水工建筑物复习资料

水工建筑物复习资料

——刘欢整理

第一章总论

2.什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？与土木工程其他建筑相比，水工建筑物有哪些特点？

水工建筑物就是在水的静力或动力作用下工作，并与水发生相互影响的各种建筑物。

不同类型与功能的水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。

工作条件的复杂性、设计选型的独特性、施工建造的艰巨性、失事后果的严重性

3.水工建筑物分哪几类？各自功用是什么？

按功用分：挡水建筑物（拦截或约束水流，并可承受一定水头作用）、泄水建筑物（排泄多余水量，以保证挡水建筑物和其他建筑物安全，或必要时降低库水位乃至放空水库）、输水建筑物（为满足用水需要，将水自水源或某处送至另一处）、取水建筑物（位于引水建筑物首部）、整治建筑物（改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道和保护河岸）、专门性水工建筑物（为水利工程种某些特定的单项任务而设置的建筑物）

按使用期限分：永久性建筑物和临时性建筑物

按重要性分：主要建筑物和次要建筑物

5.水利枢纽、水工建筑物为何要分等分级？分等分级的依据是什么？

原因：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性统一起来

依据：先按工程的规模、效益及其在国民经济中的重要性分等，然后对各组成建筑物按其所属枢纽等别、建筑物作用及重要性进行分级

第二章水工结构上的作用

1、水工结构上的作用（荷载）有哪些？如何分类？如何组合？

永久作用：结构自重和永久设备自重、土压力、淤沙压力、地应力、围岩压力、预应力

可变作用：静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载······

偶然作用：地震作用、校核洪水位时的静水压力

结构按承载能力极限状态设计时，应对持久状况、短暂状况采用基本组合，偶然状况采用偶然组合。可能同时出现的永久作用、可变作用效应组合为基本组合，基本组合与一种可能同时出现的偶然作用效应组合为偶然组合。

结构按正常使用极限状态设计时应根据结构设计要求分别采用作用效应的短期组合和长期组合（持久状况下的基本组合称长期组合，短暂状况下的基本组合称短期组合）

5.扬压力是什么性质的力？对哪些结构影响特大？如何定量计其作用？

本质是由挡水建筑物上下游静水头作用下的渗流场产生的

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第四章岩基上的重力坝

1.重力坝的工作原理和工作特点是什么？

原理：依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求；利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。

特点：重力坝筑坝材料的抗冲能力强；重力坝结构简单，施工技术比较容易掌握，有利于机械化施工，断面尺寸大，材料强度高、耐久性好，安全性较高；对地形地质条件适应性较好；坝体与地基接触面积大，

受扬压力的影响也大；重力坝剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥；坝体体积大，水泥用量多，混凝土凝固时水化热高，散热条件差，分部浇筑，容易形成裂缝。

2.重力坝的剖面比较宽厚的原因是什么？为什么说重力坝的材料强度不能得到充分利用？依靠坝身自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定的要求并在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度的要求。

重力坝剖面尺寸较大，坝体内部的压应力一般不大，因此材料的强度不能充分发挥

4.重力坝失稳破坏形式是什么？稳定验算的定值安全系数计算法和分项系数极限状态计算法主要区别在哪里？有哪些计算公式？提高重力坝稳定性的工程措施有哪些？

两种类型：一种是坝体沿抗剪能力不足的薄弱层面产生滑动，包括沿坝与基岩接触面的滑动以及沿坝基岩体内连续软弱结构面产生的深层滑动；另一种是在荷载作用下，上游坝踵以下岩体受拉产生倾斜裂缝以及下游坝趾岩体受压发生压碎区而引起倾倒滑移破坏。

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将坝的迎水面做成倾斜或折坡行，利用坝面上的水重来增加坝体的抗滑稳定；将坝基面开挖成倾向上游的斜面，借以增加抗滑力提高稳定性；利用地形地质特点，在坝踵或坝趾设置深入基岩的齿墙，用以增加抗力提高稳定性；采用有效的防渗排水或抽水措施，降低扬压力；利用预加应力提高抗滑稳定性

5.重力坝应力分析的目的是什么？目前应力分析的方法有哪几种？材料力学法的基本假定是什么？如何应用材料力学法计算坝体的边缘应力和内部应力？

目的：检查坝体和坝基在计算情况下能否满足强度的要求，并根据应力分布情况进行坝体混凝土标号的分区；研究坝体某些部位的局部应力集中和某些特殊结构的应力状态，以便采取加强措施。

理论计算和模型试验两大类，理论计算又分为材料力学法和弹性理论法等

基本假定：坝体水平截面上的垂直正应力呈直线分布，即可按材料力学的偏心受压公式计算

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6.拟定重力坝剖面的主要原则是什么？何谓重力坝的基本剖面？如何从基本剖面修改成实用剖面？

？“既满足稳定和强度要求，又使体积最小和施工简单运行方便”

在主要荷载作用下满足坝基面稳定和应力控制条件的最小三角形剖面

考虑其他荷载和运用条件，修改坝顶宽度、坝顶高程和剖面形态，使其符合实际需要

7.溢流坝的溢流面由哪几部分组成？各部分的形态应如何确定？

顶部曲线段、中间直线段、下游反弧段

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9.溢流坝和坝身泄水孔消能的基本方式有哪几种？

挑流式、底流式、面流式、戽流式

10.重力坝为什么要分缝？缝有哪几种类型？横缝如何处理？止水如何布置？纵缝有哪几种布置方式？为什么斜纵缝可以不进行水泥灌浆？

为防止在运用期由于温度变化发生伸缩变形和地基可能产生不均匀沉陷而引起裂缝，以及为了适应施工期混凝土的浇筑能力和温度控制等

垂直于坝轴线的横缝和平行于坝轴线的纵缝