水工建筑物习题

水工建筑物习题 农大

2003.8

1、 什么叫水利枢纽？组成水利枢纽的水工建筑物分为几类？它们的作用是什么？ 2、 兴建水利枢纽对自然环境有什么影响？

3、 水利枢纽与水工建筑物为什么要分等分级？怎样划分等级？

4、 水工建筑物上有哪些主要荷载作用？有哪些种作用效应组合？进行组合分类有什么意

义？

5、 关于结构可靠度的初步概念

①请写出以下符号、函数式、方程式的名称及含义：

S ； R ； Z=g( R,S ) ； Z=R-S=0

Pr ； Pf ； P ( Z>0 ) ； P( Z<0 ) ； β ②请写出Pr ，Pf与 β 的关系式

③设S ， R ，Z 均为标准正态分布，其均值和标准差分别为R,?R； S,?S； Z,?Z， 请写出β的表达式。

④美国LRFD规范对建筑物目标可靠度指标建议：

临时建筑物β＝2.5，普通建筑物β=3.0, 非常重要建筑物β＝4.5，试找出它们对应的可 靠度Pr 和失效概率Pf 各为多少？ ⑤某结构的抗力（强度）为R, 荷载效应为S（应力）。 已知R、S的均值、标准差分别为（R,?R）＝（61224, 6122）N/cm2 ；(S,?S)=（35714, 4082）N/cm2 ；试求其可靠度指标和可靠度。 6、 水工建筑物的设计准则是什么？单一安全系数法和分项系数法有什么本质区别？分项

系数法有什么优越性？写出它们的表达式。

7、 重力坝的特点有哪些？

8、 重力坝的每种荷载组合要考虑哪些荷载？

9、 水（包括静水、动水、渗流）对重力坝哪些荷载作用？ 10、 什么叫浮托力、渗透压力、扬压力？扬应力对重力坝的应力、稳定有什么不利影响？ 11、 重力坝的基本剖面如下图，只考虑图中水压力、扬压力、自重三项主要荷载，水容

重为γ，混凝土容重为γc ,上游坡m=0, 当满足单一安全系数容许值[K]时，试用摩擦公式推导下游坡n的计算公式。基岩与混凝土的摩擦系数为f 。

B

12、 第10题条件，当满足上游坝踵垂直正应力σyu≥0(压为正，拉为负)，试推导求下游

坡的计算公式。

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13、 已知重力坝剖面如下图，只考虑图中三种主要荷载基本组合，所示为标准值，试按

承载能力极限状态核算坝基抗滑稳定性， ?'＝1.0，C'＝1.4Mpa(标准值)，坝为4级建筑物。

提示：

极限状态方程

γ○ Ψ S ( γG G，ak )≤ 1/ γd1·? R ( fk / γm ? ak ) γ○ Ψ S (?)≤ 1/ γd1·? R (? )

S (?)为滑动力，R (? )为抗滑力，ak 按几何定值计算。 荷载分项系数γG 自重 静水压力 扬压力 1.0 1.0 1.2 4级建筑物 γ○ 持久状态 Ψ 0.9 1.0 其他分项系数 摩擦系数γm? 粘滞系数γmc 1.3 3.0 稳定结构系数 1.2 γd1

13、 上题条件，试按承载能力极限状态核算下游坝趾抗压强度，混凝土材料为C20号，标

准抗压强度?ck＝18.5 Mpa 。除上题条件外，其它有关分项系数：抗压结构系数 γd1＝1.8，混凝土抗压分项系数γm＝1.5。提示：

S (?)为下游坝趾应力，R (? )为混凝土的抗压强度，ak 按几何定值计算。 14、 哪些地基情况需要核算重力坝的深层抗滑稳定？ 15、 提高重力坝的抗滑稳定主要措施有哪些？ 16、 水工混凝土的主要特性与基本要求是什么？分区配置不同标号的混凝土有何意

义？怎样分区？

17、 混凝土温度控制的目的是什么?具体要控制哪几项温差？ 18、 重力坝的主要温度控制措施有哪些? 19、 重力坝的抗震计算有哪几种方法？选择计算方法有什么规定？ 20、 用拟静力法计算地震惯性力原理是什么？

下图重力坝坝高50m，3级建筑物，设计烈度7度，抗震设防等级是几级？ 沿坝高划分等高度5块，质心近似取块高度中点，试按新规范拟静力法（教 材式3-7），计算各块水平地震惯性力，并自下而上编号表列出计算结果。 试说明地震惯性力的作用方向，向上游或向下游各与哪种荷载效应组合对 抗滑稳定不利或对坝踵、坝趾应力不利。

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21、 22、 23、

列举提高重力坝抗震能力的一些主要措施。

重力坝的基础一般要作哪些处理？为什么？处理顺序如何安排？ 重力坝坝基固结灌浆、帷幕灌浆、坝基排水的目的各是什么？如何根据坝基岩体特 性加以选择？

24、 帷幕灌浆的各项设计指标：深度、厚度、灌浆压力怎样确定？ 25、 重力坝坝基断层一般有哪些处理方法？绘草图说明。 26、 试述重力坝发生各种裂缝的原因是什么？有什么防止措施？ 27、 重力坝有几种分缝型式？它们都有哪些处理措施？ 28、 重力坝的纵缝有几种型式？各有什么优缺点？纵缝设置对坝体施工应力有什么影 响？ 29、 重力坝坝内有几种廊道，各起什么作用？断面尺寸如何选择？ 30、 与实体重力坝相比，宽缝重力坝、腹拱重力坝各有什么优缺点？ 31、 重力坝坝身泄水有哪些型式？各种型式适于承担哪些任务（泄洪、输水、排沙、导

流、放空、发电等）？

32、 选择溢泄水重力坝坝段位置应考虑些什么主要因素？ 33、 泄洪建筑物考虑单宽流量的限制范围有什么意义？选择单宽流量的原则是什么？ 34、 写出目前通用的溢流曲线型式，说明它有什么优点。 35、 试述重力坝泄水孔有压和无压两种布置型式的构造特点和水力学特点，什么它们各

有什么优缺点？

36、 泄水重力坝有哪些消能型式？选择消能方式主要考虑哪些方面？

37、 拱坝布置有几种类型？各适用什么条件？绘草图表示。 38、 依据下列拱圈特性表绘出拱坝平面布置图和拱冠梁剖面图及拱圈中心轨迹线。 39、 试推导单位高度的等截面圆拱厚度公式T=pRu/σ ( 符号意义同教材p143公式

4－1 )，绘计算简图。

40、 拱坝的计算荷载与重力坝相比有什么特点？ 41、 下图为拱坝应力分析纯拱法计算简图，请补充符号，列出A-A截面的内力公式，

解释各符号的含义。

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42、 微单元 纯拱法 根据拱坝各种计算方法，填写下表空格。

拱坝各计算方法考虑的内力 垂直面 水平面 水平面 Hs Qs Vr Qr Vz G Mr Mr Mz Mz Ms Ms 拱冠梁法 垂直面 拱梁法 垂直面 水平面 拱坝各计算方法考虑的变位 内力 线变位 角变位 纯拱法 考虑径向变位的 拱冠梁法 考虑扭转的 拱冠梁法

43、 44、 45、

H Vr G Mr Mz / θz Ms △s θr △r θs △z / △s θr △r θs 拱坝设计的应力指标是什么？有什么特点？ 拱坝坝肩滑动的主要原因是什么？

拱坝坝肩稳定分析的刚体极限平衡法基本假定是什么？试推导整体稳定 的计算公式。

46、 试述改善拱坝坝肩稳定的措施。 47、 拱坝坝身泄洪有几种主要型式？试绘草图说明。 48、 拱坝坝身泄洪消能防冲有什么特点？ 49、 拱坝设不设永久横缝？为什么？ 50、 拱坝设置周边缝有什么好处？设周边缝应该注意什么问题？ 51、 拱坝的地基处理有哪些主要措施？与重力坝有什么异同点？

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52、 试比较土石坝中的斜墙坝、心墙坝、斜心墙坝及面板堆石坝的优缺点。 53、 一座均质土坝如下图，坝高18m，不透水地基，坝体渗透系数kc=10-5m/s, 上游水

深15m，下游水深6m，上下游坡度分别为1：4和1：3，坝顶宽度6m，试计算坝内浸润线位置及单宽渗透流量。设大坝平均长度为100m, 试估算每昼夜大坝总渗漏量。

基岩

54、 根据下图试推导均质土坝下游契形体OAB的单宽渗透流量公式。

浸润线 x

基岩 A B Y

55、 一斜墙土石坝如下图，斜墙顶厚与底厚分别为δ0＝1.0m，δ1＝5.0m，按平均厚度

δ＝3.0m计算，斜墙平均坡度θ＝20°，斜墙下游坝壳底宽L′=126m ，斜墙渗透系数 KC＝10－7m/s, 坝体 K。＝10－5 m/s，坝上下游水深分别为27m及5m，假定浸润线逸出点在堆石排水体上游面与下游水位的交点处（A点），试计算该坝的单宽渗透流量q 。

基岩

56、 土石坝稳定分析主要应考虑哪些工况？各工况对哪种坝型哪些坡面（上游或下游）

最为危险？

57、 试述均质土坝在稳定渗流期下游坝坡滑弧稳定分析法的要点。 58、 试述斜墙土石坝在较低水位时，上游坝坡稳定分析方法的要点。 59、 对土石坝防渗体土料有什么要求？填筑标准是什么？ 60、 对土石坝坝壳土石料有什么要求？填筑标准是什么？ 61、 土石坝的反滤体、过渡层起什么作用？选料有什么要求？ 62、 土石坝的排水体起什么作用？有哪些主要类型？绘草图表示。对排水体选料有什么

要求？

63、 土石坝地震惯性力是怎样计算的？ 64、 土石坝可能出现哪几种类型的裂缝？原因各是什么？怎样防止？ 65、 土石坝地基处理的重点是什么？有哪些处理方法？

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