水工建筑物简单计算例题
水工建筑物拱坝习题答案
水工建筑物拱坝习题答案水工建筑物拱坝习题答案拱坝是一种常见的水工建筑物,它在水利工程中具有重要的作用。
在学习拱坝的设计和施工过程中,我们常常会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些拱坝习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 问题:某拱坝的高度为30米,拱顶宽度为10米,拱脚宽度为25米,拱坝材料的抗压强度为20MPa,求该拱坝的最大水头。
解答:根据拱坝的几何形状和材料抗压强度,我们可以使用拱坝最大水头的计算公式:Hmax = (2/3) * (f * b * h / (B + b)),其中Hmax为最大水头,f为材料抗压强度,b为拱脚宽度,h为拱坝高度,B为拱顶宽度。
代入数据计算得:Hmax = (2/3) * (20 * 25 * 30 / (10 + 25)) = 300米。
所以该拱坝的最大水头为300米。
2. 问题:某拱坝的拱顶宽度为15米,拱脚宽度为30米,拱坝的高度为40米,求该拱坝的最大水压力。
解答:拱坝的最大水压力可以通过拱坝最大水头和重力加速度来计算,公式为:Pmax = Hmax * γ,其中Pmax为最大水压力,Hmax为最大水头,γ为重力加速度。
代入数据计算得:Pmax = 300 * 9.8 = 2940 N/m^2。
所以该拱坝的最大水压力为2940 N/m^2。
3. 问题:某拱坝的拱顶宽度为20米,拱脚宽度为40米,拱坝的高度为50米,拱坝材料的抗压强度为25MPa,求该拱坝的最大水头和最大水压力。
解答:根据上述问题1和问题2的计算公式,可以得到该拱坝的最大水头为375米,最大水压力为3675 N/m^2。
4. 问题:某拱坝的拱顶宽度为25米,拱脚宽度为50米,拱坝的高度为60米,拱坝材料的抗压强度为30MPa,求该拱坝的最大水头和最大水压力。
解答:根据上述问题1和问题2的计算公式,可以得到该拱坝的最大水头为450米,最大水压力为4410 N/m^2。
通过以上习题的解答,我们可以看出拱坝的设计和施工过程中,拱坝的几何形状、材料的抗压强度以及水头和水压力的计算公式都是十分重要的。
水工程施工例题
水工程施工例题第一类型:三项比例1)土的性质计算:根据土的重度γ、含水量w和相对密度ds的试验结果,计算土的孔隙率n和孔隙比e值。
2)土的性质计算:已知土粒比重为2.68,土的密度为1。
91g/cm3,含水量为29%。
求土的干密度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
3)回填土最佳含水量计算:某回填土共有1000×103 kg,其含水量为10%,回填夯实时要求的最佳含水量为20%,试计算该回填土中应加多少水才能达到最佳含水量?4)已知土的试验指标:土颗粒的容重g =18kN/m3,rs=2。
7g/cm3 和w=12%,求e, Sr 和gd5)已知粘性土的密度rs =2。
75 g/cm3,液限为40%,塑限为22%,饱和度为0。
98,孔隙比为1.15,试计算塑性指数、液性指数及确定粘性土的状态.第二类型:施工排水1、沟槽长度为200m,宽为4m,槽底标高为-4。
5m,地面标高为-0。
4m,标高在-1。
4m以上为亚粘土,往下为粉砂土,地下水位为-1。
8m,土的渗透系数为5m/d,按无压非完整井布置轻型井点系统.设计:(1)绘制井点系统的平面和高程布置图;(2)计算涌水量、井点管数和间距.2、某新建一座圆形污水沉淀池,基础平面如图所示,基础底部开挖直径为24m,深度为自然地面下5m,根据地质钻探查明:地面下-3。
5m为含亚粘土的粉砂,-3.5~-6。
0m为粉砂层,-6。
0m以下为细砂层,地下稳定水位为-1。
5m,含水层深约为15m,其各层的渗透系数分别为0。
8、4、10m/d。
试确定:(1)降低施工地下水位的方法;(2) 根据施工方法进行有关设计计算;(3)根据计算选择合适的降水系统设备。
第三类型:钢筋计算例2、一根长为6m的简支梁(见下图,单位:mm),试计算各钢筋下料长度。
已知:混凝土保护层厚度为25mm;钢筋弯曲调整值:45o时取0。
5d,90o时取2d;箍筋调整值:量外包尺寸取50mm,量内皮尺寸取100mm.1、某梁跨中截面尺寸b×h=200mm×450mm,梁内配筋箍筋φ6@120,纵向钢筋的保护层厚度c=25mm,求一根箍筋的下料长度。
水工建筑物习题及答案
水工建筑物习题第一套习题一、填空1.对水工建筑物进行设计计算时采用的荷载组合有两类,一类是_______________,属于_______________情况;另一类是_______________,属于_______________情况。
2.重力坝抗滑稳定验算时,计算单元可取为_______________或_______________,水闸闸室抗滑稳定验算时,计算单元是_______________,拱坝坝肩岩体稳定验算时,计算对象是由_______________面、_______________面、_______________面及_______________面所包围的_______________。
3.为了消除或抑制_______________对结构的不利影响,溢洪道的泄水槽在平面布置上应尽量做到:_______________、_______________、_______________。
4.隧洞灌浆包括_______________和_______________,其目的分别是_______________和_______________。
二、判断改正题,对者在[ ]内画√,错者在[ ]内画×,并在[ ]后改正。
1.重力坝深式无压泄水孔中一般设置一道通气孔,用于检修时补气和排气。
[ ]2.在地震作用下,重力坝上下游面的地震动水压力沿水深呈抛物线分布,其方向垂直于坝面。
[ ]3.由于拱坝属于高次超静定整体结构,坝体应力计算时,必须考虑温度荷载和地基位移的影响。
[ ]4.对粘性土坝坡或级配较好的砂性土坝坡,渗流溢出处可能会发生流土。
[ ]5.对侧槽式溢洪道,为保证溢流堰自由出流和迅速泄洪,侧槽和泄水槽的底坡均应大于临界坡度。
[ ]6.水闸地下轮廓线是指底板、板桩、铺盖、与地基的接触线,其长度称闸基防渗长度。
[ ]三、简答题。
1.根据溢流坝面曲线和基本△剖面确定溢流坝实用剖面时,有哪两种情况(可绘图解释)?2.对双曲拱而言,拱冠梁剖面设计包括哪些内容?3.在粘性土坝坡稳定分析中,用总应力法和有效应力法计算抗滑力分别如何进行?4.何谓正槽式河岸溢洪道?由哪几部分组成?需要怎样的地形条件?5.何谓有压隧洞?洞内闸门布置有何特点?为什么?6.平原地区水闸消能防冲设计的任务是什么?池深设计应满足什么要求?7.简述温升、温降对拱坝应力及坝肩稳定的影响?第二套习题一、填空1.水工建筑物应根据其级别规定各项设计标准及要求,如_______________、_______________、_______________等等,以达到即安全又经济的目的。
郑大水工建筑物计算题
水工建筑物计算题重力坝1.某混凝土重力坝的剖面如图所示。
分别绘图并计算有排水孔、无排水孔的情况下坝=0.3解:取坝长为1m无排水孔时:)(95.8289.16581.9121KN T H U =⨯⨯=⋅=γ)(95.82819.161081.9211212KN T H U =⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=γ 扬压力标准值:)(90.165795.82895.82821KN U U U =+=+=有排水孔时:)(95.8289.16581.9121KN T H U =⨯⨯=⋅=γ)(01.20617103.081.9172KN H U =⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=γα)(68.14519.9103.081.92119.9213KN H U =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=γα)(35.240177.01081.92117)(213KN H H U =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⨯=γαγ)(99.142035.24068.14501.20695.8284321KN U U U U U =+++=+++=2.已知某重力坝剖面如图所示,上游正常高水位为50m,相应下游水位为15m,坝顶高程为60m,上游坝坡为1:0.2,下游坝坡为1:0.7,坝顶宽度为5m,在距上游坝面7m处设有排水孔幕。
混凝土的容重采用γc =24kN/m3,水的容重采用γw =10kN/m3,渗透压力强度折减系数α=0.3。
(浪压力忽略不计)(1)计算荷载大小;(2)画出荷载分布图,标出荷载作用的位置。
(3)已知接触面的抗剪断参数f′=0.9、C′=700kPa,抗滑稳定安全系数允许值[Ks]=3.0,试用抗剪强度公式求Ks并判别是否满足抗滑稳定要求。
解:(1)建基面顺水流向总长度:)(5.407.0)1055(52.0)1030(mT=⨯-++⨯-=排水孔距坝底中心O点的距离:)(25.13725.40m=-①自重:分为三块:)(960)1030(4211KN W c =-⨯⨯⨯=γ距O 点:)(58.1743225.20m =⨯- )(6000)1060(52KN W c =-⨯⨯=γ距O 点:)(75.135.2425.20m =--)(17010)1055()7.0)1055((213KN W c =-⨯⨯-⨯⨯=γ距O 点:)(75.07.0)1055(315425.20m =⨯-⨯---②水重:)(800)3050(44KN W w =-⨯⨯=γ距O 点: )(75.18225.20m =-)(400)1030()2.0)1030((215KN W w =-⨯⨯-⨯⨯=γ距O 点:)(92.1843125.20m =⨯-③水平水压力: 上游:)(8000)1050(212KN P w =-⨯=γ距O 点高:)(33.13)1050(31m =-⨯ 下游:)(125)1015(212KN P w =-⨯=γ距O 点高:)(67.1)1015(31m =-⨯④扬压力:)(20255.40510121KN T H U =⨯⨯=⋅=γ距O 点0(m ))(73517353.010172KN H U =⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=γα距O 点:20.25-3.5=16.75(m ))(75.175815.33353.010211)75.40(213KN H U =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅-⋅=γα距O 点:)(75.27.0)1055(31725.20m =⨯-⨯--)(5.857177.035102117)(214KN H H U =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅-⨯=γαγ距O 点:)(92.1773125.20m =⨯-)(25.53765.85775.175873520254321KN U U U U U =+++=+++=(3)86.5125800015.40700)25.5376120023970(9.0''=-⨯⨯+-+⨯=⋅+⋅=∑∑P Ac W f K s3.已知混凝土的强度等级为C10,基岩的允许压应力为5000kPa ,其它条件同上题,试验算坝基面的垂直正应力是否满足要求?解:坝趾处的压应力在计入扬压力时为)1)(6(22m B M B W +-=∑∑σ式中:∑=-+=)(75.1979325.5376120023970KN W[][][][])(16.424321.3251425.106431225683.11213492.175.85775.275.175875.167350202533.13800067.112592.1840075.1880075.01701075.13600058.17960m KN M ⋅-=--+=⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=∑扬压力水平水压力水重自重 KPa KPa 5000)(33.751)7.01()5.4016.424365.4075.19793(22<=+⨯⨯+=σ地基承载力满足要求;对砼C10抗压强度标准值为10Mpa =10000Kpa砼抗压强度远远大于砼内压应力,因此砼强度也能满足要求。
水工建筑物计算题
计算题1.某重力坝如下图所示,属一级建筑物,基本组合[K s]=1.10,特殊组合[K s]=1.05,材料容重为24KN/m3,水的容重为10KN/m3为,摩擦系数f=0.62,试分析该坝的抗滑稳定性。
(注:图中高程及尺寸单位均为米)解:(1)设计水位情况(基本组合)抗滑稳定安全系数计算:自重: W1=24×8×85+24×75×0.7×75÷2=63570(KN)坝底的长度: ab=8+75×0.7=60.5(米)扬压力: U=10×10×60.5+10(65-10)×60.5÷2=22687.5(KN)上游水压力: P1=10×65×65÷2=21125(KN)下游水压力: P2=10×10×10÷2=500(KN)下游水重: W2=10×10×0.7×10÷2=350(KN)公式:K s=f.(∑W-U)/∑PK s=0.62×(63570+350-22687.5)/(21125-500)=1.24(2)校核洪水位情况(特殊组合)抗滑稳定安全系数计算:扬压力:U=10×25×60.5+10(70-25)×60.5÷2=28737.5(KN)上游水压力:P1=10×70×70÷2=24500(KN)下游水压力:P2=10×25×25÷2=3125(KN)下游水重:W2=10×25×0.7×25÷2=2187.5(KN)公式:K s=f.(∑W-U)/∑PK s=0.62×(63570+2187.5-28737.5)/(24500-3125)=1.07∵基本组合抗滑稳定安全系数:K s=1.24>[K s]=1.10特殊组合抗滑稳定安全系数:K s=1.07>[K s]=1.05均符合规范要求∴该坝的抗滑稳定是安全的。
水工建筑物 计算题
【1】SL 191-2008水工混凝土结构设计规范【S】.北京:中国水利水电出版社,2009
【2】水工钢筋混凝土结构学/河海大学等编.-4般.-北京:中国水利水电出版社,2009
【3】水工混凝土结构习题与课程设计/赵鲁光主编.北京:中国水利水电出版社,1998(2007重印)
【4】水工建筑物/林继镛主编.—5版.—北京:中国水利水电出版社, 2009.
,
,
选取4B12( ),B12@200
>
a)跨中最大正弯矩截面配筋
背水面按二类环境,c=25mm,a=35mm,h0=h-a=300-35=265mm,
, , 取 ,选取B12@280 ,
受力筋总面积为856mm2/m,分布筋面积应大于
侧墙底部迎水面限裂验算:
有效配筋率: ,
,满足限裂要求。
3、底板计算
跨中最大弯矩截面
取a=35mm, , ,
,
故截面尺寸满足抗剪要求
, ,
故按最小配筋率配筋,选取B12@280( )
斜截面受剪承载力计算: ,
故不需要由计算确定抗剪腹筋
三、刚架计算
刚架纵向计算
刚架纵向计算取单根立柱,按柱顶和柱底两个截面进行。分为正常运行和施工时两种情况进行配筋计算。考虑纵向弯曲影响,立柱视为下端固定,上端槽身对立柱有一定支承作用,因此立柱的计算长度l0取0.7l=0.7×15.25=10.675m.
计算简图
按端部截面配筋,背水面a’=35mm,c=25mm
迎水面a=40mm,c=30mm
, ,M=24.36KN.m,N=53KN
N作用于纵向钢筋范围之外,属于大偏拉构件,上侧迎水面受拉,下侧受压,
取 ,选配B12@280
水工建筑物计算题
计算题1.某重力坝如下图所示,属一级建筑物,基本组合[Ks]=1.10,特殊组合[Ks]=1.05,材料容重为24KN/m3,水的容重为10KN/m3为,摩擦系数f=0.62,试分析该坝的抗滑稳定性。
(注:图中高程及尺寸单位均为米)解:(1)设计水位情况(基本组合)抗滑稳定安全系数计算:自重: W1=24×8×85+24×75×0.7×75÷2=63570(KN)坝底的长度: ab=8+75×0.7=60.5(米)扬压力: U=10×10×60.5+10(65-10)×60.5÷2=22687.5(KN)上游水压力: P1=10×65×65÷2=21125(KN)下游水压力: P2=10×10×10÷2=500(KN)下游水重: W2=10×10×0.7×10÷2=350(KN)公式:Ks=f.(∑W-U)/∑PKs=0.62×(63570+350-22687.5)/(21125-500)=1.24(2)校核洪水位情况(特殊组合)抗滑稳定安全系数计算:扬压力:U=10×25×60.5+10(70-25)×60.5÷2=28737.5(KN)上游水压力:P1=10×70×70÷2=24500(KN)下游水压力:P2=10×25×25÷2=3125(KN)下游水重:W2=10×25×0.7×25÷2=2187.5(KN)公式:Ks=f.(∑W-U)/∑PKs=0.62×(63570+2187.5-28737.5)/(24500-3125)=1.07∵基本组合抗滑稳定安全系数:Ks=1.24>[Ks]=1.10特殊组合抗滑稳定安全系数:Ks=1.07>[Ks]=1.05均符合规范要求∴该坝的抗滑稳定是安全的。
水电安装工程识图算量例题
水电安装工程识图算量例题1. 概述水电安装工程是指在建筑物内进行给水、排水、供电、照明等水电设施的安装,是建筑物的重要部分。
而识图算量是进行水电安装工程施工的前提条件,其准确性能够保证工程的质量和进度。
因此,本文将介绍水电安装工程识图算量的相关例题,帮助读者更好地了解其应用。
2. 例题解析例题1:燃气管道的长度计算已知某住宅小区需安装燃气管道,管径为40mm,施工方案为分期开挖,小区内总计规划燃气管道长度为6500米,其所需管件及附件材料如下表所示:管道种类管道长度(米/m)配件名称数量(个)直管 6 弯头100T型管 3 瞬态隔离阀50球阀 2 变直接80请计算该施工方案的总成本。
解答根据题意可得:•直管长度 = 6500 / 6 = 1083.33m。
•弯头数量 = 100个。
•T型管数量 = 50个。
•球阀数量 = 80个。
已知上述数据后,可通过以下公式计算总成本:总成本 = 直管成本 + 弯头成本 + T型管成本 + 球阀成本其中,直管成本、弯头成本、T型管成本、球阀成本的公式分别为:直管成本 = 直管单价 * 直管长度弯头成本 = 弯头单价 * 弯头数量T型管成本 = T型管单价 * T型管数量球阀成本 = 球阀单价 * 球阀数量假设各品目的单价如下:管道种类单价(元/m)配件名称单价(元/个)直管55 弯头60T型管68 瞬态隔离阀80球阀30 变直接50则,总成本为:总成本 = 55 * 1083.33 + 60 * 100 + 68 * 50 + 30 * 80 = 60009.9 元因此,该施工方案的总成本为60009.9元。
例题2:插座数量计算某写字楼共有10层,每层面积为500平方米,2.8米高。
每个办公室需至少安装6个插座。
请问,该写字楼一共需要安装多少个插座?解答计算方法如下:•一个层面积的插座数目 = 500 / 2.8 / 6 = 29.76(向上取整为30)个。
•整栋楼的插座数目 = 每层插座数目 × 楼层数 = 30 × 10 = 300个。
给排水工程计算例题实例二
1.计算下图所示给水系统的JL-1、JL-2、JL-3立管长度。
解:(1)JL-1立管1)DN70:标高从-1.300m到1.000m,长度为1.0m-(-1.3)m=2.3m2)DN50: 标高从1.000m到13.100m,长度为13.1m-1.0m=12.1m.(2)JL-2立管1)DN50: 标高从10.600m到13.100m,长度为13.1m-10.6m=2.5m2)DN40: 标高从4.200m到10.600m,长度为10.6m-4.2m=6.4m3)DN32: 标高从1.000m到4.200m,长度为4.2m-1.0m=3.2m(3)JL-3立管1)DN50: 标高从11.950m到13.100m,长度为13.1m-11.95m=1.15m2)N40:标高从5.550m到11.950m,长度为11.95m-5.55m=6.4m。
3)DN32:标高从 2.350m到5.550m,长度为5.55-2.35m=3.2m垂直管道合计:DN70为2.3mDN50为12.1m+2.5m+1.15m=15.75mDN40为6.4m+6.4m=12.8mDN32为3.2m+3.2m=6.4m2.计算下图所示卫生间排水系统中各水平管道的长度。
解:(1) De110 从PL-1 立管中心量至清扫口中心,其长度为:4.4m。
(2)De75 从排水横管三通(1号)量至小便槽三通(2号)其长度为:2.7m;小便槽内两个地漏间之长为:2m;再从PL-1立管中心量至三通(3号)处为:0.6m。
合计 De75:2.7m+2.0m+0.6m=5.3m。
(3)De50 从3号三通处量至最远的地漏处为: 2.8m;从3号三通量至排水栓处为:0.25m+0.25m=0.5m,合计De50:2.8m+0.5m=3.3m 。
2号D e110D e503.某砖混结构住宅给水工程,层高 2.9m,镀锌钢管DN15工程量为100m,DN20工程量为150m,DN25工程量为150m,DN32工程量为200m,以上钢管均不保温;DN40的水平长度为135m,其中需保温部分为90m,DN40的立管穿过3层(不保温),DN50的水平长度为220m,其中需保温部分为120m,DN50的立管穿过4层(不保温)。
水工程施工例题
水泥:308 kg
砂:682×(1+Ws)=682×1.02=695.6 kg
石:1266×(1+Wg)=1266×1.01=1278.7 kg
水:160-682×0.02-1266×0.01=133.7kg
得到施工配合比:
水泥:砂:石:水=1:1.26:4.16:0.4
而理论的水灰比W/C=0.52不变
第五类型:管道计算
1有一长800m、DN800的给水埋地铸铁管进行漏水量实验。当压力升至试验压力时,然后自然降压0.1MPa,用了10分钟;又将压力升至试验压力,然后放水降压0.1MPa,用了6分钟并放水10升。问该管段漏水量试验是否合格?[允许渗水量2.7L/(min.km) ]
解:(1)允许漏水量计算
每拌材料用量计算:
水泥:300×0.25=75 kg(取一袋半)
砂:75×3.27=177.8 kg
石:75×4.31=323.3 kg
水:75×0.6-75×2.3×0.03-75×4.27×0.01=36.6 kg
4某地拟建一座钢筋混凝土清水池,混凝土设计标号为C25,采用机械搅拌,要求坍落度为3~5cm,根据施工资料混凝土强度标准差σ=5MPa,使用的原材料如下:
水泥:425#矿渣水泥,密度3100 kg/m3,富余系数1.13;
砂:中砂,级配合格,视密度为2650kg/m3;
石:5~40mm卵石,级配尚可,视密度为2700 kg/m3;
试求:1、混凝土配合比;(A=0.48;B=0.52;混凝土用水量160kg/m3;砂率35%)
2、若经试配合格,计算配合比无需调整,又知现场砂含水率为2%,石子的含水率为1%,试计算混凝土的施工配合比。
【解】1、混凝土配合比计算
水工程施工例题
水工程施工例题第一类型:三项比例1)土的性质计算:根据土的重度γ、含水量w和相对密度ds的试验结果,计算土的孔隙率n和孔隙比e值.2)土的性质计算:已知土粒比重为2.68,土的密度为1。
91g/cm3,含水量为29%。
求土的干密度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
3)回填土最佳含水量计算:某回填土共有1000×103 kg,其含水量为10%,回填夯实时要求的最佳含水量为20%,试计算该回填土中应加多少水才能达到最佳含水量?4)已知土的试验指标:土颗粒的容重g =18kN/m3,rs=2.7g/cm3 和w=12%,求e,Sr 和gd5)已知粘性土的密度rs =2.75 g/cm3,液限为40%,塑限为22%,饱和度为0.98,孔隙比为 1.15,试计算塑性指数、液性指数及确定粘性土的状态。
第二类型:施工排水1、沟槽长度为200m,宽为4m,槽底标高为-4.5m,地面标高为-0。
4m,标高在-1.4m以上为亚粘土,往下为粉砂土,地下水位为-1。
8m,土的渗透系数为5m/d,按无压非完整井布置轻型井点系统.设计:(1)绘制井点系统的平面和高程布置图;(2)计算涌水量、井点管数和间距.2、某新建一座圆形污水沉淀池,基础平面如图所示,基础底部开挖直径为24m,深度为自然地面下5m,根据地质钻探查明:地面下-3。
5m为含亚粘土的粉砂,-3。
5~-6。
0m为粉砂层,-6。
0m以下为细砂层,地下稳定水位为-1。
5m,含水层深约为15m,其各层的渗透系数分别为0。
8、4、10m/d。
试确定:(1)降低施工地下水位的方法;(2)根据施工方法进行有关设计计算;(3)根据计算选择合适的降水系统设备。
第三类型:钢筋计算例2、一根长为6m的简支梁(见下图,单位:mm),试计算各钢筋下料长度.已知:混凝土保护层厚度为25mm;钢筋弯曲调整值:45o时取0。
5d,90o时取2d;箍筋调整值:量外包尺寸取50mm,量内皮尺寸取100mm。
水工程施工例题
水工程施工例题第一类型:三项比例1)土的性质计算:根据土的重度γ、含水量w和相对密度ds的试验结果,计算土的孔隙率n和孔隙比e值。
2)土的性质计算:已知土粒比重为2.68,土的密度为1。
91g/cm3,含水量为29%。
求土的干密度、孔隙比、孔隙率和饱和度。
3)回填土最佳含水量计算:某回填土共有1000×103 kg,其含水量为10%,回填夯实时要求的最佳含水量为20%,试计算该回填土中应加多少水才能达到最佳含水量?4)已知土的试验指标:土颗粒的容重g =18kN/m3,rs=2。
7g/cm3 和w=12%,求e, Sr 和gd5)已知粘性土的密度rs =2。
75 g/cm3,液限为40%,塑限为22%,饱和度为0。
98,孔隙比为1.15,试计算塑性指数、液性指数及确定粘性土的状态.第二类型:施工排水1、沟槽长度为200m,宽为4m,槽底标高为-4。
5m,地面标高为-0。
4m,标高在-1。
4m以上为亚粘土,往下为粉砂土,地下水位为-1。
8m,土的渗透系数为5m/d,按无压非完整井布置轻型井点系统.设计:(1)绘制井点系统的平面和高程布置图;(2)计算涌水量、井点管数和间距.2、某新建一座圆形污水沉淀池,基础平面如图所示,基础底部开挖直径为24m,深度为自然地面下5m,根据地质钻探查明:地面下-3。
5m为含亚粘土的粉砂,-3.5~-6。
0m为粉砂层,-6。
0m以下为细砂层,地下稳定水位为-1。
5m,含水层深约为15m,其各层的渗透系数分别为0。
8、4、10m/d。
试确定:(1)降低施工地下水位的方法;(2) 根据施工方法进行有关设计计算;(3)根据计算选择合适的降水系统设备。
第三类型:钢筋计算例2、一根长为6m的简支梁(见下图,单位:mm),试计算各钢筋下料长度。
已知:混凝土保护层厚度为25mm;钢筋弯曲调整值:45o时取0。
5d,90o时取2d;箍筋调整值:量外包尺寸取50mm,量内皮尺寸取100mm.1、某梁跨中截面尺寸b×h=200mm×450mm,梁内配筋箍筋φ6@120,纵向钢筋的保护层厚度c=25mm,求一根箍筋的下料长度。
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一、某混凝土重力坝剖面如图所示,坝基面为水平面,坝底宽为B=50.0m,水平作用力为ΣP=32000.0kN,铅直作用力为ΣW=48000.0kN,f=0.72,
[Ks]=1.1,[Ks′]=3.0,试求:
1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值;
2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求;
3、如不满足可采取那些主要工程措施(列出三项以上)。
解:Ks=f×ΣW
ΣP =0.72×48000
32000
=1.08<[Ks]=1.1
该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求;若不满足采取的主要工程措施有:
1、利用水重;
2、采用有利的开挖轮廓线;
3、设置齿墙;
4、采取抽水措施;
5、加固地基;
6、横缝灌浆;
7、预加应力措施。
二、某混凝土重力坝典型剖面如图所示(长度单位:米),计入扬压力时:
x
y 68.115.669-=σ 27.36x x -=τ x x
98.1=σ
)2(211
1x y arctg σστϕ--=
2
2
2122τσσσσσσ+⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-±+=y
x y x
试求:
1、2.37,6.18,0===x x x 三点各应力值。
2、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。
位置 内容
x=0 x=18.6 x=37.2 y
σ
669.5
452.25 234.9 τ 0 336.67 -18.6 x σ
0 36.85 73.7 1σ 669.5 638.85 238.6 2σ 0
-149.75
70
1ϕ
︒0
-︒
89.60
︒48.81
37.20
▽ ▽ ▽
三、 某土坝为棱体排水,其典型剖面如图所示,已知坝体材料的渗透系数为
s m K /1026-⨯=。
试求:
1、通过坝体单位宽度的渗透流量q 。
2、浸润线方程,并将其绘制于图上。
解:建立坐标如图所示 等效渗径长度为 △L =
m 11+2m 1
×H 1=
31+2×3
×10=4.29m
L 1=(12−10)×3+5+(12−2)×2.5−(2−1)×1=35 L =△L +L 1=4.29+35=39.29
浸润线方程为 (x 1+h 0)2=x 12+y 12
y 1=√h 02+2h 0x 1 x 1=L y 1=H 抛物线焦点距为 h 0=
−2L±√4L 2+4H 2
2
=√L 2+H 2−L
=√39.292+(10−1)2−39.29 =1.018m 通过坝体单宽渗流量为q =K ×
H 12−(h 0+H 2)
22L
=2×10
−6
×
102−(1.0178+1)2
2×39.29
=2.44×10−6m 3/s ·m
浸润线方程为:y =√(h 0+H 2)2+2q
K0x =√(1.0178+1)2+2×2.4410−62×10−6
x
=√4.07+2.44x
或为:y 1=√h 02+2h 0x 1=√1.01782+2×1.0178x 1=√1.04+2.04x 1
四、 某土坝典型剖面如图所示,已知e
K =2⨯10-7
m/s ,
K =2⨯10-5
m/s 。
试求:
1、通过心墙的单宽渗透流量e q ;
2、通过坝体的单宽渗透流量
q ;
3、确定浸润线方程,并将其绘于图上。
()2
22122
2⨯--⨯
=e e e h K q
()
()5.22322242
200⨯-⨯--⨯
=e h K q 0
q q e =
54410241010
225
227
-⨯
⨯=-⨯⨯--e e h h
2
795500e h = 36
.8=e h
m
s m h K q e e ⋅⨯=-⨯⨯=-⨯=--/1067.3462
.6910010241037722
()()
x
x K K x K q y e
e e
e
19.15100462.69100210022122-=--
=--=
五、某有压隧洞,洞身内径5D m =,洞中心水头16H m =,混凝土允许抗拉强度
[]611hl kPa σ=,7
2.610h
E
kPa
=⨯,
1
6μ=
,63
0510/K kN m =⨯。
试求:
混凝土衬砌的厚度?h =
解:1016160p H kPa γ==⨯=
00(1)
(1)(12)E K A E K μμμ-+=
++-
76761
2.610 5.010(1)
612
2.610 5.010(1)(1)
66⨯-⨯+=
⨯+⨯+- 0.67=
1i h r ⎤=⎥
⎦
2.51⎤
=⎥
⎦
0.1756m = 取25h cm =。
六、某水闸闸室结构简图如图所示,(长度单位:m ,、集中力单位:KN ,、高程单位:m )。
kPa
c m L B A 20,
1.17,
2.2432.15160002===⨯=⨯=ϕ
[][][]kPa R K C 360,
5.2,25.1===η
试求:1、基底压力min max ,σσ的值,并将分布图绘于图上;
2、抗滑稳定是否满足设计要求; 3、地基承载力是否满足设计要求;
4、基底压力不均匀系数是否满足设计要求;
5、对于不满足设计要求的提出调整方案。
σmin =26.62KPa
σmax =80.38KPa K =
tan φ0∑W+c 0A
∑P
=
tan 17.1°×13010.8+20×16×15.2
4744.6
=1.87 满足要求
σmin max =∑W A
±
6∑M A×B
=13010.816×15.2×16
±
6×13010.8×(9.34−8)
16×15.2×16
σmax =80.38 KPa σmin =26.62KPa σmax +σmin
2=
80.38+26.62
2
=53.5KPa <[R ]=360KPa 满足要求
η=
σmax σmin
=80.38
26.62=3.02>[η]2.5 不满足要求
调整方案: 减小扬压力,增加闸门上游底板沿水流方向的长度, 调整上部结构布置形式,将闸门移向下游侧等。
P=4744.6kN
G=13010.8k N
9.34
B=16.0
△0.70
▽0.00
▽1.70。