水工建筑物知识点总结

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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。

(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。

(精品水工建筑物知识点整理

(精品水工建筑物知识点整理

(精品水工建筑物知识点整理水工建筑物是指人类利用水资源建造的各种工程设施,包括水库、大坝、水闸、船闸、引、引水渠、机井等。

这些建筑物在控制水资源的调度、水力发电、灌溉、供水、航运等方面发挥着重要的作用。

下面整理了一些与水工建筑物相关的知识点。

1.水库:水库是人工蓄水的水体,在水文循环中起储水、调节径流、调蓄洪水、供水等作用。

根据功能和用途可分为水能利用、调节和多功能型水库。

2.大坝:大坝是拦截和围堵河流的建筑物,主要用于蓄水和防洪。

按照结构形式可分为土坝、石坝、混凝土坝等。

大坝的建设需要考虑水库的容积、坝型选择、坝体安全等因素。

3.水闸:水闸是调节水位和水流的设施,主要用于航运、排涝和灌溉等。

水闸的结构包括闸门、闸墩和闸孔等。

4.引水渠:引水渠是将水源引入需要灌溉或供水的地区的渠道。

根据用途可分为灌溉渠、供水渠和排水渠等。

5.机井:机井是通过机械装置从地下水层地下获取地下水,主要用于农田灌溉和城市供水。

6.船闸:船闸是船舶通过水坝或河道的升降设施,主要用于调节水位和船舶通航。

7.灌溉系统:灌溉系统是将水源输送到农田的系统,用于农作物的生长和发展。

常见的灌溉方式包括引水渠灌溉、滴灌、喷灌和旋转喷灌等。

8.水力发电:水力发电是利用水的动能转化为电能的一种能源利用方式。

根据水轮机的类型可分为水轮发电机和潮汐发电机等。

9.水质处理:水质处理是指通过物理、化学和生物方法改善水质的过程,用于净化供水和处理废水。

10.环境生态保护:水工建筑物的建设和运营往往对生态环境产生一定的影响,需要采取相应的环保措施,包括生态修复、环境监测等。

11.安全管理:水工建筑物的安全管理是保证设施运行安全和防止事故发生的重要措施,包括坝体安全监测、设备维护、防洪措施等。

12.水工建筑物的设计:水工建筑物的设计包括结构设计、水流设计、水力学计算和稳定性分析等,需要考虑结构的强度、稳定性和安全性。

13.施工技术:水工建筑物的施工需要考虑土质、地质、地下水位等因素,采用合适的施工方法和技术,确保工程质量。

水工建筑物及水电站重点复习总结

水工建筑物及水电站重点复习总结

名词解释1、河床式厂房:当水头较低、单机容量较大时,主厂房与进水口连接成一整体建筑物在河床中起壅水作用的厂房2、水轮机吸出高程:从叶片背面压力最低点到下游水面的垂直高度3、水轮机单位参数:将任意模型试验所的参数按相似定律转换标准条件下的参数4、相似水轮机:满足几何相似、动力相似、运动相似三个相似条件的水轮机5、水电站厂房:是将水能转换为电能的综合工程设施6、水电站副厂房:为了布置各种控制或附属设备以及生活工作用房而在主厂房临近所建的房屋7、调保计算:协调水锤和机组转速变化的计算8、渗流压力:是在上下游水位差作用下,水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上静水压力9、挡水建筑物:以拦截江河,形成水库或雍高水位以及为抗御洪水或挡潮沿江河海岸而建的建筑物10.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上的压力11、管涌:在渗流作用下,土中的细颗粒由骨架孔隙通道被带走而流失的现象12、溢洪道:用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水,防止洪水漫溢坝顶,保证大坝安全的过水通道13、调压塔、调压井:根据地形地质条件调压室设置在地面以上的称为调压塔,以下的称为调压井14、防渗体:指坝中某些部位比坝壳其他部位更不透水,控制坝内浸润线位置幷保持渗流稳定15、水锤:压力管道中随着流速变化产生附加水头的现象16、最优工况:指水流在转轮进口无撞击损失、出口无涡流损失,水轮机最高效率的工况17、气蚀:气泡在溃灭过程中,由于中心压力发生周期性变化,使周围的水流质点发生巨大的反复冲击,对水轮机过流金属便面破坏作用的现象填空题1、水轮机的总效率由(水力效率、容积效率、机械效率)组成2、反击式水轮机主要类型:(混流式、轴流式、斜流式、贯流式)3、有压进水口的主要类型:(坝式、岸式、塔式)4、水电站装配厂的面积主要取决于:(发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮、水轮机顶盖)5、水电站厂房的水机辅助设备所指的四大系统:(油系统、压缩空气系统、技术供水系统、排水系统)6、水轮机的单位系数:(单位转速、单位流量、单位出力)7、混流式水轮机主要综合特征曲线有:(模型综合特性曲线、运转综合特性曲线)8、沉砂池的作用:(防止已经进入进水口的悬移质泥沙中的有害颗粒进入引水道)9、厂房的水机辅助设备的三大系统:(水系统、油系统、压缩空气系统)10、厂区枢纽包括:主厂房、副厂房、主变压器厂、开关站11、压力前池的位置设在:(引水道之后,压力管道之前)12、水闸一般由(闸室、上游连接段、下游连接段)组成13、水工隧洞的特点包括(水力特点、结构特点、施工特点)14、渗流变形包括(管涌、流土、接触冲刷、接触流土)15、河岸溢洪道包括(正槽式、侧槽式、虹吸式、竖井式)16、水工隧洞按功用分为(泄洪隧洞、引水隧洞、排沙隧洞、放空隧洞、施工导流隧洞)17、三峡大坝五级船闸包括(闸室、闸首、输水系统、引航道)18、新型消能工有(宽尾墩、台阶式溢流坝面、T形墩)等19、拱坝破坏形式有(拱座失稳、压应力过大、局部拉应力过大),(拱座稳定)是关键20、明钢管用镇墩和支墩支承,镇墩分为(封闭式和开敞式),支墩分为(滑动式、滚动式、摇摆式)21、尾水管的主要形式(直锥形、弯锥形、弯曲形)22、压力管道常用阀门类型(闸阀、蝴蝶阀、球阀)23、压力管道特点(坡度陡、承受最大水头且受水锤动水压力、靠近厂房)四、思考题1、为什么水轮机不能安装过高?若安装低行不行?为什么?答:安装过高容易产生气蚀,偏低会增加厂房土建工程量2、有压进水口有哪些设备?功能、要求是什么?答:主要设备有:拦污设备,主要功能是防止漂木、垃圾等杂物随水入进水口;闸门及启闭设备控制水流流量,对进水口进行检修等;通气孔主要是当以你睡到充水时排气,当事故闸门关闭时放空引水道,用以补气防止真空,通气孔顶端应高于上游最高水位;充水阀开启闸门前向引水道充水,平衡闸门前后水压以便闸门在静水中开启,充水阀尺寸应根据充水体积、下游漏水量及要求充满时间等因素来确定3、水电站厂房的任务是什么?有哪些主要部分组成?答:任务是满足主、辅设备及其相关方面的要求,保证发电的质量,为运行人员创造良好的条件同时与自然环境及美化相协调。

水工建筑物总结

水工建筑物总结

水工建筑物总结
水工建筑物是指以水利工程建筑物为主的建筑物。

它们是水利工程的
基础,是人类社会发展过程中用来控制水的主要设备。

水工建筑物包括:
水库、堤坝、水闸、渡槽、墩、管涵、洞排水渠、风机等等;其中,水库
主要用于蓄水和发电,堤坝主要用于防洪,水闸主要用于调节水流,渡槽
用于改变水流的方向,墩主要用于支撑水工建筑物,管涵主要用于连接水库,洞排水渠主要用于排水,以及风机等水利工程设备。

水库是水工建筑物的主要组成部分。

它主要用于蓄水和发电,而且它
的水深大于湖泊的水深,可以提供足够的水储量,能够维持一定的水位,
而且还能用来灌溉等。

它的建筑形式有水平型、由堤坝形成的垂直型和斜
坡型,要根据当地的地形地貌选择合适的建筑形式,且注意安全性。

堤坝用来抵抗洪水,是抗洪水与防洪的主要设施,建筑形式有挡水堤、护坡堤和堤坝等。

堤坝除了能够抵挡洪水以外,还能把洪水引导到合适的
流域当中,从而对当地社会经济发展提供重要的帮助。

水闸是水利工程中最重要的设施,用来调节水流,水闸有以堤坝为主
的堤闸,以管线为主的管道闸。

(完整版)水工建筑物总结

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(完整版)⽔⼯建筑物总结绪论、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。

水工建筑物总结

水工建筑物总结

1.土石坝按施工方法可分为碾压式土石坝、水力充填坝、和定向爆破堆石坝三种型式。

2.土石坝的剖面拟定是指坝顶高程、宽度、坝坡、和基本剖面的拟定。

3.在土石坝的坝顶高程计算中,超高值Y= R+e+A (写出公式)。

公式中各字母代表的含义是: R:波浪在坝坡上的最大爬高、e:最大风雍水面高度、 A安全加高。

4.水闸按照所承担的任务可为:节制闸、进水闸、分洪闸、泄水闸和挡潮闸五种类型。

5.水闸的孔口尺寸决定于过闸流量及其相应的上下游水位差。

6.水闸的两岸联结建筑物从结构形式上可分为重力式、悬臂式、扶壁式、和空箱式等四种形式。

7.水闸闸墩门槽颈部的最小厚度不小于0.4米,是为了满足强度的需要。

8.水工隧洞进口建筑物的结构形式有:竖井式、塔式、岸塔式、和斜坡式。

9.水工隧洞按洞内水流状态可分为有压隧洞和无压隧洞。

10.正槽式溢洪道由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施和出水渠五部分组成。

11、水闸是一种低水头的水工建筑物,具有挡水和泄水双重作用,以调节流量,控制水位,满足各用水部门的要求。

12、确定闸底板高程,关系到整个工程的造价。

当闸底板定得高时,闸室宽度大、两岸连接建筑物相对较低。

闸底板高程太低,则单宽流量加大,会增大消能防冲的工程量,且闸门增高。

13、水闸的两岸连接建筑物指的是上下游翼墙和边墩,其主要作用是挡土、引导水流平顺进入闸室、使过闸水流均匀扩散、防冲、防渗。

14、溢洪道的泄水槽段的主要作用是使过堰水流迅速安全下泄。

其在平面布置上尽可能采用等宽、对称、直线,力求使水流平顺,结构简单。

15、侧槽式溢洪道的侧槽设计应满足:泄流能力沿侧槽均匀增加,由于过堰水流转向约900,故大部分能量消耗在侧槽内。

16、水工隧洞的纵坡主要涉及到泄流能力、压力分布、过水断面大小、工程量等,有压洞纵坡按进出口高程确定,无压洞纵坡据水力计算确定。

17、有压洞的工作闸门通常布置在隧洞的出口处,工作闸门常在动水中启闭,检修闸门常在静水中启闭。

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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:○1数学模型:物理模型(模型试验)○2经验类比○3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:○1设计基准期○2抗击灾害能力○3安全性○4运行可靠性○5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○1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)○2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。

○3坝内设排水管:在靠近坝体上游面○4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○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。

20. 基本消能形式有哪几种?底流消能和挑流消能各有何特点?设计的关键是什么?常用消能工型式:挑流消能、底流消能、面流消能、消力戽消能(1)挑流消能:利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎,将下泄急流抛向空中,然后落入离建筑物较远的河床与下游水相衔接的消能方式。

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