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(完整版)水工建筑物总结

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绪论、设计综述1、什么是水利工程?水利工程按其承担的任务可分为哪几种?按其对水的作用可分为哪几种?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。

其承担的任务可分为:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城市供水及排水工程、航道及港口工程、环境水利工程、综合利用水利工程等。

按其对水的作用可分为:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理工程等。

2、什么是水利枢纽?什么是水工建筑物?水工建筑物按其作用可分为哪几种?水工建筑物: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,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物。

水利枢纽:由不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

按其作用可分为:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、专门建筑物。

3、水工建筑物的特点(也是水利工程的特点)有哪些?①工作条件复杂②受自然条件制约,施工难度大③效益大,对环境影响也大④失事后果严重。

4、我国水利部颁发的规范中水利枢纽和水工建筑物各划分了几个等别?水工建筑物的结构安全级别划分了几级?水利水电工程根据其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等(Ⅰ-Ⅴ)水利水电工程中的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。

水工建筑物的结构安全界别分为三级(Ⅰ-Ⅲ)。

重力坝1、重力坝的概念、重力坝的工作原理是什么?重力坝的特点有哪些?按构造分、按作用分重力坝分别有哪些类型?重力坝是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。

重力坝的工作原理:重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自身产生的抗滑力来满足稳定要求,同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求。

重力坝的特点:优点:①安全可靠②对地形地质条件适应性强③枢纽泄洪问题容易解决④便于施工导流⑤施工方便⑥结构作用明确。

水工建筑物重点知识总结

水工建筑物重点知识总结

水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。

3.水工建筑物的类别有哪些?按其作用分为以下几类:(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等(2)泄水建筑物:坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等(3)输水建筑物:输水洞、引水涵管、渠道、渡槽(4)取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道(6)整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。

*注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点(了解)(1)工作条件复杂,考虑因素多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境的影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级?依据是什么?(重点)(1)水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益,工程失事造成灾难工程规模有大小,安全程度有高低分等依据:工程规模、效益、重要性级别:五等(2)水工建筑物的分级永久性主要建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…分级依据:工程等别、作用、重要性级别:五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。

临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。

3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)(1)单一安全系数法(2)分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)(1)承载能力极限状态当出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:①刚体失去平衡;②材料强度不足而破坏;③结构失稳;④结构转变为机动体系;⑤结构体产生渗透失稳等现象;(2)正常使用极限状态定义:当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时,认为达到了正常使用极限状态。

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水工建筑物知识点总结第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求,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,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物(导流堤、护岸、护底等)、专门建筑物(水闸、船闸、升船机等)将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。

水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。

2.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)效益大,对环境影响也大(4)失事后果严重(5)个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用:指外界环境对水工建筑物的影响。

主要作用有:重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应:建筑物对外界作用的响应。

如:应力、变形、振动等荷载:在进行结构分析时,如果一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,也叫直接荷载。

直接荷载如:自重、水荷载间接荷载:在进行结构分析时,无法用一个明确的外力来表示,其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。

建筑物的作用效应分析方法:数学模型:物理模型(模型试验)经验类比解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备:1.单一安全系数法;2.分项系数极限状态设计法极限状态:当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态,结构就不能满足设计规定的某种功能要求时,称此种特定状态为该功能的极限状态。

水工建筑物知识点整理

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名词解释:aij:J号单位荷载对i点的径向线变位。

安全储备: (R-S) >0 其中:R-结构抗力;S-作用效应。

不平衡剪力:脱离体两侧的剪力的差值。

侧槽式溢洪道:侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式,溢流堰设在泄槽一侧,沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后,流向作90°转弯,再经泄槽或隧洞流入下游。

弹性抗力:当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗,把这个抵抗力称为弹性抗力。

弹性抗力:当衬砌受到某些主动力的作用而向围岩方向变位时,会受到围岩的限制而产生反作用力。

是一种被动力,能协助衬砌分担外荷载,是有利的。

低水头水工建筑物:一般指水头不超过30m的水工建筑物,主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等,多数建在软基上,也有建在岩基上的。

地下轮廓线:水闸闸基不透水的铺盖,板桩及底板等与地基的接触线,即闸基渗流的第一根流线,称为水闸的地下轮廊线。

反滤层:反滤层一般由1~3层级配均匀,耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成,每层粒径随渗流方向而增大。

反滤的作用是滤土排水,防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。

防渗长度:把不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线,是闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线,其长度称为防渗长度。

拱冠梁:贯穿各层拱圈顶点的悬臂梁。

拱效应:在心墙坝中,非粘性土坝壳沉降速度快,较早达到稳定,而粘土心墙由于固结速度慢,还在继续沉降,坝壳通过与心墙接触面上的摩擦力作用阻止心墙沉降,这就是坝壳对心墙的拱效应。

拱效应使心墙中的铅直应力减小,甚至由压变拉,从而使心墙产生水平裂缝。

固结灌浆:采用浅孔低压灌注水泥浆对坝基加固处理的办法。

管涌:坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象,是土坝渗流变形的一种形式。

海漫:是水闸紧接护坦之后,还要继续采取的防冲加固措施,其作用是进一步消减水流的剩余能量,保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。

回填灌浆:是为了充填围岩与衬砌之间的空隙,使之紧密结合,共同工作,改善传力条件和减少渗漏。

水工建筑物复习重点

水工建筑物复习重点

1 、枢纽中的水工建筑物根据所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分为五级;2、水利水电工程根据:工程规模、效益、及其在国民经济中的重要性分为五等;3、水利工程的特点:工作条件复杂、施工难度大、效益大对环境影响也大、失事后果严重;4、主要建筑物:系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物;次要建筑物:系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大,并易于修复的建筑物,如挡土墙、导流墙及护岸;5、水利枢纽:为满足防洪要求,获得发电、灌溉、供水等方面的效益,需要在河流的适宜河段修建用来控制和分配水流的不同类型建筑物为水工建筑物,由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽;6、挡水建筑物:用以拦截江河、形成水库或雍高水位,如各种坝和水闸;以及为抗御洪水或挡潮,沿江河海岸修建的提防、海塘等;泄水建筑物:用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌,或为人防、检修而放空水库、渠道等,以保证坝和其他建筑物的安全;如各种溢流坝、坝身泄水孔;输水建筑物:为满足灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物,如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等;取水建筑物:输水建筑物的首部建筑,如引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等;整治建筑物:用以改善河流的水流条件,调整水流对河床及河岸的作用,以及防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷,如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等;专门建筑物:为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物,如专为发电用的压力前池、调压室;第三章重力坝1、重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求;重力坝基本剖面呈三角形;2、重力坝按其结构形式:实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝;宽缝重力坝:将实体重力坝的横缝的中下部扩宽成具有空腔的重力坝;3、扬压力:重力坝在下游水深作用下产生浮托力,在上下游水位差作用下,产生渗透水压力,渗透水压力及浮托力之和称为扬压力;4、重力坝抗滑稳定分析的目的:核算坝体沿坝基面或地基深层软弱结构面、抗滑稳定的安全度;5、提高坝体抗滑稳定性的工程措施:1利用水重;将坝体的上游面略向上游倾斜;2采用有利的开挖轮廓线;使坝基面倾向上游;3设置齿墙;6、重力坝应力分析的目的:检验大坝在施工期和运用期是否满足强度要求;7、重力坝的基本剖面是指坝体在自重、静水压力、和扬压力作用下,满足坝基面稳定和强度使工程量最小的三角形剖面;8、重力坝剖面设计原则:满足稳定和强度要求,工程量最少、便于施工、运行方便;9、重力坝采用概率极限状态设计时:对重力坝应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行强度验算;10、重力坝地基处理主要包括两个方面工作:1防渗;帷幕灌浆目的:降低坝底渗流压力,防止坝基内产生机械或化学管涌,减少坝基渗流量,防渗帷幕布置在靠近上游坝面坝轴线附近,灌浆孔一般设1至2排;灌浆材料最常用的是水泥浆;2提高基岩的强度和整体性;固结灌浆目的:提高基岩的强度和整体性,降低地基的透水性;固结灌浆孔一般布置在应力较大的坝踵和坝址附近,以及节理裂隙发育和破碎带范围内,灌浆孔呈梅花形或方格状布置;11、横缝:是垂直坝轴线的缝,将坝体分成若干段,其作用是减小温度应力,适应地基不均匀沉陷和满足施工要求;分为永久性横缝和临时性横缝,临时性横缝应在缝面设置键槽和灌浆系统,待坝体降到一定温度后进行接缝灌浆;纵缝:是平行坝轴线方向的缝,将一个坝段分成几个坝块,作用是适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力,为临时缝,最后进行接缝灌浆;水平施工缝:是浇筑块之间新老混凝土的结合面,一般浇筑块厚度为至4米,以利散热,新混凝土浇筑前要将施工缝面清洗为干净的麻面,以便新老混凝土很好的结合;12、溢流重力坝的消能方式,各适用何种条件、有何特点; 1底流式消能:通过水跃,将急流变成缓流而消能,多用于中小工程,高坝应用较少;2挑流消能:适用于基岩比较坚固的中、高坝;3面流式消能 4消力衫第四章拱坝1、拱坝的坝体稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,不像重力坝那样依靠自重来维持稳定;拱坝属于高次超静定结构,超载能力强,安全度高;拱坝坝身不设永久性伸缩缝;2、河谷的形状特征常用坝顶高程处的河谷宽度L与最大坝高H的比值,即宽高比L/H来表示;拱坝的厚度,常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值,即厚高比T/H来区分;当L/H<薄拱坝,T/H<;L/H=、中厚拱坝,T/H=—;L/H>3—重力拱坝 T/H>;3、单曲拱坝:有水平曲率,各悬臂梁的上游面呈铅直的拱坝;双曲拱坝:水平和竖直向都有曲率的拱坝;4、降温对坝体应力不利,升温对坝肩岩体稳定不利;中心角过大对坝肩岩体稳定不利;5、拱坝的应力分析:纯拱法、拱梁分载法、有限元法;6、拱梁分载法:把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅直梁所组成,荷载由拱和梁共同承担,各承担多少荷载由拱梁交点处变位一致条件决定;荷载分配后,梁按静定结构计算应力,拱按纯拱法计算应力; 拱冠梁法:是按中央悬臂梁与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析法,是简化的拱梁分载法;一般是沿坝高选取5—7层水平拱圈,仅考虑承受径向荷载,并假定荷载沿拱圈均匀分布;这种方法适用对称或接近对称的拱坝,是一近似应力分析法7、拱坝坝身泄水的方式及适用条件; 1自由跌流式:适用于基岩良好,单宽泄流量较小,坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝; 2鼻坎挑流式:适用于坝体较高,单宽流量较大的情况; 3滑雪道式:适用于泄洪量大、坝体较薄的拱坝枢纽中;4坝身泄水孔:适用于坝体较高的拱坝;8、拱坝与重力坝相比的工作特点; 拱坝是一种推力结构,在外荷载作用下,拱圈截面上主要承受轴向压应力,弯矩较小,有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石料抗压强度,而重力坝以受弯曲为主的静定结构;结构: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,其拱冠剖面呈竖直或向上游凸出的曲线型;受力:坝体结构既有拱作用又有梁作用,其所承受的水平荷载一部分通过拱的作用压向两岸,另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩;稳定:拱坝的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,并不全靠坝体自重来维持;9、确定拱坝的坝体剖面主要参数:拱弧半径、中心角、拱弧圆心沿高程的轨迹、拱圈厚度;第五章土石坝1、土石坝按施工方法分:碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝、定向爆破堆石坝 ;均质坝:坝体主要由一种土料组成,同时起防渗和稳定的作用;土质防渗体分区坝:心墙坝、斜墙坝;上游坝坡比下游坝坡较缓,斜墙坝的上游坝坡一般较心墙坝缓;2、土石坝组成:坝身、防渗体、排水体、护坡;坝身;主要用来保持坝体的稳定,坝壳料应具有比较高的强度;下游坝壳的水下部分以及上游坝壳的水位变动区要求具有良好的排水性; 防渗体:作用控制坝内侵润线的位置,保持稳定渗流;排水体:控制和引导渗流,降低侵润线,加速孔隙水压力消散,增强坝的稳定,保护下游免遭冻胀破坏;护坡:上游护坡为了防止风浪淘刷、顺坡水流冲刷;下游护坡为了避免雨水冲刷,保护下游尾水部位坝坡免受风浪、冰层和水流的作用;3、土石坝渗流分析的内容:1确定坝内侵润线2渗流的主要参数—渗流的流速与比降3确定渗流量土石坝渗透变形的形式:管涌,主要出现在较疏松的无粘性土中;流土,接触冲刷,接触流土; 防止渗透变形的工程措施:1降低渗透坡降:设置垂直、水平防渗体;2降低下流出口处的渗流压力,采取排水减压措施;3对可能发生管涌的部位,设置反滤层,拦截可能被渗流带走的细颗粒,对可能产生流土的部位,设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力;4设过渡区,实现防渗体与坝壳体可靠连接;4、土石坝的排水形式:1棱体排水:优点可以降低侵润线,防止坝坡冻胀,保护尾水范围内的下游坝脚不受波浪淘刷,但所需的石料用量大,费用较高,与坝体施工有干扰,检修困难;贴破排水:结构简单,用料省,施工方便,但不能降低侵润线;坝内排水,综合式排水;第六章水闸1、水闸的组成:闸室,是水闸的主体,起控制水流和连接两岸的作用,包括闸门、闸墩、底板、工作桥;上游连接段:作用是引导水流平稳地进入闸室,保护上游河床及岸坡免于冲刷,并有防渗作用,包括上游防冲槽、铺盖、上游翼墙、两岸护坡;下游连接段:主要作用是消能、防冲和安全排出经两岸的渗流;护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙和护坡;海漫:表面有一定的粗糙度;具有一定的透水性;具有一定的柔性;定义:是水闸紧接护坦之后,还要急需采用的防冲加固措施,其作用是进一步消减水流的剩余能量,保护护坦和减小对其下游河床的冲刷;2、水闸渗流计算的方法:流网法、改进的阻力系数法、直线法;水闸地基渗流计算的目的:求解渗透压力、渗流坡降、并验证初拟的地下轮廓线和排水布置是否满足要求;3、闸墩和底板连在一起,称为整体式底板;整体式底板具有将结构自重和水压力等荷载传给地基及防冲、防渗等作用,故底板较厚,分离式底板闸室上部结构的重量和水压力直接由闸墩传给地基,底板仅具有防冲、防渗和稳定的要求,厚度根据自身确定;特点:分离式底板一般适用于地基条件较好的沙土或岩石基础;由于底板较薄,所以工程量较整体式底板省;4、水闸底板相对紧密度DR>的非粘性土地基或粘性土地基,可采用弹性地基梁法;对于<采用反力直线分布法;5、闸门按其工作性质可分为:检修闸门、工作闸门、事故闸门,检修闸门在静水中启闭,工作闸门在动水中启闭,事故闸门在静水中开启,在动水中关闭;第七章岸边溢洪道1、岸边溢洪道按结构形式:正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道;2、正槽溢洪道:引水渠、控制段、泄槽、出口消能段、尾水渠组成;泄槽在平面上宜尽可能采用:直线、等宽、对称布置;当坡度由缓变陡时,应采用竖向射流抛物线来连接;当坡度由陡变缓,需用反射弧连接;过堰水流方向与泄槽轴线方向一致;第八章水工隧洞1、水工隧洞按洞内水流流态分为:有压水工隧洞和无压水工隧洞;应避免出现时而有压时而无压的明满流交替状态;2、水工隧洞组成:进口段、洞身段、出口段;3、工作闸门布置在进口的泄水隧洞无压隧洞;工作闸门布置在出口的有压隧洞;4、水工隧洞按进口段布置及结构形式:竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式;5、无压水工隧洞的常用断面型式:圆拱直墙型、圆拱斜墙型、马蹄型、圆形;有压:圆形断面;6、有压隧洞和无压隧洞的断面尺寸确定有何不同,如何确定; 无压隧洞断面尺寸的确定,首先应满足运用要求,主要应满足泄流能力和洞内水面线,当洞内水流流速大于15—20,还应防止发生满流工作情况,水面以上需留有足够的空间余幅;有压水工隧洞的断面尺寸也是根据水力计算确定,主要任务是计算泄流能力及沿程压迫线,保证其始终处于有压流状态;7、作用在水工隧洞衬砌上的基本荷载:围岩压力、衬砌自重、内水压力、外水压力;一般岩体中,作用在衬砌上的主要是铅直向下的围岩压力;衬砌主要类型:平整衬砌、单层衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌;衬砌的作用:1限制围岩变形,保证围岩稳定2承受围岩压力,内水压力3防止渗漏4保护岩石免受水流,空气、温度和干湿变化等冲蚀破坏作用;8、回填灌浆:为了填充衬砌与围岩之间的空隙,使之结合紧密,共同受力,以发挥围岩的弹性抗力作用,减少渗漏;9、水工隧洞出口的消能方式:挑流消能、底流消能;10、水工隧洞:在水利枢纽中为满足防洪、发电等各项任务而设置的隧洞,称为水工隧洞;其作用:配合溢洪道宣泄洪水;引水发电或为灌溉、供水和航运输水;排放水库泥沙;放空水库;施工期用来导流;11、有压隧洞和无压隧洞断面型式和断面尺寸如何确定; 1洞身断面形式取决于水流流态、地质条件、施工条件及运行要求等; 2无压隧洞的断面形式多采用圆拱直墙型、为了减小或消除作用在边墙上的侧向围岩压力,也可把边墙做成倾斜的;如围岩条件较差,还可以采用马蹄形断面;当围岩条件差,又有较大外水压力,也可采用圆形断面; 3有压隧洞一般采用圆形断面; 4洞身断面尺寸应根据要求,泄流量、作用水头及剖面布置,通过水利计算确定;水闸:是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多见于河道、渠系及水库、湖泊岸边,一般由闸室、上游连接段、下游连接段三部分组成;围岩压力:也称山岩压力,是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护或衬砌上的压力;管涌:坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流带走的现象,是土坝渗流变形的一种形式;流土:在渗流作用下,粘性土及均匀无粘性土被掀起浮动的现象;侵润线:渗流在土坝坝体内的自由水面与垂直坝轴线剖面的交线;。

(完整版)水工建筑物总结

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绪论、设计综述1、什么是水利工程?水利工程按其承担的任务可分为哪几种?按其对水的作用可分为哪几种?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。

其承担的任务可分为:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城市供水及排水工程、航道及港口工程、环境水利工程、综合利用水利工程等。

按其对水的作用可分为:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理工程等。

2、什么是水利枢纽?什么是水工建筑物?水工建筑物按其作用可分为哪几种?水工建筑物: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,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物。

水利枢纽:由不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

按其作用可分为:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、专门建筑物。

3、水工建筑物的特点(也是水利工程的特点)有哪些?①工作条件复杂②受自然条件制约,施工难度大③效益大,对环境影响也大④失事后果严重。

4、我国水利部颁发的规范中水利枢纽和水工建筑物各划分了几个等别?水工建筑物的结构安全级别划分了几级?水利水电工程根据其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等(Ⅰ-Ⅴ)水利水电工程中的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。

水工建筑物的结构安全界别分为三级(Ⅰ-Ⅲ)。

重力坝1、重力坝的概念、重力坝的工作原理是什么?重力坝的特点有哪些?按构造分、按作用分重力坝分别有哪些类型?重力坝是用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。

重力坝的工作原理:重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自身产生的抗滑力来满足稳定要求,同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求。

重力坝的特点:优点:①安全可靠②对地形地质条件适应性强③枢纽泄洪问题容易解决④便于施工导流⑤施工方便⑥结构作用明确。

水工建筑物重点知识总结

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水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。

3.水工建筑物的类别有哪些?按其作用分为以下几类:(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等(2)泄水建筑物:坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等(3)输水建筑物:输水洞、引水涵管、渠道、渡槽(4)取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道(6)整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。

*注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点(了解)(1)工作条件复杂,考虑因素多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境的影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级?依据是什么?(重点)(1)水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益,工程失事造成灾难工程规模有大小,安全程度有高低分等依据:工程规模、效益、重要性级别:五等(2)水工建筑物的分级永久性主要建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物 永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…分级依据:工程等别、作用、重要性 级别:五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。

临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。

3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)(1)单一安全系数法(2)分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)(1)承载能力极限状态当出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:①刚体失去平衡;②材料强度不足而破坏;③结构失稳;④结构转变为机动体系;⑤结构体产生渗透失稳等现象;(2)正常使用极限状态定义:当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时,认为达到了正常使用极限状态。

水工建筑物重点基础知识总结

水工建筑物重点基础知识总结

水工建筑物重点基础知识总结水工建筑物啊,就是咱们用来和水打交道的大工程,主要任务就是管好水、用好水,防患于未然。

来,咱们简单聊几个重点:1. 不同的“水管家”坝:就像是个大胖子拦在河中间,肚子(水库)里能装好多水,发电啊、防洪啊、灌溉啊,全能。

堤:河两岸的守护者,像是长城一样,专门抵挡洪水,保护两岸居民不被水淹。

闸门:想象成水的大门,想放水就开,想存水就关,控制水位的小能手。

渠道:水的专属高速公路,把水从一个地方引导到另一个地方,农田灌溉、城市供水全靠它。

涵洞:水下的秘密通道,让水在路下面过,车在上面跑,互不影响。

泵站:相当于水的电梯,能把低处的水抽到高处,解决地形差异问题。

2. 设计时得想周到稳如泰山:得保证这些建筑能经得起水压、土压,还有天灾的考验,稳稳当当的。

耐用才是硬道理:材料得选好的,耐腐蚀、耐磨损,用个几十年不成问题。

钱得花在刀刃上:建的时候得精打细算,既要好用,还得经济实惠。

保护环境:修的时候得考虑到对生态的影响,别伤了鱼啊鸟啊的家。

3. 施工讲究多打好地基:就像盖房子先要打地基一样,得加固,用灌浆啊、打桩啊,让建筑物站得稳稳的。

混凝土活儿得细:浇筑混凝土是个技术活,温度、湿度都得控制好,还得好好养护,不能有裂缝。

防水大作战:特别是坝,得防渗,就像给它穿了防水衣,一滴水都不漏。

监工得紧:施工时得有眼睛盯着,用仪器测着,发现问题马上解决,安全第一。

4. 安全和维护不能忘风险得提前想:万一出啥事,得有应急方案,不能措手不及。

定期保养:跟车一样,得定期检查,清理垃圾,保证一切运转正常。

爱护环境:建的时候尽量少破坏,用的时候多想想怎么保护周围的花花草草和小动物。

这就是水工建筑物的一些基础知识,说白了,就是要让这些大家伙既安全可靠,又能和谐地融入自然环境,为我们的生活服务。

水工建筑物基础知识完整版本

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2
3—灌注沥青

4
4—接缝填充料

Ø8-10CM
铅直缝止水
四、水闸与河岸的连接
翼墙布置形式 ◆上游翼墙的布置形式 ◆下游翼墙的布置形式 边墩与翼墙的结构形式 ◆重力式 ◆扶壁式 ◆其他形式
1、翼墙布置形式
上游翼墙的布置形式:园弧、扭曲面、 300或450八字墙、凹圆锥、斜坡、隔墙等 形式。
下游翼墙的布置形式:扭曲面、300或450 八字墙、斜坡、隔墙等形式。
1、水闸闸孔的计算(二)
闸底高程的确定 闸底板底面须定在地表腐植土层以下。 闸底低,可以缩小闸孔,有利于进流和
排水,但增加施工困难,提高工程造价。 闸底高层的选定必须从运用、管理、施
工、地形、地质和水文地质各方面加以充分 的分析和比较。
1、水闸闸孔的计算(三)
闸孔尺寸的确定 水闸闸孔宽度与水闸上、下游水位及闸底高程有关。 计算闸孔的净宽,应考虑综合因素:
1、闸底板(二)
分离式底板:由分离式底板和闸墩底板组 成,中间有缝分开,缝中设止水。
常用混凝土或浆砌块石筑成 优点:节约材料 缺点:适用于地基承载能力较大的砂土、
砂壤土地基,并且止水条件要求高,施工 进度慢,整体性没有整体地板好。
分离式底板示意图
1、闸底板(三)
整体式底板:小型水闸普遍采用的型式。 整体式底板工作时承受较大弯矩,须配置
三、水利工程分等和分级
水利水电枢纽工程按照其工程规模、效益和在国民经济 中的重要性分为五等。
整个枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准。建筑物 同时有几种用途时,按最高等别考虑。
不同级别建筑物的不同要求表现在四个方面:抗御洪水 能力,强度和稳定安全度,建筑材料的质量和耐久性, 运行可靠性。

水工建筑物知识点

水工建筑物知识点

绪论水利水电工程:为了对自然界的水进行有效的控制和合理的调配,达到兴利除害以及为水资源的优化配置和可持续利用服务的目的,而修建的各项工程措施。

水工建筑物:水利水电工程中采用的各种建筑物。

水利枢纽:在水域的适当地点为了一种或多种目的,而集中布置的若干个不同类型的水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作,构成一有机综合体。

水利枢纽:蓄水枢纽,引水枢纽,泵站枢纽。

水工建筑物分类:挡水建筑物,泄水建筑物,取水建筑物,输水建筑物,整治建筑物,专门建筑物。

永久性水工建筑物:枢纽工程运行期间使用的建筑物。

工程分等,建筑物分级原因:关系到工程自身的安全,关系到下游人民生命财产工矿企业和设施的安全,并对工程效益的正常发挥,工程造价和建设速度有直接影响。

怎么分:根据其工程规模效益和在社会中的重要性划分为不同的等别水工建筑物的特点:施工条件艰巨,工作条件复杂,对自然环境和社会影响大,失事后果严重。

水利与水电工程的设计阶段:项目建议书,可行性研究,初步设计,招标设计,施工详图。

重力坝重力坝破坏形式:浮起、倾倒、滑动重力坝:利用结构自重来维持稳定。

工作原理:依靠坝体自重,在地基上产生的摩擦力,及坝与地基之间的凝聚力来抵抗坝前水平水压力,从而满足抗滑稳定要求;依靠坝体自重产生的压应力来抵消,由于坝前水平水压力和坝体扬压力所引起的拉应力,从而满足强度要求。

分缝的原因:为了适应地基变形,温度变化和混凝土的浇筑能力。

重力坝的优点:安全可靠。

泄洪和施工导流方便。

相对拱坝而言,对地形地质条件要求较低。

施工方便。

重力坝的缺点:水泥和砂石骨料用量大,造价较高。

坝体应力较低,材料强度不能得到充分发挥。

作用在坝底的扬压力比较大,不利于坝体稳定。

水泥水化热消散困难。

重力坝的地基:有足够的强度。

受力后有较小的变形。

较小的透水性和较强的抗浸蚀性。

盐基应完整,没有难以处理的断层破碎带。

扬压力:竖直向上的渗透压力与浮托力之和。

波浪三要素:波长,波高,波浪中心线高出静水位的高度。

水工建筑物必考知识点精华版

水工建筑物必考知识点精华版

1、溢流重力坝:既要满足稳定和强度要求,又要满足水利条件要求。

孔口尺寸,溢流堰形态,以及效能方式溢流坝的溢流面组成部分,各部分的形态的确定为满足泄水的要求,其实用剖面是将坝体下游斜面修改成溢流面溢流坝面由顶部曲线段、中间直线段、下游反弧段组成顶部曲线段的形状对泄流能力和流态有很大的影响。

对于坝顶溢流式孔口,工程中常采用WES曲线下部反射弧要求沿程压力分布均匀,不产生负压和不致引起有害的脉动,通常采用圆弧曲线,反射半径R= (6~10)h,h为校核洪水位闸门全开时反弧处的水深。

中间直线段与顶部曲线段和下部反弧段相切,其坡度由重力坝基本剖面决定溢流坝实用剖面是将溢流面曲线与坝体基本剖面拟合修改而成。

2、重力坝抗滑稳定分析f 2 w - U)抗剪强度公式:K s=——Z P一Z W—作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和Z P—作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数和U——作用在滑动面上的扬压力;(1分)f——滑动面上的抗剪摩擦系数;(1分)K----按抗剪强度公式计算的抗滑稳定安全系数r^Z w - U)+ C Af抗剪断公式:K '= ---------- -------------s PK'——抗滑稳定安全系数;(1分)sZ w——滑动面以上的总铅直力;(1分)Z P——滑动面以上的总水平力;(1分)U——作用在滑动面上的扬压力;(1分)f——抗剪断摩擦系数;(1分)c'——抗剪断凝聚力。

(1分)提高抗滑稳定性的工程措施: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3、拱效应:心墙坝由于心墙设在坝体中部,施工时就要求心墙与坝体大体同步上升,因而两者相互干扰大,影响施工进度。

水工建筑物基础知识完整版本

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船闸与套闸的区别: 套闸:独立建造的具有两个闸首的简易船闸,兼
具有节制闸和船闸的功能。 船闸:专门用于通航。 船闸的组成:闸室、闸首(及闸门)、输水系统、
引航道、导航建筑物、靠船建筑物以及通讯、 导航与交通管制设施等部分。
2、水闸的类型(二)
(二)按照水闸结构形式分类 开敞式水闸:露天水闸,在水闸中应
P123水闸是一种低水头“既能挡水,又能 泄水”的水工建筑物,多建于平原地区软 土地基上。
P125水闸的组成,由上游连接段、闸室段 和下游连接段三部分组成。上游连接段主 要是将上游来水平顺地引进闸室。
一、水闸的工作特点、类型、组成和布置
水闸的工作特点 ◆水流方面:渗流、泄流 ◆地基方面 水闸的类型 ◆按照水闸所担负的任务分类 ◆按照水闸结构形式分类 水闸的组成和布置 ◆水闸的组成 ◆水闸的布置
绕流渗透:水流绕过两岸连接建筑物的后 面从上游向下游渗流。
绕流渗径的长度,应大于闸底渗径的长度。
闸底防渗布置图
开敞式水闸示意图
防渗排水布置
为了降低渗透压力,工程上采用滞渗和导渗的办 法。
滞渗:在闸底板上游设置不透水的铺盖、齿墙、 板桩等设施。 铺盖是为了增加防渗段长度,延长渗径,改变渗 压力分布。 齿墙既能起防渗作用,又可增加阻滑能力。
导渗:在护坦(或海漫)下面设置排水反滤层。
粘土铺盖示意图
反滤层和排水孔示意图
三、闸室的布置和构造
闸室是水闸工作运行的主体部分,由以下 部分组成: 闸底板、闸墩、胸墙、工作桥、交通桥、 止水设备
合理选择闸室各部分结构形式、布置和构 造,使作用在地基上的单位面积尽量减小 并尽量均匀分布,使闸室能适应地基可能 的 沉陷变形,是水闸设计的重要内容。
◆附图(全局)

水工建筑物基础知识

水工建筑物基础知识

水工建筑物基础知识一、水利枢纽1.什么是水利水电工程枢纽?为了满足防洪需求,获得发电,灌溉,供水,航行等方面的综合效益,需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物,用来控制和支配水流.这些建筑物通称为水工建筑物,而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽.2.水工建筑物按其作用可分为几类?水工建筑物种类繁多,但按其作用可以分为挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,取(进)水建筑物,整治建筑物,专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。

但是,应当指出的是,有些水工建筑物的功能并非单一,难以严格区分其类型。

如各种溢流坝既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;水闸既能挡水,又可泄水,有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物,等等。

3.什么是挡水建筑物?用于拦截江河水流,形成水库或空高上游水位的建筑物。

如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。

4.水库有哪些特征水位及相应库容?库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。

因此,确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。

(1) 死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位,该水位以下的库容即死库容。

除特殊情况外,死库容不参与径流调节,即不能动用这部分水库的水量。

(2) 正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下,为满足设计的兴利要求,在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位,称为正常蓄水位,又称设计兴利水位。

该水位与死水位间的库容即兴利库容。

正常蓄水位到死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度。

(3) 防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。

可根据洪水特性和防洪要求,对汛期不同时期分段拟定。

(4) 防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时,水库为控制下泄流量而拦蓄洪水,这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。

该水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容。

水工建筑物重点简洁版

水工建筑物重点简洁版

1.水利工程:对自然界的地表水和地下水进行控制盒调配,以达到兴利除害的目的而修建的各项工程。

2.水工建筑物:用来控制和调配江河湖海等的水流而修建的建筑物,3.水利枢纽:不用类型水工建筑物组成的综合体。

4.水工建筑物的分类:挡水,泄水,引水,取水,专门,整治建筑物。

5.水利工程的特点:①工作条件复杂②施工难度大③效益大,对环境的影响大④失事后后果严重⑤工程量大,工期长,投资多。

6.水利枢纽分类的依据:规模,效益,重要性。

分为五等:大一型,大二型,中型,小一型,小二型(0.001-0.01)水工建筑物分类依据:工程等别,作用,重要性,分为五等。

7.水利工程的阶段划分:项目建议书,可行性研究,初步设计,招标设计,施工详图阶段。

8.建筑物安全储备的表达形式有:单一安全系数法和分项系数极限状态法。

极限状态有正常使用极限状态和承载能力极限状态。

9.可靠度:结构在给定的条件下,在基准期内完成预定功能的概率。

分为:安全性,适用性,耐久性。

10.重力坝的工作原理:①依靠坝体的自重产生的抗滑力来满足稳定要求②依靠自重产生的压应力来抵消水压力产生的拉应力以达到强度要求。

11.扬压力:重力坝在上下游水位差的作用下,水渗入坝体内,形成孔隙水压力,这些孔隙水压力叫扬压力;扬压力抵消了坝体的自重,对坝体的稳定不利,减少了上游坝踵的压力,对坝的应力不利。

12.重力坝的破坏机理:坝踵胶结面出现微裂松弛区。

坝址胶结面出现局部剪切屈服,屈服范围向上游拉伸,形成整体失稳。

13.岸坡坝段与河床坝段相比,抗滑稳定的特点:岸坡坝段坝基是倾向河心的斜面或者折面,有向下游和河心滑动的双重趋势,稳定性不如河床坝段。

14.提高坝体抗滑稳定的措施:①利用水重,将下游面做成倾斜的②利用有利的开挖轮廓线③设置齿墙阻断软弱面,改变滑动面位置④抽水措施,抽去渗透水,减小浮托力⑤加固地基⑥横缝灌浆⑦预应力措施15.重力坝预应力分析的目的:为了检验大坝在施工期和应用期是否满足强度要求,同时也是为了研究,解决设计和施工中的某些问题。

(完整版)水工建筑物

(完整版)水工建筑物

1、水工建筑物分为哪几类?各自的作用是什么?答:挡水;泄水;输水;引水;整治;专门建筑物。

挡水建筑物:拦截或约束水流,抬高水位及调蓄水量。

泄水建筑物:保证水利枢纽安全宣泄水库,湖泊及河渠多余水量。

输水建筑物:输送库水或河水以满足灌溉,发电或工业用水。

引水建筑物:从水库中或河流取水满足各种用水要求。

整治建筑物:改善河道水流条件,调整河势,稳定河槽,维护航道及保护河岸。

专门建筑物:专门为发电,航运,过鱼及过木等单一目的而设置。

2、水利工程等级划分的目的是什么?依据是什么?答:为了妥善解决水利工程建设中安全性和经济性的矛盾,对水利枢纽进行分等,水工建筑物进行分级,等级越高者,在规划,设计,施工和管理等方面要求也越高等级的划分通常依据,工程规模,水库总库量,防洪区域及面积,排涝面积,灌溉面积,供水范围及水电站装机容量。

3、水工建筑物特点有哪些?答:复杂性,艰巨性,个别性,显著性4、水库枢纽三大件指哪三类建筑物?答:挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物是水库枢纽的三大件5、按水闸作用分有几类?按闸室结构形式如何分类?答:进水闸,节制闸,排水闸,分洪闸,挡潮闸按闸室结构:开敞式,涵洞式,双层式6、水闸由哪几部分组成?各起什么作用?答:闸室段,上游连接段及下游连接段闸室是水闸的主体部分起着挡水和调节水流的作用上游连接段包括上游翼墙,铺盖,护底,上游防冲槽及上游护坡,上游翼墙能使水流平顺的进入闸孔,保护闸前河岸不受冲刷,同时还有侧向防渗作用。

铺盖主要起防渗作用,护底起着保护河床的作用,上游防冲槽可防止河床冲刷,保护上游连接段起点不致遭受损坏下游连接段包括下游翼墙,消力池,海曼,下游防冲槽及下游湖泊,下游翼墙能使闸室水流均匀扩散,防冲和防渗作用,消力池作用是消除过闸水流动能,防冲作用。

海曼消除剩余能量,保护河床不受冲刷。

下游防冲槽是海漫末端的防冲措施。

7、闸孔型式有哪几种?各自优缺点及适用条件是什么?答:宽顶堰孔口,低堰孔口,胸墙孔口宽顶堰孔口:8、水闸底板高程如何确定?答:9、水闸采用什么消能方式?为什么?答:底流式,面流式和挑流式对于各类地基而言用中,低水头的水闸,采用底流式消能方式最经济适用水闸下游尾水深度较大且变化较小,河床及岸坡抗冲能力较强时,可采用面流式当水闸承受水头较高,闸后河床为较坚硬的岩体时可采用挑流式10、海漫的作用是什么?对材料有什么要求?海漫是消除过闸水流的剩余动能,减缓分布不均匀,流速的水流及紊动比较厉害的水流根据水流流速可以选着干砌块石,浆砌块石,混凝土,石笼,梢捆及堆石11、什么叫地下轮廓线和闸基防渗长度?如何确定闸基防渗长度?防渗长度有何特征?对于不同类型的地基应如何布置地下轮廓线?地下轮廓线即为水闸上游铺盖和闸底板等不透水部分和地基的接触线, 长度。

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水工建筑物知识点总结第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求,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,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物(导流堤、护岸、护底等)、专门建筑物(水闸、船闸、升船机等)将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。

水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。

2.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)效益大,对环境影响也大(4)失事后果严重(5)个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用:指外界环境对水工建筑物的影响。

主要作用有:重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应:建筑物对外界作用的响应。

如:应力、变形、振动等荷载:在进行结构分析时,如果一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,也叫直接荷载。

直接荷载如:自重、水荷载间接荷载:在进行结构分析时,无法用一个明确的外力来表示,其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。

建筑物的作用效应分析方法:数学模型:物理模型(模型试验)经验类比解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备:1.单一安全系数法;2.分项系数极限状态设计法极限状态:当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态,结构就不能满足设计规定的某种功能要求时,称此种特定状态为该功能的极限状态。

5.极限状态设计的内容、表达方式极限状态设计包含:1.承载能力极限状态;2.正常使用极限状态承载能力极限状态:刚体失去平衡;超过材料强度;塑性变形过大;土石结构或地基、围岩产生渗透失稳等。

正常使用极限状态:结构或构件影响正常使用或达耐久性的极限值。

如:影响结构正常使用或外观变形、对人员或设备仪表有不良影响的振动等。

6.基本烈度、设计烈度基本烈度:指该地区在今后50年内可能遭遇的较大地震,其超越概率在10%。

抗震设计时,一般取基本烈度作为设计烈度抗震设计内容:抗震计算和工程抗震措施7.地震作用效应的分析方法地震作用效应是一种典型的动态作用,其分析方法需根据工程的抗震设防等级来选定。

8.结构可靠度、可靠度指标可靠度:结构在给定的条件下,在基准期内完成预定功能的概率,或称可靠概率。

可靠度指标:见书P219.在水工设计中,对不同级别的建筑物有不同要求:设计基准期抗击灾害能力安全性运行可靠性建筑材料10.水工建筑物抗震设计的基本要求能抗御设计烈度的地震,如有轻微损坏,经一般处理仍可正常使用。

11.地震作用效果地震作用是典型的动态作用,在地基随机性运动的影响下,可能使岩基断层活化发生错动、砂土地层液化、库水对坝体产生动水压力、建筑物振动开裂或倾倒、填土对挡土建筑物产生动土压力、水库库岸崩塌、土石坝坝坡滑动或沉降裂缝等反应,及地震作用效果第三章岩基上的重力坝1.重力坝的工作原理与特点依靠坝体自重,满足稳定和强度要求。

(重力坝在水压力及其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消水压力所引起的拉应力,以满足强度要求)横缝:为适应地基变形、温度变化和混凝土的浇筑能力,沿坝轴线方向用横缝将坝体分成若干个独立工作的坝段。

坝内设排水管:在靠近坝体上游面坝基设防渗帷幕及排水孔:靠近坝踵的地基内设防渗帷幕,帷幕后设排水孔缺点:(1)坝体剖面尺寸大,材料用量多(2)坝体应力低,材料强度得不到充分发挥(3)坝体与地基接触面积大,相应坝底扬压力大,对稳定不利(4)坝体体积大,由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩,将产生不利的温度应力和收缩应力,因此在浇注混凝土时,需要有较严格的温度控制措施优点:(1)结构作用明确,设计方法简便,安全可靠(2)对地形、地质条件适应性强(3)枢纽泄洪问题易解决(4)便于施工导流(5)施工方便2.重力坝的荷载及其组合荷载:自重、静水压力扬压力动水压力、波浪压力、泥沙压力、土压力、冰压力、温度作用、地震作用等。

扬压力:包括上浮力及渗流压力。

上浮力是坝体下游水深产生的浮托力;渗流压力是在上、下游水位差作用下,水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力。

动水压力:当水流流经曲面,由于流向改变,在该处产生动水压力。

波浪作用使重力坝承受波浪压力,而波浪压力与波浪要素和坝前水深等有关系。

冰压力分静冰压力和动冰压力。

当温度升高时,冰层膨胀,对建筑物产生的压力称为静冰压力。

结构由于温度变化而产生的压力、变形、位移等称为温度作用效应。

荷载按性质分:基本荷载和特殊荷载荷载组合可分为基本荷载组合与特殊荷载组合。

基本荷载组合属设计或正常情况,由同时出现的基本荷载组成。

特殊荷载组合属于校核情况或非常情况,由同时出现的基本荷载和一种或几种特殊荷载组成。

3.重力坝抗滑稳定分析的内容沿坝基面的抗滑稳定分析:采用抗强度公式:将坝体与基岩看成是一个接触面,而不是胶结面。

采用抗剪断公式:认为坝体混凝土与岩基接触良好。

深层抗滑稳定分析:单斜面深层抗滑稳定计算:地基内只有一个软弱面,计算中将软弱面以上的坝体和地基视作刚体。

双斜面深层抗滑稳定计算:在作深层抗滑稳定分析时,应验算几个可能的滑动通道,从中找出最不利的滑动面组合,进而计算其抗滑稳定安全系数常用的计算方法:4.抗滑稳定分析方法刚体极限平衡法(常用)、采用有限元法和地质力学模型试验加以复核5.双斜面深层抗滑稳定分析方法剩余推力法、被动抗力法、等安全系数法6.提高抗滑稳定性的工程措施(1)利用水重:当坝底基面与基岩间的抗剪强度参数较小时,常将坝的上游面略向上游倾斜。

(2)采用有利的开挖轮廓线:最好利用岩面的自然坡度使坝基面倾向上游;有意将坝踵高程降低,使坝基面倾向上游。

(3)设置齿墙:当基岩内有倾向下游的软弱面时,可在坝踵部位设置齿墙,切断较浅的软弱面。

(4)抽水措施:当下游水位较高,坝体承受浮托力较大时,可考虑在坝基面设排水系统,定时抽水以减小坝底浮托力。

(5)加固地基:帷幕灌浆、固结灌浆以及软弱夹层的处理。

(6)横缝灌浆:将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆,以增强坝的整体性和稳定性。

(7)预加应力措施:在靠近坝体上游面,采用深孔锚固高强度钢索,并施加预应力。

7.重力坝应力分析的材料力学法的基本假定坝体混凝土为均质、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假定坝体水平截面上的正应力δy按直线分布,不考虑廊道等对坝体应力的影响。

8.重力坝的上游坝面坡度为什么不能太大?剪应力τu=(pu-δyu)n9.重力坝应力控制标准(强度指标)采用材料力学法分析时,规范规定的强度指标:(a)正常使用极限状态:①短期及长期组合,坝踵(计入扬压力)不出现拉应力;②长期组合,坝体上游面(计入扬压力)垂直应力不出现拉应力;③短期组合,下游坝面垂直拉应力不大于0.1MPa。

(b)承载能力极限状态:基本组合和偶然组合,坝趾及选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态10.影响坝体应力的各种因素。

(1)地基变形模量(2)坝体混凝土分区(3)纵缝(4)分期施工(5)温度变化及施工过程11.纵缝对坝体应力的影响。

(1)上游面铅直时,纵缝对应力分布没有影响(2)上游面为正坡时,坝踵合成铅直正应力减小,甚至产生拉应力(3)上游为倒坡时,坝踵铅直压力增大,对坝体强度有利12.重力坝的温度裂缝的类型及防止措施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。

裂缝多是由温度应力引起的,裂缝可分为:贯穿性裂缝和表面裂缝防止措施:合理分缝、分块、提高混凝土质量、温度控制温控措施:(1)降低混凝土的浇注温度:骨料预冷、加冰屑拌和、埋石、减少水泥用量(2)减少水泥水化热温升:冷却水管、减少浇注层厚度利用仓面散热(3)加强对混凝土表面养护和保护13.重力坝的应力分析。

重点掌握材料力学方法。

应力分析的过程:首先进行荷载计算及荷载组合,然后选择合适的方法进行应力计算最后检验大坝各部位的应力是否满足强度要求分析方法:理论计算(材料力学法、悬臂梁与水平梁的分载法、有限元计算)、模型试验14.重力坝的基本剖面与实用(设计)剖面基本剖面:在自重、静水压力、扬压力三项主要荷载作用下,满足稳定和强度要求,并使工程量最小的三角形剖面。

实用剖面:(1)上游坝面铅直,适合用于混凝土与岩基接触面的f、c值较大或坝体内有泄水洞或引水管道、进口控制设备的情况(2)上游坝面上部垂直,下部倾斜,既便于布置进口设备,又可利用一部分水重帮助坝体维持稳定(3)上游坝面略向上游倾斜,适用于混凝土与基岩接触面间的f、c值较低的情况15.溢流重力坝的孔口形式及其特点孔口形式:开敞溢流式和大孔口溢流式两种17.溢流重力坝的孔口设计孔口尺寸:下泄流量Q、单宽流量q、孔口宽度b、孔口数n、溢流长度L、堰顶高程考虑的因素:泄洪要求、闸门和启闭机械、枢纽布置、下游水流条件18.泄水重力坝设计中有关高速水流的几个问题(1)空化与空蚀:水流在曲面上进行,由于离心作用,或水流受不平整表面的影响,在贴近边界处可能产生负压,当水体中的压强减小至饱和蒸汽压强时,便产生空化。

当空化水流运动到压力较高处,由于气泡的溃灭,伴随有声响和巨大的冲击作用。

当这种作用力超过结构表面材料颗粒的内聚力时,便产生剥离状的破坏,这种破坏现象称为空蚀(2)掺气:由溢流坝下泄的水流,当流速超过7-8m/s时,空气从自由表面进入水体,产生掺气。

(3)水流脉动:泄水建筑物中的水流属于高度紊动的水流,其基本特征是流速和压力随时间不断变化。

水流对泄水建筑物主要是动水压力。

(4)冲击波:在高速水流边界变化处,如断面扩大、收缩、转弯处,将产生冲击波。

19.溢流面体形设计、设计定型水头溢流面组成:顶部曲线段、中间直线段和反弧段顶部曲线段:关键部位:克-奥曲线、WES 曲线。

反弧段:目的:使从堰面下泄的水流能够平顺转向。

反弧半径R应结合下游效能设施来确定。

中间直线段:与坝顶曲线和下部反弧段相切、坡度与非溢流坝段相同。

剖面设计:要求与非溢流坝基本剖面适应。

平均气温或略低时,进行封拱。

8.拱坝布置的原则原则:在满足稳定和建筑物运用要求下,通过调整拱坝外形尺寸,使坝体材料强度得到充分发挥,控制拉应力在允许范围内,而坝体工程量最省。

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