【正文】 ，為主要形式；⑵壩肩巖體變形量過大，引起壩體的不利應力。 答應力分析方法共有五種⑴純拱法；⑵拱梁分載法；⑶有限元法；⑷殼體理論計算方法；⑸結構模型試驗。 答①凸點位置：最凸向上游點距壩頂的高度；②凸度：凸點與壩軸線間的水平 距離與壩高的比值；③最大倒懸度：凸點與上游壩底點之間的水平距離與垂直距離的比值。溫降對壩體應力不利：溫降時，軸線收縮，壩體下移， 產生的彎矩和剪力與水壓作用相同，與軸力相反。其特點是施工簡便，上游面鉛直有利于布置泄、排水設施的控制設備。 答拱壩主要有單曲拱和雙曲拱兩種形式。 答 V形河谷：最易發(fā)揮拱作用，底部水壓力大，但拱跨短，拱較薄。適用于對稱的拱壩，是一種近似的應力分析方法 20 拱梁分載法用于拱壩應力分析的基本方法，把拱壩看成由一系列水平拱圈和鉛直梁所組成，荷載由拱和梁共同承擔，各承擔多少荷載由拱梁交點處變位一致條件決定。 16 拱壩消能形式①跌流消能②挑流消能③底流消能 18 拱壩壩體分縫壩體不設永久性 橫縫，為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應力，防止混凝土產生裂縫，需分段澆筑，各段之間應設收縮縫，收縮縫有橫縫、縱縫。適用于壩體較高，單寬流量較大的情況 3 滑雪道式：落水點距壩趾較遠，落差大，挑距遠，泄量大，拱壩較薄。 11 拱壩壩肩穩(wěn)定分析常用方法剛體極限平衡法基本假定：①將滑移體視為剛體，不考慮各部分間的相對位移②只考慮滑移體上力的平衡，不考慮力矩的平衡③忽略拱壩的內力重分布的作用，認為作用在巖體上的力系為定值④達到極限平衡狀態(tài)時，滑裂面上剪力方向將與滑移的方向平行，指向相反，數值達到極限值。當壩體溫度低于封拱溫度稱溫降，拱圈將縮短并向下游變位，由此產生彎矩，剪力及位移的方向都與庫水壓力作用下所產生的彎矩、剪力及位移的方向相同，對壩體應力不利。 3 拱壩類型曲率分：單曲拱壩；雙曲拱壩水平拱圈分：圓弧拱壩；多心拱壩；變曲率拱壩（橢圓拱壩，物線拱壩） 左右對稱的 V形河谷最宜發(fā)揮拱的作用 V形河谷靠近頂部雖然跨度較大但水壓強度小，因而厚度可較薄，在靠近底部水壓強度最大，但拱跨短，因而厚度仍可較薄，這樣整個壩體都可做得較薄，拱內力主要是軸力，彎矩較小，因 此利用砼的抗壓能力大的特性將巨大的水平水壓力通過較薄的水平拱圈傳給兩岸山體。⑵單支墩大頭壩的頭部形式：①平頭式；②圓弧式；③折線式。 支墩 壩的結構形式：①大頭壩：支墩上游端兩側擴大 ,形成懸臂大頭 ,大頭間緊貼擋水。 答空腹重力壩：壩體內沿壩軸線方向設有較大空腔的重力壩。防滲設施主要有：①砼防滲面板或防滲墻；②水泥砂漿勾縫的漿砌石防滲層；③鋼絲網水泥噴漿護面 答漿砌石重力壩的材料主要有石料和膠結材料，其中石料有塊石、粗料石、細料石等，膠結材料有水泥砂漿和小石子砂漿 (細骨料砼 )等。采用碾壓砼修筑的重力壩稱為碾壓混凝土重力壩。設縱縫的目的：適應砼的澆筑能力；減少施工期的溫度應力。采用組成：水泥、摻合劑、外加劑、粗骨料、細骨料、水 答分區(qū)的目的：壩體各部位的工作條件不同，對砼各種性能要求各不同，為了節(jié)約和合理利用水泥，常將壩體砼分區(qū)，各區(qū)可采用不同標號的砼。陡傾角橫流走向斷層：選址應避免，無法避免則加大砼塞。 答壩基排水主要措施：于帷幕稍下游設置排水孔幕。 答固結灌漿的目的：增強基巖的整體性和強度，降低地基的透水性。設置平壓管的目的：將平壓管設置在檢修閘門和工作閘門之間，用以在檢修閘門提起前沖水平壓，減小啟門力。 答主要設計內容有：鼻坎形式、鼻坎高程、反弧半徑、反弧挑角、挑距、沖刷坑深度 答溢流壩僅占河床一部分，出口水流于主流兩側形成回流，如兩側回流強度、大小不一致時，易將 主流壓向一側，形成折沖水流。 答底流消能的特點：①通過水躍將急流轉變?yōu)榫徚鞫埽虎谥饕克S產生的表面旋滾與底流間的強烈紊動、剪切和摻混消能；③流 態(tài)穩(wěn)定，消能效果好；④對地質和尾水條件要求低，適應性強；⑤產生的霧化??；⑥方量大，投資高。挑流消能的原理：利用泄流建筑物出口處設置的挑流鼻坎，將急流挑向空中，再落入離建筑物較遠的下游河道。 能量轉換的途徑：①水流內部的紊動、摻混、剪切和旋滾等；②水股的擴散及水股間的碰撞；③水流與固體間的劇烈摩擦和撞擊；④水流與氣體間的摩擦和摻混。 答①增大建筑物的瞬時荷載；②脈動周期性引起的振動可能對輕質建筑造成振動；③增加空蝕破壞的可能性。 壩面不平整是引起溢流面發(fā)生空蝕的主要原因。溢流壩設置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。 答因為①單寬流量是確定溢流壩的凈寬和堰頂高程的主要參數；②單寬流量是影響消能工設計的關鍵因素；③單寬流量是影響壩下沖刷的主要因素。開敞溢流式的特點：①壩體不設胸墻，出流常為堰流；②孔口埋深淺，閘門水壓力較小，孔口尺寸可以較大，泄流量較大，超泄能力強；③可排泄冰凌和其 他漂浮物；④閘門于壩頂，易檢修；⑤應用較廣泛。 答工作特點：將規(guī)劃庫容不能容納的洪水經由壩頂泄向下游，以滿足防洪和大壩安全要求。 答重力壩極限狀態(tài)設計包含①承載能力極限狀態(tài)；②正常使用極限狀態(tài)。②表面裂縫。因最大最小應力均出現在壩面，所以需首先校核邊緣應力。 ⑤加固地基：帷幕灌漿以減少壩基滲透能力，固結灌漿以增加壩基強度和整體性，斷層處理以減少壩基軟弱結構面。 答（見教材） 答深層抗滑穩(wěn)定計算方法類型分為： ⑴分區(qū)計算法，含①剩余推力法；②被動抗力法；③等安全系數法⑵整體計算法。 答：優(yōu)點：①安全可靠；②對地形、地質條件的適應性強；③樞紐泄洪問題容易解決；④便于施工導流；⑤施工方便；⑥結構作用明確。缺點：摻氣后，水體膨脹，增加水深從而加大工程投資；形成霧化 區(qū)等的不利之處。（ 3）面流式消能 特點：水流不夠平穩(wěn)，可能影響電站的運行和下游航運。分為 6 個區(qū)：Ⅰ區(qū) — 上、下游水位以上壩體表層混凝土，其特點是受大氣影響；Ⅱ區(qū) — 上、下游水位變化區(qū)壩體表層混凝土，受水的作用也受大氣影響；Ⅲ區(qū) — 上、下游最低水位以下壩體表層混凝土Ⅳ區(qū) — 壩體基礎混凝土Ⅴ區(qū) — 壩體內部混凝土Ⅵ區(qū) — 抗沖刷部位的混凝土 ？各適用于何種條件、有何特點？ （ 1）底流式消能 特點是：流態(tài)好、消能效果好、對地質條件和尾水變幅適應性強以及水流霧化很小。帷幕灌漿是在壩踵附沿壩軸線方向，打一排深孔，用高壓水泥漿或水泥粘土漿進行灌漿，從而形成一道阻止水滲透的屏障。 13 重力壩對地基的 要求①具有足夠的抗壓抗剪強度，以承受壩體的壓力②具有良好的整體性均勻性，滿足壩基的抗滑穩(wěn)定要求和減少不均勻沉降③具有足夠的抗?jié)B性和耐久性，滿足滲透穩(wěn)定要求和防止?jié)B水作用下的巖體變質惡化。分為永久性和臨時性橫縫，臨時性橫縫應在縫面設置鍵槽和灌漿系統(tǒng)，待壩體降到一定溫度后進行接縫灌漿 2)縱縫：平行壩軸線方向的縫，將壩段分成幾個壩塊，作用是適應混凝土的澆筑能力和減少施工期的溫度應力，為臨時縫，最后進行接縫灌漿 3)水平施工縫：澆筑塊之間新老混凝土的結全面，以利散熱，新混凝土澆筑前要將施工縫面清洗為干凈的麻面，以便新老混凝土結合。 9 泄水孔閘門布置①有壓 xsk 工作閘門布置在出口處，孔內始終保持滿水有壓狀態(tài)，檢修閘門布置在有壓泄水孔的進口處②無壓 xsk 工作閘門布置在深孔的進口，泄水道內始終保持無壓明流，檢修閘門布置在進口壓力短管部分。①資料分析②非溢流壩剖面尺寸擬定③荷載及其組合計算④抗滑穩(wěn)定計算⑤壩址抗壓強度及地基應力計算⑥壩體上下游面拉應力計算⑦若上述④⑤⑥有一項不滿足，應重新擬定壩體剖面尺寸，并重新進行計算。 正確理解結構功能函數 Z=RS 的意義， Z0 安全嗎？結構功能函數 Z=RS 中的 Z表示結構功能， R 表示結構抗力， S 表示作用效應。 建筑物設計安全儲備的表達形式有哪兩類？并詳述極限狀態(tài)設計的概念和類型？設計安全儲備的表達形式有單一安全系數法和分項系數極限狀態(tài)設計法兩類。分析方法主要有：⑴物理模型試驗法，含水力學模型試驗和結構模型試驗。 水利樞紐分等的依據是什么？共分為幾等？依據：規(guī)模、效益、重要性；共分五等。 答： 按工 程承擔的任務分為：防洪工程、農田水利工程、水力發(fā)電工程、供排水工程、港航工程、環(huán)境水利工程、綜合利用水利工程 按工程對水的作用分為：蓄水工程、排水工程、取水工程、輸水工程、提水工程、水質凈化及污水處理工程 答：主要是按對水的作用分類。次要建筑物：失事后不至造成下游災害或嚴重影響工程效益的建筑物。 依據：分等的依據是按工程規(guī)模、效益及其在國民經濟中的重要性進行分等，分級的依據是按水工建筑物所屬的工程等別、及其在樞紐中的最重性進行分級。②施工條件復雜：施工需要導流，進度緊，工期長，施工技術復雜，受氣候影響大，排水施工難度大，交通運輸困難等③對國民經濟影響巨大：水利工程不但可以防洪、灌溉、發(fā)電、航運同時還可綠化環(huán)境，改良土壤，發(fā)展旅游等。水能資源總量位居世界第一。 3 涵洞在土石壩樞紐中，當由于兩岸地質條件或其他原因不易開挖隧洞時，采用在土石壩下埋社涵管的方式。 7 整體式閘底板當閘墩與底板砌筑或澆筑成整體時，即整體式底板，底扳是閘室的基礎，起著傳遞荷載、防沖、防滲的作用 8 平壓管：為減小隧洞進口檢修閘門的啟門力，應在檢修閘門和工作閘門之間設置平壓管與水庫連通，開啟檢修閘門前首先在兩道閘門中間充水，使檢修閘門在靜水中啟吊。 4 地下輪廓線水閘閘基不透水的鋪蓋，板樁及底板等與地基的接觸線，即閘基滲流的第一根流線 ，其長度稱為防滲長度。最終達到土了土粒間有效應力趨近于零，出現流動狀態(tài)，這種現象稱為液化。 10 流土在滲流作用下，粘性土及均勻無粘性土被掀起浮動的現象。 3 流網在穩(wěn)定滲流的層流中，水質點運動軌跡構成流線，各流線上測壓管水頭相同點的連線為等水位線或者等勢線，流線與等勢線組成的網狀圖形 4 反濾層由耐久的、能抗風化的砂石料、非粘性土等組成的，一般為 2－ 3 層不同粒徑材料排列，且垂直于滲流方向的可以保證濾土排水的設施。 9．重力墩：拱壩的壩端處的人工支座，通過設重力墩改善支承壩體的河谷斷面形狀，承受拱端推力和上游庫水壓力，靠本身重力和適當的斷面來保持墩的抗滑穩(wěn)定。 4 溫度荷載：拱壩為超靜定結構，在上下游水溫、氣溫周期性變化的影響，壩溫度將隨之變化，并引起壩體的伸縮變形，在壩體內將產生較大的溫度應力。以內。 11 泄水建筑物用以宣泄設計確定的庫容所不能容納的洪水或為人防、檢修而放空水庫，以保證壩和其他建筑物的安全的水工建筑物，如溢流壩、壩身泄水孔、溢洪道、泄水隧洞。 8 水工建筑物為綜合利用水資源，達到防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運等目的，修建的不同類型的建筑物，以控制和支配水流，滿足國民經濟的需要。 4 彈性抗力：當襯砌承受荷載向圍巖方向變形時將受到圍巖的抵抗，這個抵抗力為彈性抗力。1 揚壓力：滲透壓力和浮托力的總稱。 3 浮托力：由下游水深淹沒壩體計算截面而產生的向上的壓力。 7 水利樞紐：為滿足防洪要求，獲得發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益，需要在河流的適宜河段修建用來控制和分配水流的不同類型建筑物，由不同類型水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。轉彎，再經泄槽或隧洞流入下游?；靥罟酀{的范圍一般在頂拱中心角 90～ 120176。 3 封拱溫度：拱壩系分塊澆筑，經充分冷卻，當壩體溫度降至相對穩(wěn)定值時，進行封拱灌漿，形成整體，在封拱時的壩體溫度稱作封拱溫度。 7 水墊消能：水流從壩頂表孔或壩身孔口跌落到下游河床，利用下游水流形成水墊水能，由于水舌入水點距壩趾較近，需采取防沖措施，在下游一定距離處設消力坎或挖深式消力池 8．滑雪道泄洪：滑雪道式泄洪是拱壩特有的一種泄洪方式，在溢流 面曲線由溢流壩頂和緊接其后的泄槽組成，泄槽通常由支墩或其它結構支承，與壩體彼此獨立。拱效應使心墻中的鉛直應力減小，甚至 由壓變拉，從而使心墻產生水平裂縫。 7 接觸滲漏是滲水從壩體與剛性建筑物接觸面、壩體與壩基或岸坡的接觸面通過，在壩后相應部位逸出的現象。由于在地震的短暫時間內空隙水來不及排出，上升的空隙水壓力來不 及消散，使土的有效壓力減小，抗剪強度降低。 3 折沖水流水流過閘后不能均勻擴散，將使主流集中，蜿蜒駝行，左沖右撞，形成折沖水流。一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成。 2 單位彈性抗力系數隧洞開挖半徑為 100cm 時的圍巖抗力系數。 一章 1．我國水資源分布的特點①我國水資源總量豐富，但人均稀少：總量世界排行第六，人均占有量是世界人均占有量的 1/4。③與人口、耕地布局不相適應： 2．水利工程按所承擔任務分類①河道整治與防洪工程②農田水利工程③水利發(fā)電工程④供水和排水工程⑤航運工程 3．水工建筑物特點①工作條件復雜：水壓力浪壓力冰壓力地震動水壓力滲流高 速水流等對建筑物的穩(wěn)定安全和耐久性影響較大。 對象：分等對象是水利水電樞紐工程，分級的對象是水工建筑物。 ：失事后將造成下游災害或嚴重影響工程效益的建筑物。 水工建筑物：用來控制和調配江河湖海等水流而修建的建筑物。關鍵環(huán)節(jié)：規(guī)劃和設計工作。 簡述水工建筑物作用效應的分析方法。作用效應組合：①基本組合，②施工、檢修組合，③特殊組合。⑵正常使用極限狀態(tài)當出現①影響結構正常使用或外觀變形 ,②不良振動 ,③局部損害等現象時，表明結構已超過正常使用極限狀態(tài)，不能正常使用。 三章 1 重力壩的特點優(yōu)點： 工作安全，運行可靠； 對地形、地質條件適應性強 泄洪方便，導流容易 施工方便，維護簡單 受力明確，結構簡單 .缺點：壩體剖面尺寸大，材料用量多；材料的強度不能夠得到充分發(fā)揮；壩底揚壓力大，對壩體穩(wěn)定不利；砼體積大，