耐久性与沉箱码头相同，整体性较差。
港口水工建筑物知识点总结
港口水工建筑物知识点港口水工建筑物是连接海运和内河运输的重要枢纽，是港口的重要组成部分，同时也是国防和民用的重要基础设施。
以下是港口水工建筑物的相关知识点。
港口水工建筑物的定义港口水工建筑物是指港口内的各种建筑物、工程和设施，包括码头、浮船坞、缆索索道、堤防、泊位、内航道等。
其主要功能是停靠、卸货和装货船舶，同时也支持与港口相关的其他设施和服务。
港口水工建筑物的分类码头码头是港口水工建筑物的最核心部分，是货物装卸的重要场所。
根据结构不同，可分为泊位式码头、陆桥式码头、悬臂式码头、护堤式码头等。
浮船坞浮船坞是水上船坞的一种，通常由一艘带有几个甚至几十个舱室的船舶组成。
坞体沉放时，各舱室的水箱开启，坞体沉入水中，将船舶吊升入坞舱。
浮船坞通常用于大型船只的检修和维修。
缆索索道缆索索道是将港口与港湾之间的交通联系起来的重要工具，有固定式和悬挂式两种。
缆索索道的主要优点是能够尽量缩短物流时间和成本。
堤防港口堤防主要有防波堤、护堤和引导堤等。
防波堤是为了防止大波浪冲击而建，通常在海边或河口处建设；护堤是为了防止岸滩被海浪冲刷侵蚀，通常在海岸线内侧建设；引导堤主要是用于引导船舶进出港口，防止意外碰撞等。
泊位港口泊位是供船舶靠泊使用的一种建筑物或设施。
根据功能不同，可分为停泊泊位、靠泊泊位、装卸泊位等。
内航道港口内的航道主要用于船舶进出港口、装卸货物、调港内船舶的停靠和移动等。
内航道的建设需要考虑水深、水位、流速、岸壁情况等多个因素。
港口水工建筑物的施工港口水工建筑物的施工需要考虑水下部分和水上部分两个部分。
水下部分主要由潜水员和潜水作业设备完成；水上部分主要由高空吊和水上作业船完成。
港口水工建筑物的施工过程中，需要注意安全、环保和质量三个方面，避免项目延期、超预算和安全事故等问题。
港口水工建筑物的维护港口水工建筑物的维护需要定期进行。
主要任务包括清理、修复和更新等。
特别是在海岸线受到海浪侵蚀的情况下，建筑物的维修和重建尤为重要。
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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。
对于有门机的码头，
宽度一般取14米，对于没有门机的海港码头取10米，河港码头通常取4~8米。
集装箱码头的前沿地带宽度根据不同的装卸工艺确定。
堆货荷载值一般取30kN/m2
前方堆场：一般指紧接前沿地带，门座起重机能直接堆垛的临时堆货场地。
集装箱码头堆货荷载值一般取60 kN/m2
后方堆场：前方堆场以后的堆场，后方堆场堆货荷载通常位于港口水工建筑物边缘或以外，主要用于堆场地坪设计。
6.船舶荷载分哪几种，都是如何定义的，有哪些区别？
按其作用方式分为船舶系缆力，船舶挤靠力和船舶撞击力。
船舶系缆力：通过系船缆而作用在码头系船柱上的力，分为纵横向系缆力两种，有风和水流等作用产生。
船舶挤靠力：船舶停靠码头时，由于风和水流的作用，使船舶直接作用在码头建筑物上的力船舶撞击力：船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力。
7.如何计算船舶系缆力大小？给出公式和图示
图P14
第二章
1.简述预制结构重力式码头的施工工序？P20
预制墙身构件
开挖基床
抛填块石基床
基床夯实和整平
安装墙身预制件
浇注胸墙
抛填墙后块石棱体、铺设倒滤层
墙后回填
安装码头设备及铺设路面
2、重力式码头抛石棱体有哪几种形式，在什么情况下使用？
P30
3.如何设计抛石基床顶面的预留沉降量？
为了保证建筑物在允许沉降范围内正常工作，机床顶面应预留沉降量和倒坡。
对于夯实基床，设计时只按地基沉降量预留，对于不夯实基床，还需预留基床压
缩沉降量=
k d
ασ∆∆
，
预留倒坡应根据地基土性质、基床厚度、基地应力分布，荷载和施工方法等因素确定，一般采用1.0%~1.5%.
4.如何将门机荷载和铁路荷载处理成等代均布荷载？给出图示
P36
5、给出带卸荷板的重力式码头墙后主动土压力的分布图
卸荷板
7.如何计算重力式码头墙后填土产生的主动土压力？给出必要的公式，仅考虑无粘性土情况
P34
无粘性土填料
第n层填料永久作用土压力合力的水平分力标准值
第n层填料可变作用土压力合力的水平分力标准值
第三章补充题目
1.板桩码头按锚锭系统分为哪几种形式？各自的优缺点有哪些？
按锚碇系统分类：无锚板桩码头，有锚板桩码头（单锚板桩、双锚板桩、斜拉板桩）。
1. 无锚板桩码头
板桩墙如同埋入土中的悬臂梁，前挖后填，固端弯距大，易倾覆破坏，仅适用于墙较矮地面荷载不大的小码头。
2. 有锚板桩码头
（1）单锚板桩
应用最广的一种结构型式。
（2）双锚板桩
减小板桩弯距，施工较困难。
两根拉杆往往受力不均匀，实际工程中较少采用。
（3）斜拉板桩
施工工序少，土方量少，施工场地狭小，不便埋设拉杆和锚碇结构，适用于中小型码头。
二、如何设计拉杆的直径和间距？有哪些方法可用于减少由于填土沉降产生的拉杆附加应力？
直径：由强度计算确定，一般采用40～80mm
拉杆纵向间距：根据拉杆力的大小确定，一般取1.5～3.0m
减小拉杆附加应力的措施：
产生原因---拉杆下填土沉降
1）支承法：设置支承桩、混凝土垫块、铺碎石等；2）隔离法：设置U形防压罩。
三、根据规范，如何计算板桩墙前和墙后土压力？
答：P87
四、单锚板桩墙有哪几种工作状态？其土压力分布有什么特点？图P89 , 3-3-1）
第一种工作状态，板桩入土不深，底端水平位移大，板桩内只有一个方向的弯矩且值最大。
土压力分布呈线性，且在地面位置与板桩底部分别有主动和被动土应力最大值。
第二种：板桩入土稍深，底端截面只有转角而无位移，桩内弯矩同第一种状态。
土压力仍成线性分布，在地面位置与地面下某位置处有主动土应力最大值。
第三种：板桩入土段比较长，向前入土段位移甚小，板底端形成嵌固支承，并且后侧有少量位移，入土段出现反弯矩。
土压力呈“R”形分布，底部出现方向相反的被动土压力。
第四种：入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩，土压力呈“R”形分布，板桩为柔性墙结
构，稳定性有富余。
五、针对单锚板桩墙的弹性嵌固状态，试述罗迈尔法求解板桩墙内力的计算要点。
（图示，荷载，未知量，求解条件，结果分析）
第四章补充题目
一、横向排架中桩基的布置应遵循哪些原则？
横向排架桩基布置:纵梁下布桩；门机梁下布置双直桩，后门机梁下布置叉桩；门机下无铁路，双直桩和叉桩中间设1~2根直桩；门机下有双线铁路，布置两根直桩；不设门机和铁路，桩等间距布置；窄突堤码头，中间布置叉桩，门机梁下布置半叉桩。
横向排架：桩距一般采用3－5米，对于摩擦桩。
桩与桩间的中距应尽量不小于桩经（或桩宽）的六倍以减小群桩效应。
斜桩的倾斜度一般不超过3：1.组成叉桩的两根桩在桩顶处的净距不小于30cm。
二、高桩梁板式码头构造设计时，应如何根据纵横梁的连接方式选择合理的横
梁断面形式？如果选择倒T形横梁，以双向板上的件杂货荷载为例，简述该可变荷载在梁格内的传递方式，并附图表示？
①纵梁高度较小：纵梁搁置于横梁上，选倒T形横梁。
②纵梁高度与横梁相差不大：纵、横梁等高连接，均置于桩帽上，选矩形或花篮形。
（补）
三、如何计算桩的轴向反力系数？如何根据桩的轴向反力系数计算支座的竖向压缩系数？
四、试述多个集中荷载作用下双向板内力计算的一般步骤，给出必要的图示和公式？。