水工建筑物考试重点

期末考前重点

重力坝

1. 水利工程：对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而兴建的各项工程。水工建筑物的类别：①挡水建筑物：坝和水闸、堤防、海塘②泄水建筑物：溢流坝、坝身泄水孔、各式岸边溢洪道、泄水隧洞③输水建筑物：引水隧洞、渠道、渡槽④取水建筑物：引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站⑤整治建筑物：丁坝、顺坝、导流堰、护底和护岸⑥专门建筑物：专为发电用的压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉沙池、冲沙闸；专为过坝用的船闸、升船机、鱼道和过木道等。

2. 水工建筑物与水利枢纽：为了满足防洪要求，获得灌溉，发电，供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制与分配水流，这些建筑物称为水工建筑物，而由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

3. 水利工程的特点：（1）工作条件复杂。（2）受自然条件制约，施工难度大（3）效益达，对环境影响也大（4）失事后果严重。

4. 解决水工问题的方法：理论分析，数值分析，实验研究法，原型观测与监测，工程经验。

5. 水利技术工作包含：勘测，规划，工程设计，工程施工，工程管理，科技开发。

6. 水利水电工程为什么要分等分级？水利工程工作失常，会直接影响经济效益，而工程失事，将给社会带来巨大的财产损失和人为的灾害。水利是国民经济的基础产业，工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏，甚至形成社会问题。因此，根据水利水电工程的规模，效益和在国民经济中的地位对其进行分等分级。

7. 建筑物安全储备的表达形式：单一安全系数法和分项系数极限状态设计法。

8. 水工建筑物失事情况统计。P19

9. 水工建筑物的可靠度分析：安全性，耐久性，适用性。在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率。

10. 重力坝：用混凝土或者石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。

11. 重力坝工作原理：重力坝在水压力与其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定的要求；依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力产生的拉应力。

12. 作用与荷载：作用为外界环境对水工建筑物的影响。荷载为直接作用在结构体上的作用，在进行结构分析时，如果开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载。

13. 重力坝承受的荷载与作用：自重﹑静水压力﹑扬压力﹑冻水压力﹑波浪压力﹑泥沙压力﹑冰压力﹑土压力﹑温度作用﹑风作用﹑地震作用。具体的参考课本

14. 地震惯性力：发生地震时由地震加速度和建筑物质量引起的惯性力。

15. 地震动水压力：地震时，坝前坝后的水也随着震动，形成作用在坝面上的激荡力，称为动水压力。

16. 荷载组合：基本组合与特殊组合。基本组合：（1）坝体及其上固定设备的自重；（2）

（3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力（4）正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力；

泥沙压力（5）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力（6）冰压力（7）土压力（8）相应于设计洪水位时的动水压力（9）其他出现几率较多的荷载。特殊组合：（1）校核洪水位时的静水压力（2）相应于校核洪水位时的扬压力（3）相应于校核洪水位时的浪压力（4）相应于校核洪水位时的动水压力（5）地震作用（6）其他出现几率很少的荷载。

17. 重力坝的抗滑稳定分析

18. 提高坝体抗滑稳定的工程措施：（1）利用水重（2）采用有利的开挖轮廓线（3）设置齿墙（4）抽水措施（5）加固地基（6）横缝灌浆（7）预加应力措施

19. 应力分析的目的：为了检验大坝在施工期间和运用期是否满足强度要求，同时也是研究，解决设计和施工中的某些问题。

20. 应力分析的过程：首先进行荷载计算和荷载组合，然后选择适宜的方法进行应力计算，最后检验坝体各部分的应力是否满足强度要求。

21. 应力分析的方法：1.模型试验法2.材料力学法3.弹性理论的解析法4.弹性理论的差分法 5.弹性理论的有限元法。

22. 重力坝的应力分析（材料力学法）：基本假定（1）坝体混凝土为均质，连续，各向同性的弹性材料（2）视坝段为固接于地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力的影响。并认为各坝段独立工作，横缝不传力。（3）假定坝体截面上的正应力σy按直线分布，不考虑廊道对坝体应力的影响。

23. 边缘应力的计算

24. 各种因素对坝体应力的影响：（1）地基变形模量对坝体应力的影响；（2）纵缝对坝体应力的影响；（3）坝体混凝土分区对坝体应力的影响；（4）分期施工对坝体应力的影响；（5）温度变化及施工过程对坝体应力的影响。具体参考书本P64-68

25. 重力坝的渗流分析：在渗流过程中，如果各运动要素与（如压力及流速）时间无关，称为稳定渗流场。混凝土与岩体都是透水材料，坝建成蓄水运行一段时间，在坝体与坝基内形成稳定渗流后，应将渗流压力按渗流体积力计算。只有当水库骤然蓄水至设计水位或者地基为不透水岩体时，可按库底水压力计算。

26. 施工期的温度应力包括地基约束引起的应力和内外温差引起的应力。

27. 温度控制的目的：一是防止混凝土温升过高、内外温差过大及气温骤降产生各种温度裂缝；二是为做好接缝灌浆，满足结构受力要求，提高施工功效，简化施工程序提供依据。28. 坝体竣工后，经过较长时间的散热，当外界变化只影响靠近坝体表面的混凝土，而内部各点的温度变幅极微时，称为稳定温度。将稳定温度用等值线表示，即为坝体的稳定温度场。

29. 重力坝的基本剖面：指坝体在自重，静水压力和扬压力3项主要荷载作用下，满足稳定和强度的要求，并使工程量最小的三角形剖面。

30. 重力坝的承载能力极限状态：坝体沿地基面中软弱结构面滑动和坝址因超过筑坝材料的抗压强度而破坏的极限状态。重力坝的正常使用极限状态：坝踵不出现拉应力。

31. 抗震计算包括抗震强度和抗震稳定计算。

32. 抗震措施：①做好地基处理，适当提高底部混凝土标号，做好接触灌浆和固结灌浆；②在重量、刚度、变形、地质条件沿坝轴线有突变的位置，设置横缝；③确保施工质量，加强温控措施与养护，尽量减少表面裂缝；④适当增加顶部部位的刚度，减轻质量，提高砼标号，必要时可在上、下游面布设钢筋；⑤在坝内孔口及廊道附近拉应力区，适应增设钢筋；⑥为了便于检修，增设坝后桥。

33. 泄水重力坝：泄水重力坝既是挡水建筑物又是泄水建筑物，其泄水方式有坝顶溢流和坝身泄水孔泄水。泄水重力坝可承担泄洪，向下游输水，排沙，放空水库和施工导流等任务。

34. 空化和空蚀：在自然条件下，水体中含有很多很小的气核，当过坝水流中某点的压强降至饱和蒸汽压强时，气核迅速膨胀为小气泡，这种现象称为空化。若空泡溃灭发生在靠经过水坝面，局部冲击力大于材料的内聚力时，可使坝面遭到破坏，这种现象称为空蚀。

35. 水流脉动：泄水建筑物的水流属于高度紊动的水流，其基本特征为流速和压力随时间在不断地变化，即所谓脉动。

36. 冲击波：在高速水流边界发生变化处，如断面收缩，扩大，转弯处，将产生冲击波。

37. 常用的消能工形式：底流，挑流，面流，消力戽消能。其相关概念。

38. 坝身泄水孔：（1）:有压泄水孔：布置在出口，门后为大气，可以部分开启：出口高程较低，作用水头较大，断面尺寸较小。缺点是，闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力，对