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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