水工建筑物计算题题库

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得分 1、某混凝土重力坝剖面如图所示，试绘出坝基面扬压力分布图，

，，（单位：m）。 (7分)

70.0 H1 10,0

0.0 2.0 H2

1.拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直的或向上游凸出的曲线。

2.拱坝的特点？1.稳定特点；坝体的稳定主要依靠两岸拱端的反作用力。2.结构特点；拱坝属于高次超静定结构，超载能力强，安全能力强，安全度高。当外荷载增大或坝的某一部分发生局部开裂时，坝体的拱和梁作用将会自行调整，使坝体应力重新分配。 3.荷载特点；温度作用为一主要荷载

理想地形：①两岸对称，岸坡平顺无突变，逐渐收缩的峡谷段；②坝体两侧具有足够的岩体支撑。 理想地质：①基岩比较均匀、坚固完整、强度足够；②基岩能抵抗水的侵蚀、耐风化；③岸坡稳定、没有大断裂。

3.地形条件是决定拱坝结构形式，工程布置以及经济性的主要因素。

河谷的形状特征常用坝高程处的河谷宽度L与最大坝高H的比值，即宽高比L/H表示。

拱坝的厚薄程度，则以最大厚度T与H的比值，即厚高比T/H来区分。 4.拱坝的类型？

1.按建筑材料和施工分类：可分为常规混凝土拱坝、碾压混凝土拱坝、砌石拱坝。

2.按坝高来分：大于70m为高坝、30m—70m为中坝、 小于30m为低坝 3.按拱圈线性分类：可分为单心圆、双薪圆、三心圆、抛物线、对数螺旋线、椭圆拱坝等。

4.按坝面曲

一、 填空题（每空1分，共计24分）

1、枢纽中的水工建筑物根据所属 等别 及其在工程中的 总要性 和

作用 分为 五 级。 答案：等别、作用、重要性、五

2．重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的 稳定安全度 。 答案：稳定安全度

3．重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下，满足坝基面 稳定 和 强度 控制条件的 最小三角形 剖面。 答案：稳定、强度、最小三角形

4．当拱坝厚高比（TB/H）小于0.2时，为 薄壁拱坝 ；当厚高比（TB/H）大于0.35时，为 重力拱坝 。 答案：薄拱坝、重力拱坝

5．土石坝渗流分析内容包括 确定浸润线位置 、 确定渗流的主要参数 、 确定渗透流量 。

答案：确定浸润线位置、确定渗流的主要参数（流速和坡降）

16.01

重力坝稳定计算

某重力坝为三级建筑物，建在 山区峡谷地区，坝顶无交通要求，上游设计洪水位为66.0m，相应是的下游水位为4m，坝址处基岩面高程0.0m，坝基为凝灰岩，坝底与基岩之间的摩擦系数f=0.55，扬压力折减系数为0.34，坝底断面见图，多年平均最大风速为16m/s，吹程D=3km,计算中暂不计泥沙压力，坝体材料为细骨料混凝土，容重为24kN/m3，根据上述资料要求，进行坝体抗滑稳定计算，验证其安全系数能否满足要求，若不满足，指出改进措施。

解:

基本组合情况下的验算：

1.坝体自重的计算：

坝体自重W（KN）的计算公式：

w??c?V

（1.5）

式中：V?坝体体积(m3)，以单位长度的坝段为单位，通常把其断面分成若

干个简单的几何图形分别计算；

?c?坝体混凝土的重度，取24kN/m3。

??13.8??10.35?6?6??1?46.2??60.24?16.35??1???W1???6?9.3?1??????24?47501.856kN?22??????

2.静水压力的计算：

静水压力是作用在上、下游坝面的主要荷载，计算时常分解为水平水压力P和垂直水压力W两种。

垂直水压力W按水重计算 上游水重：

一、名词解释

拱效应 坝壳通过与心墙接触面摩擦力作用阻止心墙沉降的现象 水力劈裂 库水进入裂缝后使其开度增大的现象

流土 在渗流作用下，粘性土和均匀非粘性土体被浮起，发生在粘性土及均匀非粘性土中，发生即破坏。

管涌 土体中部分颗粒被渗流逐步带走，发生在无粘性砂土，砾石中。从发生到破坏，持续较长的时间。 趾板

二，判断题

1， 当筑坝材料相同时，土坝上游坝坡通常比下游坝坡陡。F 2， 水力学法可以确定所有的渗流要素。F 3， 流网法可以确定所有的渗流要素。T

4， 当水力学法和流网法不足以满足设计要求时应采用有限元法或电模拟法。T

5， 下游坝壳土料与防渗体土料的渗透系数之比愈大，则下游坝壳的浸润线愈低，防渗体的

渗透坡降就愈大。T

6， 反滤层中各层滤料的粒径沿渗流方向由粗到细。F 7， 土的抗剪强度指标￠，c可近似地视为一个常量。T 8， 土坝稳定分析的关键是获得可靠的抗剪强度指标。T 9， 均质土坝滑动面一般为折线。F 10， 11，

土石坝地基处理主要目的是减小坝基渗流量，并保证渗透稳定。F 土石坝与混凝土建筑物连接的型式有插入式和翼墙式。T

三、填空题

1、土石坝按施工方法的不同，可分为：碾压式土石坝，水力冲填坝，水中填土坝

一、判断

1、 固结灌浆是深层高压水泥灌浆,其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。 （×） 2、按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线，当通过校核洪水位时不能出现负压。 （√） 3、坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。 （×） 4、坝基帷幕灌浆的作用之一是降低浮托力。 （×） 5、重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生抗滑力满足稳定的要求。 （√） 6、对混凝土重力坝的坝体混凝土进行分区是为了施工方便。 （×） 7、地震烈度大，对建筑物的破坏小，抗震设计要求低。

一、判断

1、 固结灌浆是深层高压水泥灌浆,其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。 （×） 2、按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线，当通过校核洪水位时不能出现负压。 （√） 3、坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。 （×） 4、坝基帷幕灌浆的作用之一是降低浮托力。 （×） 5、重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重量产生抗滑力满足稳定的要求。 （√） 6、对混凝土重力坝的坝体混凝土进行分区是为了施工方便。 （×） 7、地震烈度大，对建筑物的破坏小，抗震设计要求低。

水工建筑物级别

永久：主要、次要-依赖于所在工程的等别

临时：四个方面，可根据保护对象（永久建筑物级别）初步确定 堤防：防洪标准

案例5：土石坝施工质量控制（P77） 1.料场质量控制

（1）土质情况、土块大小、杂质含量和含水量； （2）含水量太高：排水、挡雨、太阳晒、轮换掌子面； 1.模板荷载（P81）

（1）模板及支架的自重； （2）新浇混凝土的重量； （3）钢筋重量；

（4）工作人员及浇注设备、工具的重量； （5）振捣混凝土产生的荷载； （6）新浇混凝土的侧压力。

2.模板拆除对混凝土强度的要求（P82）

能力。垂直缝砂浆条一般宽50cm，是控制面板体型的关键。一般采用人工抹平，其平整度要求较高，砂浆铺设完成后，再在其上铺设止水，架立侧模。 案例4 混凝土坝浇筑 1.浇筑工艺过程（P87）

混凝土浇筑的施工过程包括：浇筑前的准备作业，浇筑时入仓铺料、平仓振捣和浇筑后的养护。 2.浇筑准备工作（P87）

浇筑前的准备作业包括基础面的处理、施工缝处理、模板、钢筋及预埋件安 （3）含水量偏低：加水（灌水浸、洒水）；

（4）含水量不均匀：堆筑大土堆，待水分扩散均匀再使

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

2009-2010学年第二学期《水工建筑学Ⅰ》期末试卷

（07级水工专业用）

班级 学号 姓名 成绩 .

一、是非题: (对打√，错打×，每题2分，共20分)

1．重力坝的基本剖面是指在坝体自重、静水压力和扬压力三项主要荷载作

用下，满足稳定要求，并使工程量最小的三角形剖面。 （× ） 2．回填灌浆的对象是衬砌与围岩之间的空隙，固结灌浆则是针对隧洞全断面进行的。 ( √ ) 3. 拱坝各层拱圈的中心角越小，对坝肩的稳定越有利，对应力越不利。

( × )

4．在水闸底板末端设平台小坎，可削弱波状水跃，但对泄流能力稍有影响。

( √ )

5．土石坝坝坡稳定计算中用重度替代法考虑渗透力作用时，对下游水位以下的土体，计算滑动力矩