港口工程(绪论第一二章)

这是一篇关于港口工程(绪论第一二章)的思维导图，主要内容有码头的分类和组成、实体式码头和透空式码头区别、码头的组成部分、码头上作用及组合。

港口工程

• 绪论
  • 港口的基本功能:作为水陆联运的枢纽
  • 港口水工建筑物
    • 码头
    • 防波提
    • 护岸
    • 船台
    • 滑道
    • 船坞
• 第二章
  • 码头的分类和组成
    • 按功能及用途
      • 货运码头
        • 煤码头
        • 液体散货码头
        • 集装箱码头
      • 客运
      • 渔
      • 军用
      • 修船
    • 平面布置
      • 顺岸式
        • 定义：前沿线与岸线大体平行 特点：占用岸线长，船舶靠离方便 适用：海港 河口港 河港
        • 满堂式
        • 引桥式
      • 突堤式
        • 定义：前沿线与岸线大体垂直 特点：占用河道宽度多，自然岸线短时优先使用 使用：海港
        • 宽突堤
        • 窄突堤
      • 墩式
        • 开敞式码头，大型油码头，要求前沿水深大 适用：码头面上没有移动装卸机械和车辆行驶的情况
        • 岛式（不设引桥的墩式码头（液体货物））
    • 断面形式
      • 水位差8m以下的货运码头，直立式 水位差8~17m的件杂货码头，直立式；散货码头，斜坡式 水位差17m以上，以斜坡式为主，
      • 直立式
        • 水位变化不大的港口，海岸港，河口港
      • 斜坡式
        • 水位变幅较大的港口，上中游河港或山区河港
      • 半直立式
        • 高水位时间较长而低水位时间较短的情况，水库港
      • 半斜坡式
        • 枯水期较长而洪水期较短的山区河港
      • 多级式
        • 水位差大且洪水期不长的上游河港。上级码头供洪水期使用；下级码头供枯水期或一般水位时使用，而在洪水期被淹没
    • 按地理位置分
      • 河港
      • 海港（河口港和海岸港）
      • 运河港（运河上的港）
      • 水库港
    • 结构形式
      • 重力式码头
      • 板桩码头
      • 高桩码头
      • 混合式码头
  • 实体式码头和透空式码头区别
    • 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。 1.他们能承受较大的船舶和冰凌的撞击力，耐久性好，2.但码头前波浪反射较严重，3.其基本的计算荷载是水平土压力。
    • 一般的高桩码头和墩式码头的下部不连续，为透空式码头。 1.其耐久性较差，2.但码头前波浪反射较轻。3.基本的计算荷载为使用荷载。
  • 码头的组成部分
    • 主体结构
      • 上部结构
        • 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它位于水位变动区，又直接承受波浪、冰凌、船舶的撞击磨损作用，要求有足够的整体性和耐久性。
      • 下部结构
        • 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
      • 基础
        • 承受下部结构传下来的作用力，将其传给地基
    • 码头附属设施
      • 用于船舶系靠、装卸作业、人员上下和安全保护等措施。
  • 码头上作用及组合
    • 作用类型
      • 直接作用
        • 直接施加在结构建筑物上的荷载
          • 集中力和分布力
      • 间接作用
        • 引起结构外加变形和约束变形的原因
          • 地基沉降、砼收缩变形、温度变形和焊接变形
    • 分类
      • 时间
        • 永久作用
          • 设计基准期（港口一般50年）内，其量值随时间变化与平均值相比可以忽略不计的作用
            • 设计基准期：计算建筑物失效概率所必需的时间参数
            • 如自重力、预加应力、土重力、永久作用引起的土压力等
        • 可变作用
          • 设计基准期内，其量值随时间变化与平均值相比不可以忽略不计的作用
            • 如堆货荷载、流动起重运输机械荷载、可变作用引起的土压力、船舶荷载、波浪力
        • 偶然作用
          • 设计基准期内，不一定出现，一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用
            • 非正常撞击、火灾和爆炸
      • 空间的位置
        • 固定作用
          • 固定自重力、固定设备自重力
        • 自由作用
          • 一定范围内可以任意分布的作用
            • 堆货、流动起重机械荷载、流动运输机械荷载等
    • 可靠性与可靠度
      • 可靠性
        • 安全性、适用性和耐久性
      • 可靠度
        • 度量可靠性的指标叫做可靠度。建筑物在规定的期间内和规定的条件下，具有预定功能的概率。
    • 作用组合的原则
      • 按照最不利的组合效应进行作用组合
    • 作用组合和作用代表值的取值
      • 按照承载能力极限状态和正常使用极限状态考虑
        • 承载能力极限状态
          • 持久组合
          • 短暂组合
          • 偶然组合
      • 标准值
        • 概率极限状态设计中的基本值
      • 频遇值
        • 作用较大值
          • 建筑物的结构变形和钢筋混凝土构件裂缝及刚度的计算
            • 标准值乘以频遇系数
      • 结构设计时
        • 永久作用
          • 标准值
        • 可变作用
          • 标准值
          • 频遇值
          • 准永久值
    • 码头地面使用荷载（竖直作用）
      • 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
    • 船舶荷载（水平作用）
      • 船舶系缆力P14
        • 风和水流作用下横向分力总和Fx
        • 纵向分力总和Fy
      • 船舶挤靠力
      • 船舶撞击力
        • P17
          • Fx-U曲线
    • 码头
      • 前沿地带
        • 多数作为布置铁路、门机轨道、进行货物装卸作业和流动运输机械回转运行的区域
          • 宽度
            • 有门机时：从前沿线到门机后轨道外1.5m处范围，一般取14m
            • 无门机时：海港一般取8~10m；河港一般取4~8m
      • 前方堆场
        • 堆载货物
          • 宽度
            • 有门机时：门机吊臂的最大伸距，25/30m时，18/23m
            • 无门机时：前方仓库的宽度
      • 后方堆场
        • 长期存放的货物
    • 门机荷载
      • 基距：两个支腿之间的距离
      • 轮距、支腿间距、门机轨距
    • 人群荷载按照均布荷载或集中荷载考虑

港口工程

• 重力式码头
  • 优点
    • 结构坚固耐久，抗冻和抗冰性能好
    • 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化适应性较强
    • 施工比较简单，维修费用少
  • 缺点
    • 要求有一定承载力的地基，以及较大数量的砂石料
  • 主要组成部分及其作用
    • 胸墙及墙身
      • 作用
        • 重力式码头的主体结构，构成直立墙面；挡土，承受并传递外力；构成整体；固定、安装码头设备
      • 变形缝设置
        • 不均匀沉降和温度变化
        • 设置位置
          • 新旧建筑物衔接处
          • 码头水深或结构形式改变处
          • 地基土质差别较大处
          • 基床厚度突变处
          • 沉箱或方块接缝处
      • 胸墙底高程不得低于施工水位
        • 施工水位：即混凝土的现浇水位
      • 卸荷板
        • 设置在胸墙底下（钢筋混凝土结构，预制安装）
        • 作用：减少主动土压力，利用一部分上部填土的重力增加结构物的稳定性
      • 码头端部的处理
        • 第一种：适用于码头有接长要求的情况，优点是不会发生较大的不均匀沉降，缺点是端部不能充分利用和要求码头端部有富裕地形。
        • 第二种处理方式适用于码头不再接长的情况。优点是端部可利用来停靠小船和节省岸线长度，缺点是容易产生比较大的变形和沉降，翼墙与正墙之间可能产生裂缝。
    • 基础
      • 作用
        • 扩散、减少地基应力、降低码头沉降
        • 保护地基不受淘刷
        • 整平地基，安装墙身
      • 基床形式
        • 暗基床
          • 原地面水深小于码头设计水深
        • 明基床
          • 原地面水深大于码头水深且地基较好
        • 混合基床
          • 原地形水深大于码头设计水深且地基较差的情况，此时需将地基表层的软土全部挖除填以块石，软土层很厚时可部分挖除换砂。
      • 基床夯实
        • 作用
          • 破坏块石棱角，使块石互相挤紧
          • 使与地基接触的一层块石嵌进地基土内
      • 预留沉降量及倒坡
    • 墙后回填（墙后的抛石棱体和倒滤层）
      • 作用
        • 形成地面
        • 减少土压力
        • 防止水土流失
      • 抛填棱体的断面形式
        • 三角形
        • 梯形
        • 锯齿形
      • 倒滤层
        • 作用：为防止回填土的流失
        • 位置：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。
    • 码头设施
      • 靠船设施和系船柱等，减少船舶对码头的撞击和供船舶系靠，便于装卸作业
  • 重力式码头的基本计算
    • 作用组合和验算内容P32
    • 系缆力沿码头线方向的分布
      • NX：垂直与码头线的水平分力，盐酸码头整体和部分的稳定性时予以考虑
      • Ny：平行于码头线的水平分，对码头影响不大，可忽略
      • Nz：由于数值小，计算墙身稳定性时可略不计
    • 堆货荷载分布方式+抗滑抗倾稳定性计算公式意义P37.38
  • 方块码头
    • 断面形式
      • 阶梯型
        • 古典的重力式断面形式，断面和底宽较大，方块数量、种类和层数均较多，横断面方向的整体性差，基地应力不均匀。
      • 衡重式
        • 重心靠后，墙后土压力减小
      • 卸荷板式
        • 卸荷板式也是衡重式一种，由于卸荷板的遮掩作用，减小了作用在墙后的土压力，基地应力比较均匀，断面和底宽大大减小，结构工程量节省，整体稳定性更好
          • 两者的断面因结构重心靠上，抗震性能较差
    • 结构形式（墙身结构）
      • 实心方块
      • 空心方块
        • 无底板的空心块体码头，与结构接触的基地应力局部压力大，且由于填料仅部分参加抗倾工作，抗倾能力小，多用于小码头
        • 无底板空心方块码头的稳定和构件计算P53
      • 异性方块
  • 沉箱码头
    • 结构形式（平面形式）
      • 矩形
      • 圆形
    • 构造
      • 外形尺寸：长度、宽度和高度
    • 浮游稳定计算P55