水工结构
水工结构工程
宽缝重力坝
施工复杂 模板用量多
空腹重力坝
施工困难 钢筋用量多
预应力重力坝
施工困难 钢筋用量多
土木工程概论
第 7 章 水工结构工程
拱坝
拱坝是通过拱作用将坝体承受的荷载传递到两岸基岩上并利用两端 推力维持坝体稳定的水工结构。它是一种空间壳体结构, 空间壳体结构 推力维持坝体稳定的水工结构。它是一种空间壳体结构,如图所示 当河谷宽高比较大时,悬臂梁体系承担大部分荷载, 当河谷宽高比较大时,悬臂梁体系承担大部分荷载,当河谷宽高比 较小时,水平拱则承担大部分荷载。拱坝充分利用了材料的强度 充分利用了材料的强度, 较小时,水平拱则承担大部分荷载。拱坝充分利用了材料的强度, 因此其体积只有重力坝的30-80%。由于拱坝是整体性空间结构, 因此其体积只有重力坝的30-80%。由于拱坝是整体性空间结构,坝 轻韧,弹性好,只要基岩稳定, 抗震能力较好。 体轻韧,弹性好,只要基岩稳定,其抗震能力较好。
重力坝 拱坝 支敦坝
土木工程概论
第 7 章 水工结构工程
土石坝
土石坝是一种古老的坝型,目前仍是数量最多的坝型。 土石坝是一种古老的坝型,目前仍是数量最多的坝型。 古老的坝型 数量最多的坝型 土石坝是土坝、堆石坝及土石混合坝的总称, 土石坝是土坝、堆石坝及土石混合坝的总称,它是用坝址附近的 土坝 的总称 土料、石料和砂砾堆筑起来的,也称当地材料坝。 土料、石料和砂砾堆筑起来的,也称当地材料坝。 土石坝的优点:就地取材、节约建筑材料、 土石坝的优点:就地取材、节约建筑材料、对自然条件有广泛的 适应性、抗震性能好、结构简单、寿命较长、 适应性、抗震性能好、结构简单、寿命较长、施工管理维护等较 简便,设计理论、施工技术、 简便,设计理论、施工技术、施工机械化程度高 土石坝断面形式简单, 土石坝断面形式简单,多为梯形或复式梯形 简单 主要组成部分有:坝体、防渗体、 主要组成部分有:坝体、防渗体、排水设备和护坡 按施工方法分为:碾压式土石坝、水力充填坝、水坠坝、 按施工方法分为:碾压式土石坝、水力充填坝、水坠坝、 水中填土坝、土中灌水坝、 水中填土坝、土中灌水坝、定向爆破堆石坝等
水工结构物的设计与施工
水工结构物的设计与施工水工结构物是用于调节水流、支撑水体、防止溃坝以及其他水利工程的重要组成部分。
设计与施工是确保水工结构物安全可靠的关键环节。
本文将介绍水工结构物设计与施工的一些基本要点和技术手段,探讨设计与施工中的一些常见问题及其解决方法。
一、设计阶段在设计水工结构物时,需考虑以下几个方面:1. 功能需求:根据工程需要确定结构物的主要功能,如防洪、引水、蓄水等,并确定相应的设计指标和要求。
2. 地质条件:了解工程所处地点的地质情况,包括土质、地下水位、地震活动等,以便在设计过程中进行合理的地质勘察和地质分析。
3. 受力分析:进行结构物的受力分析,包括静力分析和动力分析,以确保结构物在正常使用和极端情况下的稳定性和安全性。
4. 施工方法:根据结构物的形状、大小和地理条件等因素,选定合适的施工方法,包括预制和就地施工等,确保施工的可行性和经济性。
以上是设计阶段的一些基本要点,设计人员应根据具体情况进行详细的设计,并进行合理的设计优化。
二、施工阶段在水工结构物的施工过程中,需要注意以下几个方面:1. 施工组织:制定合理的施工方案和进度计划,确定施工队伍的人员配置和施工机械设备的选择,以确保施工的顺利进行。
2. 施工质量控制:在施工过程中,要严格按照设计要求和规范进行施工,包括材料的选择和检验、工艺的控制和施工质量的检测等,确保施工质量符合要求。
3. 安全管理:水工结构物施工涉及到高空作业、水下作业等一系列危险操作,必须严格遵守安全操作规程,做好安全防护和事故预防工作,确保施工人员的人身安全。
4. 施工监理:由专业人员进行施工现场监理,对施工过程进行全面的检查和记录,及时发现和解决施工中出现的问题,确保施工的合规性和质量。
三、常见问题及解决方法在水工结构物设计与施工过程中,可能会遇到一些常见的问题,以下是几个常见问题及解决方法的介绍:1. 地质灾害:由于地质条件的限制,施工过程中可能会遇到地质灾害,如滑坡、泥石流等。
水工结构工程
水工结构工程(081503)学科门类:工学(08)一级学科:水利工程(0815)水工结构工程学科隶属于水利工程一级学科,服务于水利、岩土、交通、建筑、市政等工程建设,逐步形成了四个专业方向:水工结构耐久性、水工结构工程仿真与优化、水利工程安全与评价。
学科主持完成了历届国家重点科技攻关项目、国家自然科学基金重大项目等20多项,承担了三峡、小浪底、葛洲坝、二滩、龙滩等国家重点建设工程水工材料与结构关键技术研究,主编和参编了23项国家和行业规程规范,与近20个国家和地区长期开展学术交流。
获得国家级科技奖4项,省部级科技奖59项。
一、培养目标学科专业培养水工结构工程方面的高层次人才,具有坚实宽广的基础理论,系统深入的专门知识及必要的工程实践技能,能够胜任高等教学、科学研究或大型工程技术研发与管理等方面工作。
至少掌握一门外语,能熟练阅读本专业外文资料,具有一定的外文写作能力和进行国际学术交流能力。
掌握学科研究前沿动态,能熟练应用现代基础理论和先进的计算方法和实验技术手段开展卓有成效的研究工作,具有解决水利工程中重大工程技术问题的能力。
二、主要研究方向1、现代计算理论方法及试验测试2、工程结构病害诊断与加固维修新技术3、重大工程动力灾变4、工程组合结构5、水工结构安全监控三、学制和学分攻读硕士学位的标准学制为3年,学习年限实行弹性学制,最短不低于2年,脱产(非全日制学生)学习年限最长不超过4年,在职学习年限可适当延长,但最长不得超过5年。
最长不超过4年。
硕士研究生课程由学位课程、非学位课程组成。
硕士生课程学习的总学分不少于32学分,其中学位课程不少于18学分,非学位课程不少于9学分。
学位课程加权平均成绩在75分以上,且单科成绩不得低于65分为合格。
非学位课程的考试成绩60分以上为合格。
硕士生的实践学习包括参加学术活动、阅读文献、实践活动三方面。
学术活动,要求在学期间须参加10次以上学术活动,以参与学术活动纪录为依据评分,学生需认真填写参加学术活动记录表。
水工钢结构知识点总结
水工钢结构知识点总结一、水工钢结构概述水工钢结构是指在水利工程中采用的各类钢结构,主要包括船闸、船坞、水库闸门、船闸启闭机、转塔起重机、泵站结构、水电站机堆和输电塔等。
水工钢结构是由钢材制成的构件,在不同的水利工程中起到不同的作用,主要用于支撑、承载、散流、起重、导流、封闭等用途。
水工钢结构具有以下特点:1. 耐久性:水工钢结构采用高强度钢材制成,具有良好的抗风、抗震、抗腐蚀和耐磨性能,能够长期使用。
2. 稳定性:水工钢结构通过合理的结构设计和制作工艺,能够承受水体的冲击和外部负荷,保持稳定性。
3. 灵活性:水工钢结构制作工艺简单,安装方便,可根据实际需要进行调整和改进。
4. 节约成本:相对于传统的混凝土结构,水工钢结构不仅施工周期短,而且对地基的要求低,能够节约成本。
5. 维护保养方便:水工钢结构无需频繁的维护和保养,只需要定期检查和修复即可保持良好的使用状态。
二、水工钢结构的常见类型及主要特点1. 船闸船闸是一种利用液体或气体压力来升降船只的设施,通常由闸室、闸门和启闭机组成。
水工钢结构在船闸中主要用于制作闸门和启闭机,具有结构紧凑、承载能力强、运行稳定、安全可靠的特点。
2. 船坞船坞是一种容纳、冲洗和维修船只的设施,通常由坞门、船坞壁、决泄闸门、船坞地坪等组成。
水工钢结构在船坞中主要用于制作坞门和船坞壁,具有强度高、密封性好、运行平稳、使用寿命长的特点。
3. 水库闸门水库闸门是一种控制水流、调节水位、防洪排涝的设施,通常由闸门、门型结构、启闭机构等组成。
水工钢结构在水库闸门中主要用于制作闸门和门型结构,具有抗风、抗压、抗腐蚀、使用寿命长的特点。
4. 船闸启闭机船闸启闭机是用来控制船闸闸门开合的设备,通常由主机、副机、传动装置、限位装置等组成。
水工钢结构在船闸启闭机中主要用于制作主机和副机,具有启闭速度快、运行平稳、载荷能力高的特点。
5. 转塔起重机转塔起重机是一种用来起重和转动货物的设备,通常由塔架、回转机构、升降机构、起重机构等组成。
水工混凝土结构设计规范
水工混凝土结构设计规范一、材料要求二、结构设计原则水工混凝土结构设计规范重点考虑结构的安全性和耐久性。
其中,安全性是首要考虑的因素。
规范要求设计人员需要遵循强度理论和受力平衡的原则进行设计,以确保结构具有足够的抗震抗风性能。
同时,规范还要求对于特殊工况(如地震、洪水等),需要进行相应的安全评估和设计。
三、结构布置要求水工混凝土结构的布置需要满足结构实用性和施工性的要求。
规范要求结构布置应考虑到结构的完整性、稳定性和经济性。
在水工混凝土结构中,常见的布置形式有重力式、弧形式和悬臂式等。
根据具体情况选择合适的结构布置形式,确保结构具有合理的受力性能和施工性能。
四、基础设计要求水工混凝土结构的基础设计是结构设计的重要一部分。
规范要求基础设计应根据实际情况确定合适的基础形式和尺寸,以满足结构的稳定性和荷载传递的要求。
同时,规范还要求对于软弱地基或复杂地质条件下的基础设计,需要进行合理的地质勘察和基础处理。
五、施工要求水工混凝土结构设计规范还包括了一些施工要求。
规范要求施工人员必须具备相应的资质和技术,施工过程中需要严格按照设计要求进行施工,确保结构施工质量。
同时,规范还对混凝土浇筑、养护、防水等方面提出了具体的要求。
六、检验和验收要求综上所述,水工混凝土结构设计规范主要包括材料要求、结构设计原则、结构布置要求、基础设计要求、施工要求以及检验和验收要求。
只有合理遵循这些规范,才能确保水工混凝土结构的安全和耐久性。
设计人员和施工人员在进行水工混凝土结构设计和施工过程中,应该认真遵守这些规范要求。
水工结构
w ww .i w h .c o m 七 水工结构1 学科方向水工结构是水利工程一级学科下的二级学科。
水工结构学科是以各类水利水电工程建筑为研究对象,以数学、物理、固体力学、流体力学、水利施工与管理学为基础,紧密结合现代科学计算技术、数值模型和先进测试、试验技术手段,研究各类水利水电工程的设计、施工理论和方法的一个综合性学科。
主要包括:各类水工建筑物的静、动力分析以及设计理论与方法,水工结构模型试验与原型观测,水工结构灾变机理、健康监测与加固理论与方法,新型水工结构,水工建筑物施工与勘测新技术,水工建筑物和环境的相互影响以及水工建筑物的退役评估理论与拆除方法。
(引自国家自然科学基金委工程与材料科学部《学科发展战略研究报告.水利科学与海洋工程》,科学出版社,2007年1月)。
就学科特点而言,本学科的发展依赖于交叉学科、计算机技术、试验技术、勘探量测技术等相关科学和技术的发展,水工结构的设计仍在很大程度上依赖于经验。
2 调研背景概述当前,水资源的短缺正在成为21世纪最为严重的全球性资源危机。
作为我国水利发展战略的重要组成部分,我国将陆续兴建一批以南水北调工程为代表的跨流域调水工程。
这些跨领域调水工程的输水干线穿越分水岭及山岭地带,主要依靠水工隧洞引水。
这些引水隧洞洞线长、埋深大、地质条件复杂,常常遇到高地下水、高地温、高构造应力等不利条件,且受强地震及大断层控制,将给设计和施工等方面带来极其复杂的技术难题,也为水工结构学科的发展提出了更高的要求。
同时,随着我国经济的不断发展,对电力的需求不断增大,开发我国丰富的水电资源成为水利水电建设的重要任务之一。
在未来的20年内,我国计划在9条大江大河上新增水电装机容量1.7亿千瓦,拟建和在建的高坝40~50座,其中包括了小湾、锦屏一级等多座300m 级的高拱坝。
在上述的工程项目中,大部分的关键建筑物均为超大型水工建筑物,而且这些建筑物多处于高山峻岭之间,地质和水文条件恶劣,结构本身以及施工过程都极为复杂。
水利水电工程专业案例水工结构
水利水电工程专业案例水工结构水工结构是指用于调节和控制水流的工程结构,主要包括堤坝、闸门、泄水设施、引水设施等。
水工结构在水利水电工程中起着重要的作用,保障了水资源的合理利用和安全运行。
下面列举了十个水工结构的案例。
1. 堤坝:堤坝是指用于防洪、蓄水或引导水流的工程结构。
其中最著名的案例是中国的三峡大坝,它是世界上最大的水利工程之一,具有防洪、发电和航运等多种功能。
2. 闸门:闸门主要用于控制水流的流量和水位,以及调节水体的流动方向。
一个典型的案例是巴拿马运河的闸门,它可以提升和降低船只,使其通过不同水平的水域。
3. 泄水设施:泄水设施用于调节水库或湖泊的水位,以防止溃坝或洪水发生。
一个著名的案例是美国胡佛大坝的溢洪道,它可以释放过剩的水流,以保护大坝的安全。
4. 引水设施:引水设施用于将水从一个地方引导到另一个地方,以供给农田灌溉、城市供水或水力发电等用途。
一个例子是中国南水北调工程的引水渠道,它将长江的水引导到干旱地区供给水源。
5. 水闸:水闸用于控制和调节河流的水位,以便船只通行、排水和防洪。
一个典型的案例是荷兰的阿姆斯特丹水闸,它可以防止海水入侵,并维持海平面以下的土地排水。
6. 水库:水库是人工蓄水的地方,用于供给水源、发电、灌溉等用途。
一个著名的案例是美国科罗拉多河的格伦大峡谷水库,它是美国最大的水库之一,供应了西部干旱地区的水源。
7. 水电站:水电站是利用水流的动能转换为电能的设施。
一个典型的案例是中国的长江三峡水电站,它是世界上最大的水电站,拥有巨大的发电能力。
8. 水轮机:水轮机是水电站中的关键设备,用于转换水流的动能为机械能。
一个例子是法国的圣诞多夫水轮机,它是世界上最大的水轮机之一,能够产生巨大的电能。
9. 水渠:水渠是用于引导和分配水流的人工水道。
一个典型的案例是印度的恒河水渠,它是世界上最长的人工水渠之一,用于农田灌溉和城市供水。
10. 水泵站:水泵站用于抽水或压水,以供给城市供水、工业用水或农田灌溉。
【专业介绍】水工结构工程专业介绍
【专业介绍】水工结构工程专业介绍水工结构工程专业介绍一、专业概述水工结构工程是水利工程一级学科的二级学科。
本学科是研究水利水电工程勘测、设计、施工及运行管理等方面存在的直接关系到水电工程安全、进度及投资等重大科技问题的学科,如高坝设计理论及方法、高坝筑坝技术、高陡边坡加固物理仿真、水工结构监测新技术特别是光纤监测及CT技术、水工结构地基的动力相互作用与地基地震波输入研究、坝体、库水的动态耦合研究、坝体强度的地震破坏机理研究、材料的多轴向性能、高性能混凝土、坝址地震的随机性与坝体抗震可靠性研究以及水工结构抗震分析等方面。
水工结构工程专业介绍二、培养目标水工结构工程学科专业培养水工结构工程方面的高层次人才,具有坚实宽广的基础理论,系统深入的专门知识及必要的工程实践知识,能够胜任高等教育、科学研究或大型工程技术研发与管理等方面工作。
能熟练阅读本专业外文资料,具有一定的外文写作能力和进行国际学术交流能力。
掌握学科研究前沿动态;能熟练应用现代基础理论和先进的计算方法和实验技术手段开展卓有成效的研究工作,具有解决水利工程中重大工程技术问题的能力。
水工结构工程专业介绍三、就业方向1、业主单位。
譬如三峡开发总公司、二滩水电开发公司等。
这些单位就是水电工程的投资单位,所以这些单位的待遇相对较好,工作轻松,但是是在工程现场或者是在水电站,远离城市的。
2、设计单位,众多水电设计院。
这些单位由于近几年水电开发高潮,项目较多,待遇不错,工作辛苦。
3、监理单位,由于水电项目的特殊性,国家强制规定必须要有监理。
监理单位的人也是常年呆在工地,但是工作相当施工单位较轻松。
4、施工单位,各水电工程局等。
施工单位也是大部分水工专业毕业生去的单位,这种单位工作辛苦,待遇较低,但是由于是处在水电建设的第一线,接触到很多工程实践,所以很容易积累大量经验,而且这些具有大量工程实践经验的技术人才正是业主单位、设计单位所需求的,跳槽比较简单。
水工结构工程专业介绍四、就业前景水利专业目前是比较热门的专业,大多数水工结构工程专业的毕业生就业前景还是很好的。
与水环境治理有关的水工结构
与水环境治理有关的水工结构
与水环境治理有关的水工结构包括以下几种类型:
1. 沉淀池:可用于城市雨水、污水、农村生活污水的处理,通过沉淀去除悬浮固体。
2. 调节池:用于城市雨水、污水的处理,起到平缓雨洪流量的作用。
3. 曝气池:可用于城市污水的处理,通过曝气将水中难以生物降解的化学物质转化为易于降解的物质。
4. 排水闸门:用于调节水体水位,控制水流方向和流速。
5. 水闸:与排水闸门类似,也是用于控制水位和水流。
6. 水塘:用于农村生活污水和工业废水的初步处理,通过沉淀和生物降解将其净化,还可用于养殖和灌溉。
7. 水库:用于调节水位和水量,供水、发电、防洪等多种用途。
以上是与水环境治理有关的一些常见的水工结构。
水工钢筋混凝土结构
水工钢筋混凝土结构
水工钢筋混凝土结构是一种常用于水利工程、港口工程和
海洋工程等领域的结构形式。
它由钢筋和混凝土组成,钢
筋用于承受拉力,混凝土用于承受压力。
水工钢筋混凝土结构的主要构件包括梁、柱、墙和板等。
梁用于承受水平荷载和垂直荷载,并将荷载传递到柱和基
础上。
柱用于承受垂直荷载,并将荷载传递到基础上。
墙
用于承受侧向荷载和水压力,并将荷载传递到基础上。
板
用于承受水平荷载和垂直荷载,并将荷载传递到梁、柱和
墙上。
水工钢筋混凝土结构的设计和施工需要考虑以下几个方面:
1. 荷载计算:根据水工钢筋混凝土结构所处的环境和用途,确定设计荷载,包括静荷载、动荷载和水压力等。
2. 结构设计:根据荷载计算结果,确定结构的尺寸、形状
和布置。
设计中需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等。
3. 材料选择:选择适合水工环境的混凝土和钢筋材料。
混
凝土应具有足够的抗压强度和耐久性,钢筋应具有足够的
抗拉强度和耐腐蚀性。
4. 施工工艺:根据设计要求,采用适当的施工工艺进行施工。
施工中需要注意混凝土的浇筑、振捣和养护等过程,
以保证结构的质量和耐久性。
5. 检测和监控:在施工完成后,需要进行结构的检测和监控,以确保结构的安全和可靠性。
检测和监控的内容包括结构的变形、裂缝和应力等。
总之,水工钢筋混凝土结构是一种重要的工程结构形式,它具有承载能力强、耐久性好和施工灵活等优点。
在设计和施工过程中,需要充分考虑结构的荷载、尺寸、材料和工艺等因素,以确保结构的安全和可靠性。
水工结构模型实验指导书
水工结构模型实验指导书水工结构静力模型实验指导书2005年6月20日水工结构静力模型实验指导书一、课程性质和目的:(1)水工结构模型试验所谓水工结构模型试验就是将原型以某一比例关系缩小成模型,然后向该模型施加与原型相关的荷载,根据从模型上获得的信息如应变位移等,通过一定的相似关系推出原型建筑物在应力、变形强度等成果。
(2)进行水工结构模型试验的目的和意义水工建筑物因其受力特征、几何形状、边界条件等均较复杂,特别是修建在复杂地基上建筑物更为如此,尽管计算机技术和空间有限元等正迅速发展,但目前还不能用理论分析方法完美地解决建筑物的稳定和应力问题,因此模型试验作为一种研究手段更具有重要的意义,可归纳成如几个方面:1.通过对水工建筑物的模型试验研究可以验证理论设计,国内外大型和重要的水工建筑物的设计,都同时要求进行计算分析和试验分析,以期达到互相验证的目的。
2.通过对原型结构的模拟试验,预测水工建筑物完建后的运行情况以及抵御事故的能力。
3.由于物理模型是对实际结构性态的模拟,在模型上还有可能出现原先未知而又实际存在的某些现象,因此模型试验研究不仅仅是对数理分析方法的验证,而且是获得更丰富切合实际的资料的积极探索,所以进行水工结构模型试验目的也是更好地探索新理论、新材料、新技术、新工艺的一种手段。
(3)结构模型试验研究的主要内容:a. 大型水工建筑物的整体应力及变形问题。
b. 结构物之间的联合作用问题。
c. 地下结构的应力与稳定问题。
d. 大坝安全度及破坏机理问题。
e. 水工结构的动力特性问题。
f. 验证新理论、新方法、新材料、新工艺等。
(4)模型试验的分类方法①按建筑物的模拟范围和受力状态分类a. 整体结构模型试验:研究整体建筑物在空间力系作用下的强度或稳定问题。
b. 平面结构模型试验:研究结构单位长度断面在平面力系作用下的强度和稳定问题,如重力坝坝段平面结构模型试验就是研究重力坝在水荷载作用下的应力和变形。
水工结构工程
水工结构工程水工结构工程是一门研究涉及水利工程建筑的学科,主要涉及各类水工建筑物的设计、施工、监理和维护等方面的内容。
它是水利工程领域中不可或缺的一部分,对于提高水利工程的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。
水工结构工程的内容非常广泛,包括水库大坝、闸门、泵站、渠道、护岸等多个方面。
水库大坝是水工结构工程中的重要组成部分,它是储存大量水资源的设施,具有调节水流、发电和防洪等功能。
设计和施工水库大坝需要考虑坝体的稳定性和安全性,合理选择材料和结构形式,确保其能够承受水压力和波浪冲击。
闸门也是水工结构工程中的重要组成部分,广泛应用于水闸、船闸等场合。
闸门的设计和施工需要考虑水流动力学、结构力学和控制系统等多个因素的综合影响,确保闸门能够顺利运行,实现对水流的调节和控制。
泵站是水工结构工程中的另一个重要领域,它主要用于提供水资源的供应和排水。
泵站的设计和施工需要考虑泵的选型和布置、管道系统的设计和安装等多个因素,确保泵站能够高效、稳定地运行,满足各种工况下的需求。
渠道是水工结构工程中的重要部分,它用于引导水流、排水和输送水资源。
渠道的设计和施工需要考虑水流动力学、渠道稳定性、渠道底坡和横断面形态等因素,确保渠道能够顺利地传输水流,减少水流的泥沙淤积和冲刷。
此外,水工结构工程还涉及到护岸、排水设施、水处理设备等方面的内容。
护岸的设计和施工需要考虑河流或海岸的冲刷和侵蚀等问题,采取合适的护岸形式和材料,确保岸线的稳定和安全。
排水设施的设计和施工需要考虑排水的需求和工况,合理布置排水管道和设备,确保排水系统的畅通和稳定。
水处理设备的设计和施工则需要考虑水资源的净化和利用,实现对水质的控制和改善。
总之,水工结构工程是一门综合性的学科,涵盖了多个方面的内容。
通过合理的设计、施工和维护,水工结构工程能够提高水利工程的安全性和可靠性,为保障水资源的供应和利用做出重要贡献。
流体的渠道和水工结构
流体的渠道和水工结构随着工业和城市化的发展,水资源的管理和利用变得越来越重要。
而流体的渠道和水工结构在水资源管理中起着至关重要的作用。
本文将深入探讨流体的渠道和水工结构的定义、种类、设计原则及其在水资源管理中的应用。
一、流体的渠道1. 定义流体的渠道是指用于引导和输送液体或气体的一种方式。
它可以是自然形成的河流、湖泊,也可以是人工建造的沟渠、管道等。
2. 种类根据渠道的形状和用途,流体的渠道可以分为以下几类:- 河流:是由自然形成的水道,是自然液体流动的渠道。
河流的规模和形状各不相同,有大江大河和小溪小河之分。
- 湖泊:是由自然形成的蓄水体,是自然液体积聚的渠道。
湖泊的大小和深度也千差万别。
- 沟渠:是人工开凿的用于引导液体流动的道路,主要用于农田灌溉或排水系统。
- 管道:是人工制造的用于输送流体的管道,主要用于城市供水、天然气输送等。
3. 设计原则在设计流体的渠道时,需要考虑以下几个原则:- 流量和速度:根据液体或气体的需求和流动特性,确定渠道的尺寸和形状,以确保流量和速度的要求。
- 防止泄漏:采用合适的材料和施工工艺,确保渠道的密封性,防止液体或气体泄漏。
- 抗冲击和侵蚀:考虑液体或气体的冲击力和侵蚀性,选择适当的材料和设计措施,增强渠道的抗冲击和抗侵蚀能力。
二、水工结构1. 定义水工结构是指用于调节、控制或改变水流的建筑物或构筑物。
它们通常位于流体的渠道中,为水资源管理提供技术支持。
2. 种类根据水工结构的功能和用途,水工结构可以分为以下几类:- 水闸:用于调节水位和控制流量的水工结构,主要用于防洪、灌溉和航运等。
- 水坝:用于阻挡水流、蓄水或发电的建筑物,主要用于水库建设。
- 水力发电站:利用水流的能量发电的建筑群,采用各种水力发电设备,将水流能转换为电力。
- 排泄工程:用于将废水、雨水等排放到指定位置的工程设施,主要用于污水处理和雨水排放。
3. 设计原则在设计水工结构时,需要考虑以下几个原则:- 结构稳定:根据水流的流速和流量,确定水工结构的尺寸和形状,确保其在各种水压力下保持稳定。
注册土木工程师水工结构专业知识下
注册土木工程师水工结构专业知识下一、水工结构的分类1.水电站:水电站是一种以水流动能转换为机械能,再经发电机转化为电能的设施。
熟悉水轮机、水力发电机组、水力发电调度等知识,掌握关于水电站的建筑、机械和电气等方面的技术要求。
2.水闸:水闸是调节水文流量的一种建筑设施,分为固定闸和可控闸。
了解不同类型水闸的结构特点,学习水闸的开启和关闭原理,掌握水闸的设计要求与验收标准。
3.水库工程:水库工程是储存、调节和发挥水资源综合利用功能的工程。
了解水库工程的建设流程,熟悉水库的采水、坝体抗力结构和泄洪等设计要求,掌握水库环境影响评价和安全监测技术。
4.港口工程:港口工程是为船只提供停泊、装卸货物和安全进出港口的设施。
学习不同类型港口的布局规划、波浪对港口的影响及抗浪设计、港口淤泥处理等知识,掌握港口的设计、施工和维护要求。
二、水工结构设计与施工1.结构设计:掌握土木工程常见的结构体系,了解水工结构的受力性能和抗震设计原则,学习规范要求和计算方法,掌握相关软件的使用。
2.施工管理:熟悉水工结构的施工组织与施工技术,了解施工现场的安全、质量和进度控制要求,掌握施工图纸和合同文件的解读,学习施工项目的招标与合同管理。
三、水工结构工程经济与管理1.工程造价:了解水工结构建设项目的造价构成和计算方法,学习工程造价审计和预算编制技术,掌握成本控制和项目经济分析等知识。
2.项目管理:学习项目管理的理论和方法,掌握项目团队组织与沟通,了解项目计划与进度控制技术,掌握质量管理和风险评估等知识,从而提高工程管理效率和项目成功率。
四、水工结构的安全与环保1.安全管理:学习水工结构施工现场的安全管理规定和措施,了解常见的施工安全事故及防范措施,掌握应急救援和安全监测技术。
2.环境保护:了解水工结构建设对环境的影响,学习相关法规和标准,掌握环境影响评价和排污治理的技术,提高水工结构与环境的协调发展能力。
总结起来,水工结构专业知识的掌握包括水电站、水闸、水库工程和港口工程等方面的学习,熟悉相关专业设计与施工技术,了解工程经济与管理以及安全与环保等方面的知识。
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1. 按山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准规定,对于1级建筑物的土石坝,其校核洪水标准应为可能最大洪水(PMF)或重现期10000年~5000年。
如失事后下游会造成特别重大灾害时,其校核洪水标准应采用以下列选项中哪项?(A)用频率分析法求得的10000年洪水(B)可能最大洪水(PMF)(C)可能最大洪水与用频率分析法求得的10000年洪水中取较大者(D)可能最大洪水或用频率分析法求得的10000年洪水。
当两者可靠程度相同时,取其中较大者答案:(D)主要解答过程:SL252-2000 第3.2.2条及说明DL5180-2003 第6.0.5条及说明2~3题题干:某水利枢纽工程,水库总库容为9.5亿m3,挡水坝为混凝土面板堆石坝,坝高105m;枢纽还建有电站、泄水、输水等建筑物。
电站装机容量为320MW,控制灌溉面积为45万亩。
枢纽地处峡谷,地震烈度为Ⅷ度,坝区工程地质条件复杂。
电站为岸边式电站,泄洪洞出口设有底流消能工建筑物;施工期坝体需临时度汛,拦洪库容达到0.80亿m3。
2. 根据以上情况,确定该枢纽工程的等别,并判别该混凝土面板堆石坝建筑物级别,下列选项中哪一项是正确的?(A)工程等别Ⅰ等建筑物级别一级(B)工程等别Ⅱ等建筑物级别一级(C)工程等别Ⅱ等建筑物级别二级(D)工程等别Ⅲ等建筑物级别二级答案:(B)主要解答过程:SL252-2000 第2.2.1条及第2.2.3条3. 分析确定泄洪洞下游出口消能防冲设计洪水标准(洪水重现期,年)及施工期坝体临时度汛洪水标准(洪水重现期,年),下列选项中哪一项是正确的?(A)100 100~50 (B)50 >50(C)50 100~50 (D)100 >100答案:( C )主要解答过程:SL252-2000 第2.2.3条及第2.2.4条洪水标准可不提高,消能防冲仍按2级50年,SL252-2000 第2.2.7条4. 某混凝土坝设有坝身泄水孔,工作门为弧门,其后为明流。
水工结构专业案例模拟
1、某水利水电工程总库容1.08×108m3,粘土心墙堆石坝最大坝高98m,灌溉面积45×104亩,电站装机4.2×104kW,饮水式电站,岸边式厂房,岸坡溢洪道。
施工导流采用一次拦断河床,上下游土石围堰、隧道导流方式。
上游围堰高度为37m,下游围堰高度为18m。
总体工程施工总工期4.5年,大坝第二年年末填筑高度为39m,工程等别、水工建筑物级别分别为:(A)Ⅱ等,Ⅰ级(B)Ⅱ等,Ⅱ级(C)Ⅰ等,Ⅱ级(D)Ⅰ等,Ⅰ级2、某山区水库库容5.7亿立方米,在拦河坝左侧较远处设置溢洪道,其溢洪道消能防冲建筑物的设计洪水标准为,校核洪水标准为。
下列选项中哪一个选项是正确的?(A)设计洪水标准:50年,校核洪水标准:100年(B)设计洪水标准:100年,校核洪水标准:1000年(C)设计洪水标准:50年,可不进行校核(D)设计洪水标准:100年,校核洪水标准:500年3、某山区水库总库容17.92×108m3,均质土坝,正常蓄水位222.3mm,设计洪水位226.85m,校核洪水位228.3m,不考虑地震作用,防浪墙高取1.2m。
正常运行条件下最大波浪在坝坡上的爬高2.65m,最大风壅水面高度0.06m,非常运行条件下最大波浪在坝坡上的爬高1.23m,最大风壅水面高度0.01m。
地震涌浪高度为0.9m,地震沉降为0.45m。
则坝顶高程为:A 227.35mB 229.86m C229.04m D228.30m4、某内陆峡谷水库大坝为混凝土重力坝,总库容为12.85×108m3,正常蓄水位为2860m,设计洪水位为2862.5m。
校核洪水位为2863.5m。
坝前库底高程2680m,计算风区长度13km,非汛期计算风速18m/s,汛期计算风速15m/s,重力加速度取9.81m/s2,防浪墙高度为1.2m。
则坝顶高程为:A 2863.68m B2865.14m C2866.18m D2865.34m5、一矩形截面梁,截面尺寸b*h=300mm*800mm,h0=755mm,采用C20混凝土,Ⅱ级钢筋,跨中截面承受弯矩设计值M=240kNm,rd=1.2,不考虑受压钢筋,所需受拉钢筋的截面面积为 mm2.A1036 B1352 C 1487 D 16726、某矩形截面钢筋混凝土柱,截面尺寸400mm*600mm,柱在两个方向的计算长度均为l0=5.0m,采用C25混凝土,Ⅱ级钢筋。
水工结构的设计原理与方法
水工结构的设计原理与方法水工结构是一种水利工程建设中不可或缺的组成部分,主要包括大坝、堤防、渠道、水闸等建筑物。
水工结构的设计涉及到很多专业知识和技术要求,为了确保水工结构的安全性、稳定性和耐久性,设计人员需要遵循一定的原则和方法。
本文将介绍水工结构的设计原理和方法。
一、水工结构设计原理1.安全原理安全是水工结构设计的首要原则,设计师必须确保水工结构的安全性。
安全原则包括两个方面:一是保证水工结构在正常使用条件下的安全性;二是保证水工结构在受到突发或意外事件影响时的稳定性和抗灾能力。
2.经济原理经济原理要求在保证水工结构安全和稳定的前提下,尽可能减少工程造价。
设计人员需要在保证水工结构功能和质量的基础上,尽量精简水工结构的设计方案,减少不必要的工程成本。
3.耐久性原理水工结构一般需要具有长期的稳定性和耐久性,因此,耐久性原则很重要。
设计人员需要综合考虑水工结构的材料选择、施工工艺等因素,确保水工结构拥有足够的耐久性和使用寿命。
4.适应性原理适应性原则指水工结构的设计应与周围环境相协调,适应不同的地质、气候、环境等条件,并与当地居民生活和发展相适应。
设计人员需要特别考虑水工结构对生态环境的影响,减少环境污染和对当地生态系统的破坏。
5.美观性原理水工结构的美观性原则要求水工结构具有良好的外观和景观效果。
设计人员需要在保证结构强度、稳定性和功能的基础上,兼顾水工结构在环境中的协调性和美观性,打造出具有建筑美感的水利工程建筑。
二、水工结构设计方法1.力学方法力学方法是水工结构设计的基础和核心方法。
在设计时,设计人员需要运用材料力学、结构力学、流体力学等力学原理,对水工结构的内部受力情况进行计算和分析。
通过强度、稳定性等力学指标的分析,确保水工结构具有足够的稳定性和强度。
2.结构分析方法结构分析方法是水工结构设计的重要方法之一。
在设计时,设计人员需要运用结构分析方法,对水工结构的形状、尺寸、结构等进行分析和计算,确保水工结构具有良好的受力性能。
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水工钢筋混凝土
受弯构件斜截面承载力计算
斜截面受剪承载力计算
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斜截面受剪承载力计算Байду номын сангаас
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混凝土受压构件承载力计算
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混凝土受压构件承载力计算
受剪承载力影响因素
斜截面受剪承载力计算 正截面与斜截面受弯承载力
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受弯构件正截面承载力计算
正截面破坏机理
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受弯构件正截面承载力计算
正截面破坏机理
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正截面破坏机理
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3.混凝土强度
受剪承载力随混凝土强度提高而提高。小剪跨比的 梁增加的速率大于大剪跨比的梁。
4.箍筋配筋率及其强度 5.弯起钢筋
也大致呈线性关系。
受剪承载力与箍筋配筋率及其强度呈线性关系。
6.截面尺寸效应 7.翼缘作用 8.其它
随着截面高度加大,斜裂缝宽度加大,降低了骨料 咬合力。对于无腹筋厚板,应考虑尺寸效应。 由于剪压区混凝土加大,受剪承载力提高。 构件类型,受力状态等因素有关。
斜截面受剪承载力计算
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受弯构件斜截面承载力计算
斜截面受剪承载力计算
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正截面与斜截面受弯承载力
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混凝土受压构件承载力计算
轴心受压正截面承载力计算
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混凝土受压构件承载力计算
偏心受压正截面承载力计算
1.第一类破坏——受拉破坏
斜截面受力分析
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受弯构件斜截面承载力计算
斜截面受力分析
VsvTsb
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受弯构件斜截面承载力计算 1.剪跨比
受剪承载力影响因素
从图中看出,随着剪跨比减小,承载力增大。对于 有腹筋梁,腹筋较少时,剪跨比影响较大。
2.纵筋配筋率及其强度
纵筋可抑制剪压区伸展,从而提高骨料咬合力和剪 压区混凝土受剪承载力。纵筋数量增加也提高了销 栓力。如图所示,纵筋配筋率越大,承载力越大。
T形截面受弯承载力计算
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受弯构件正截面承载力计算
T形截面受弯承载力计算
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受弯构件正截面承载力计算
受弯构件的延性
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受弯构件斜截面承载力计算
斜截面破坏形态
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受弯构件斜截面承载力计算
斜截面受力分析
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受弯构件斜截面承载力计算
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受弯构件正截面承载力计算
受弯承载力计算原则
计算方法基本假定 1)平截面假定 2)不考虑受拉区混凝土的工作 3)受压区混凝土的应力应变关 系 4)有明显屈服点的钢筋,其应 力应变关系可简化为理想弹塑性 曲线。
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受弯构件正截面承载力计算
受弯承载力计算原则
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受弯构件正截面承载力计算
矩形截面受弯承载力计算
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受弯构件正截面承载力计算
矩形截面受弯承载力计算
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受弯构件正截面承载力计算
矩形截面受弯承载力计算
双筋矩形截面配筋计算步骤
未知As,As’ 未知As
不 满 足
满 足
不满足
满 足
不 满 足
满 足
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受弯构件正截面承载力计算
偏心受压正截面承载力计算
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混凝土受压构件承载力计算
对称配筋矩形截面偏心受压
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混凝土受压构件承载力计算
对称配筋矩形截面偏心受压
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偏心受压构件斜截面受剪承 载力计算
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目录
受弯构件正截面承载力 计算
正截面破坏机理 受弯承载力计算原则
矩形截面受弯承载力计算 T形截面受弯承载力计算 受弯构件的延性
受弯构件斜截面承载力 计算
斜截面破坏形态 斜截面受力分析
钢筋混凝土受压构件承 载力计算
轴心受压正截面承载力计算 偏心受压正截面承载力计算 对称配筋矩形截面偏心受压 偏心受压构件斜截面受剪承 载力计算
当偏心压力的偏心距较大时,受拉钢筋应力首先达 到屈服,使混凝土受压区很快缩小,最终混凝土达 到极限压应变被压碎。也成为大偏心受压破坏。
2.第二类破坏——受压破坏
1)当偏心距很小时,截面全部受压。靠近压力的 一侧混凝土先被压碎,受压钢筋也受压屈服。而另 一侧混凝土和钢筋应力均为达到抗压强度。 2)当偏心距稍大时,截面出现小部分受拉区。但 由于受拉钢筋很靠近中和轴,应力很小。破坏时受 压一侧混凝土达到极限压应变,无明显征兆。 3)当偏心距较大时,原来应发生第一类破坏,但 如果受拉钢筋配置特别多,破坏仍然有受压区混凝 土压碎开始。 4)反向破坏。由于偏心距极小,而实际的截面重 心可能偏向压力另一侧。此时,离压力较远一边压 应力较大,靠近压力一边反而较小。破坏从较远一 边开始。