【正文】 平拱圈和鉛直梁所組成，荷載由拱和梁共同承擔(dān)，各承擔(dān)多少荷載由拱梁交點(diǎn)處變位一致條件決定。 19 拱冠梁法按中央懸臂梁與若干層水平拱在其交點(diǎn)變位一致的原則分配荷載的拱壩應(yīng)力分析方法。 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(shè)永久性 橫縫，為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應(yīng)力，防止混凝土產(chǎn)生裂縫，需分段澆筑，各段之間應(yīng)設(shè)收縮縫，收縮縫有橫縫、縱縫。適用于壩體較高的拱壩。適用于壩體較高，單寬流量較大的情況 3 滑雪道式：落水點(diǎn)距壩趾較遠(yuǎn)，落差大，挑距遠(yuǎn)，泄量大，拱壩較薄。 13 壩肩局部整體穩(wěn)定性不滿足要求 工程措施①通過挖除某些不利的軟弱部位和加強(qiáng)固結(jié)灌漿等壩基處理措施來提高基巖抗剪強(qiáng)度③深開挖，將拱總原則嵌入壩肩深處，可避開不利結(jié)構(gòu)面及增大下游抗滑體重量④加強(qiáng)壩肩帷幕灌漿及排水措施，減小巖體內(nèi)的滲透壓力⑤調(diào)整水平拱圈形態(tài)采用三心圓拱或拋物線等扁平的變曲率拱圈，使拱推力偏向壩肩巖體內(nèi)部⑥如壩基承載力較差，可采用局部擴(kuò)大拱端厚度，增設(shè)推力墩或人工擴(kuò)大基礎(chǔ)等措施。 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(duì)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(nèi)力重分布的作用，認(rèn)為作用在巖體上的力系為定值④達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)，滑裂面上剪力方向?qū)⑴c滑移的方向平行，指向相反，數(shù)值達(dá)到極限值。 9 拱壩平面布置形式等半徑拱壩，等中心角拱壩，變半徑，變中心角拱壩，雙曲線拱壩。當(dāng)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(chǎn)生彎矩，剪力及位移的方向都與庫(kù)水壓力作用下所產(chǎn)生的彎矩、剪力及位移的方向相同，對(duì)壩體應(yīng)力不利。 7 拱壩在稍低于年平均溫度時(shí)進(jìn)行封拱建成后有利于降低壩體拉應(yīng)力，避免頻繁出現(xiàn)溫升溫降對(duì)壩體的應(yīng)力以及壩肩穩(wěn)定造成不利影響。 3 拱壩類型曲率分：?jiǎn)吻皦?；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(duì)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(qiáng)度小，因而厚度可較薄，在靠近底部水壓強(qiáng)度最大，但拱跨短，因而厚度仍可較薄，這樣整個(gè)壩體都可做得較薄，拱內(nèi)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。 2 答拱壩的特點(diǎn)⑴拱壩是固結(jié)于基巖的空間殼體結(jié) 構(gòu)；⑵壩體結(jié)構(gòu)具有拱和梁雙重作用；⑶壩體穩(wěn)定主要依靠?jī)砂豆白?,其次依靠自重；⑷拱為推力結(jié)構(gòu)，拱內(nèi)彎矩小 ,應(yīng)力分布均勻 ,材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮；⑸拱和梁具有自行調(diào)整應(yīng)力分布的功能；⑹壩肩巖體的穩(wěn)定性是影響拱壩安全的主要因素；⑺拱壩壩身不設(shè)永久伸縮縫，溫度變化和巖體變形對(duì)壩體應(yīng)力影響比較顯著，溫度作用為一主要荷載；⑻既可壩頂溢流，也可壩身孔口泄流；⑼施工質(zhì)量、材料強(qiáng)度、防滲等要求嚴(yán)格。⑵單支墩大頭壩的頭部形式：①平頭式；②圓弧式；③折線式。③平板壩：由平面板簡(jiǎn)支在支墩上擋水。 支墩 壩的結(jié)構(gòu)形式：①大頭壩：支墩上游端兩側(cè)擴(kuò)大 ,形成懸臂大頭 ,大頭間緊貼擋水。 空腹重力壩的缺點(diǎn)：①施工復(fù)雜；②鋼筋用量大；③如空腔內(nèi)布置廠房 ,施工干擾大。 答空腹重力壩：壩體內(nèi)沿壩軸線方向設(shè)有較大空腔的重力壩。 答寬縫重力壩的優(yōu)點(diǎn)：①滲透壓力顯著降低，作用面積也減??；②壩體砼方量較實(shí)體壩少 10～ 20％；③增加了壩體的側(cè)向散熱，加快了散熱進(jìn)程；④便于觀測(cè)、檢查和維修。防滲設(shè)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(wǎng)水泥噴漿護(hù)面 答漿砌石重力壩的材料主要有石料和膠結(jié)材料，其中石料有塊石、粗料石、細(xì)料石等，膠結(jié)材料有水泥砂漿和小石子砂漿 (細(xì)骨料砼 )等。 答漿砌石重力壩的優(yōu)點(diǎn)：①就地取材，節(jié)約水泥；②水熱化溫升低，可不進(jìn)行溫度控制、不設(shè)縱縫、壩段長(zhǎng)；③節(jié)省模板，減少腳手架，模料用量少，減少了施工干擾；④施工技術(shù)容易掌握 ,施工安排靈活 ,缺少施工機(jī)械時(shí)可人工砌筑。采用碾壓砼修筑的重力壩稱為碾壓混凝土重力壩。水平施工縫的目的：適應(yīng)砼的澆筑能力；減少施工期的溫度應(yīng)力 答為了滿足灌漿、排水、觀測(cè)、檢查、交通等要求，需在壩體內(nèi)布置各種不同作用的廊道，且相互連通，形成廊道系統(tǒng)。設(shè)縱縫的目的：適應(yīng)砼的澆筑能力；減少施工期的溫度應(yīng)力。分橫縫的目的：橫縫將壩體分成若干獨(dú)立工作的壩段，可減少溫度應(yīng)力、適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。采用組成：水泥、摻合劑、外加劑、粗骨料、細(xì)骨料、水 答分區(qū)的目的：壩體各部位的工作條件不同，對(duì)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(biāo)號(hào)的砼。處理方法：①對(duì)于淺埋夾層采用明挖換基，即挖去夾層回填砼的方法；②對(duì)于埋深較淺的深埋夾層可采用壩踵做砼深齒墻以切斷夾層的方法；③ 對(duì)于埋深較深的深埋夾層可采用于夾層做砼塞、壩趾后設(shè)深齒墻、壩趾下游巖體埋設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索等措施。陡傾角橫流走向斷層：選址應(yīng)避免，無(wú)法避免則加大砼塞。 答緩傾角順流走向斷層：淺者清除，深者形成頂賽、斜塞、水平塞骨架陡傾角順流走向斷層：頂部設(shè)砼塞。 答壩基排水主要措施：于帷幕稍下游設(shè)置排水孔幕。帷幕灌漿的目的：降低壩底滲透壓力 ,防止壩基產(chǎn)生管涌 ,減少壩基滲流量。 答固結(jié)灌漿的目的：增強(qiáng)基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。 答重力壩地基處理的作用：①防滲；②提高巖基的強(qiáng)度和整體性。設(shè)置平壓管的目的：將平壓管設(shè)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。壩身泄水孔的特點(diǎn)：①孔口全部淹沒，隨時(shí)可放水；②孔內(nèi)流速高，易發(fā)生負(fù)壓、空蝕、振動(dòng)等；③檢修困難；④閘門承壓大，啟閉力較大；⑤門體結(jié)構(gòu)、止水、啟閉設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高。 答主要設(shè)計(jì)內(nèi)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(cè)形成回流，如兩側(cè)回流強(qiáng)度、大小不一致時(shí)，易將 主流壓向一側(cè)，形成折沖水流。 形成消力池的主要措施：①護(hù)坦尾修筑消力坎；②降低護(hù)坦高程；③降低護(hù)坦和修筑消力坎。 答底流消能的特點(diǎn)：①通過水躍將急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鞫?；②主要靠水躍產(chǎn)生的表面旋滾與底流間的強(qiáng)烈紊動(dòng)、剪切和摻混消能；③流 態(tài)穩(wěn)定，消能效果好；④對(duì)地質(zhì)和尾水條件要求低，適應(yīng)性強(qiáng)；⑤產(chǎn)生的霧化小；⑥方量大，投資高。面流消能的原理：利用鼻坎將急流挑至水面，在主流下面形成旋滾而消能。挑流消能的原理：利用泄流建筑物出口處設(shè)置的挑流鼻坎，將急流挑向空中，再落入離建筑物較遠(yuǎn)的下游河道。 答泄水重力壩消能工的主要形式：①底流消能；②挑流消能；③面流消能；④消力戽消能。 能量轉(zhuǎn)換的途徑：①水流內(nèi)部的紊動(dòng)、摻混、剪切和旋滾等；②水股的擴(kuò)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。上游第一段一般采用復(fù)合圓弧或橢圓曲線。 答①增大建筑物的瞬時(shí)荷載；②脈動(dòng)周期性引起的振動(dòng)可能對(duì)輕質(zhì)建筑造成振動(dòng)；③增加空蝕破壞的可能性。 答摻氣雖然存在①減少空蝕；②射流摻氣消耗大量能量而有利于消能工等益處。 壩面不平整是引起溢流面發(fā)生空蝕的主要原因?？瘴g：當(dāng)空氣 泡進(jìn)行高壓區(qū)受壓而潰滅 ,因潰滅時(shí)間短暫 ,產(chǎn)生很高的局部沖擊力，當(dāng)壩面沖擊力大于材料凝聚力時(shí)，壩面遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為空蝕。溢流壩設(shè)置邊墻的作用是起閘墩和分隔作用。 兩種孔口形式過流量的計(jì)算公式見教材。 答因?yàn)棰賳螌捔髁渴谴_定溢流壩的凈寬和堰頂高程的主要參數(shù)；②單寬流量是影響消能工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素；③單寬流量是影響壩下沖刷的主要因素。 答采用相同閘孔詣在檢修閘門、啟閉設(shè)備等設(shè)施可共用，且泄流量相同可對(duì)稱泄流。開敞溢流式的特點(diǎn)：①壩體不設(shè)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(qiáng)；③可排泄冰凌和其 他漂浮物；④閘門于壩頂，易檢修；⑤應(yīng)用較廣泛。 答影響因素主要有①洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；②下游防洪要求；③庫(kù)水位壅高限制；④洪水預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度；⑤泄水方式；⑥地形、地質(zhì)條件。 答工作特點(diǎn)：將規(guī)劃庫(kù)容不能容納的洪水經(jīng)由壩頂泄向下游，以滿足防洪和大壩安全要求。 答見作業(yè) 答重力壩易出現(xiàn)地震震害的位置：①壩頂和斷面突變處易出現(xiàn)裂縫；②原有裂縫易擴(kuò)展延伸；③孔口及廊道附近易開裂；④接縫止水易破壞。 答重力壩極限狀態(tài)設(shè)計(jì)包含①承載能力極限狀態(tài)；②正常使用極限狀態(tài)。 常用剖面形態(tài)：①上游面鉛直；②上游面上直下斜；③上游面斜向上游。②表面裂縫。水熱化溫升是指最高溫度與入倉(cāng)溫度之差；溫度回降值是指最高溫度與年均氣溫之差。因最大最小應(yīng)力均出現(xiàn)在壩面，所以需首先校核邊緣應(yīng)力。⑦預(yù)加應(yīng)力措施 答重力壩應(yīng)力分析的方法主要有：⑴模型試驗(yàn)法；⑵材料力學(xué)法；⑶彈性理論的解析法；⑷彈性理論的差分法；⑸彈性理論的有限元法。 ⑤加固地基：帷幕灌漿以減少壩基滲透能力，固結(jié)灌漿以增加壩基強(qiáng)度和整體性，斷層處理以減少壩基軟弱結(jié)構(gòu)面。 答提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施主要有：①利用水重：將上游面做成傾斜以利用水重。 答（見教材） 答深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算方法類型分為： ⑴分區(qū)計(jì)算法，含①剩余推力法；②被動(dòng)抗力法；③等安全系數(shù)法⑵整體計(jì)算法。 答主要包括①剖面設(shè)計(jì)②穩(wěn)定分析③應(yīng)力分析④構(gòu)造設(shè)計(jì)⑤地基處理⑥泄洪設(shè)計(jì)⑦監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)。 答：優(yōu)點(diǎn)：①安全可靠；②對(duì)地形、地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)；③樞紐泄洪問題容易解決；④便于施工導(dǎo)流；⑤施工方便；⑥結(jié)構(gòu)作用明確。基本剖面：三角形。缺點(diǎn)：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。（ 4）消力戽 適用于尾水較深、變幅較小、無(wú)航運(yùn)要求，且下游河床和兩岸有一定抗沖能力的情況。（ 3）面流式消能 特點(diǎn)：水流不夠平穩(wěn)，可能影響電站的運(yùn)行和下游航運(yùn)。（ 2）挑流式消 能 特點(diǎn)：對(duì)尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工維修方便，工程量小。分為 6 個(gè)區(qū)：Ⅰ區(qū) — 上、下游水位以上壩體表層混凝土，其特點(diǎn)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(chǔ)混凝土Ⅴ區(qū) — 壩體內(nèi)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(diǎn)？ （ 1）底流式消能 特點(diǎn)是：流態(tài)好、消能效果好、對(duì)地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)以及水流霧化很小。 19 溢流重力壩消能方式 1 底流式消能 .下游尾水低、變幅大、地質(zhì)條件差，工作可靠，但工程量較大 2 挑流式消能 .基巖比較堅(jiān)固的高壩或中壩 3 面流式消能 .下游尾水位較深、流量變化范圍較小、水位變幅不大，或有排冰、浮木要求的情況 4 消力戽 .尾水較深、變幅較小、無(wú)航運(yùn)要求，且下游河床和兩岸有一定抗沖能力的情況 20 混凝土重力壩混凝土分區(qū)混凝土重力壩壩體各部位的工作條件及受力條件不同，對(duì)混凝土材料性能指標(biāo)的要求也不同。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(jìn)行灌漿，從而形成一道阻止水滲透的屏障。帷幕灌漿作用降低滲透水壓力，減少滲流量，防止壩基產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌。 13 重力壩對(duì)地基的 要求①具有足夠的抗壓抗剪強(qiáng)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(zhì)惡化。作用為保證灌漿質(zhì)量高灌漿壓力。分為永久性和臨時(shí)性橫縫，臨時(shí)性橫縫應(yīng)在縫面設(shè)置鍵槽和灌漿系統(tǒng)，待壩體降到一定溫度后進(jìn)行接縫灌漿 2)縱縫：平行壩軸線方向的縫，將壩段分成幾個(gè)壩塊，作用是適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減少施工期的溫度應(yīng)力，為臨時(shí)縫，最后進(jìn)行接縫灌漿 3)水平施工縫：澆筑塊之間新老混凝土的結(jié)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(jié)合。平壓管是埋在壩體內(nèi)部，平衡檢修閘門兩側(cè)水壓以減少啟門力的輸水管道。 9 泄水孔閘門布置①有壓 xsk 工作閘門布置在出口處，孔內(nèi)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(jìn)口處②無(wú)壓 xsk 工作閘門布置在深孔的進(jìn)口，泄水道內(nèi)始終保持無(wú)壓明流，檢修閘門布置在進(jìn)口壓力短管部分。 8 溢流重力壩的泄水方式 1 開敞溢流式泄方式有設(shè)閘門和不設(shè)閘門之分，都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，超泄能力大特點(diǎn)。①資料分析②非溢流壩剖面尺寸擬定③荷載及其組合計(jì)算④抗滑穩(wěn)定計(jì)算⑤壩址抗壓強(qiáng)度及地基應(yīng)力計(jì)算⑥壩體上下游面拉應(yīng)力計(jì)算⑦若上述④⑤⑥有一項(xiàng)不滿足，應(yīng)重新擬定壩體剖面尺寸，并重新進(jìn)行計(jì)算。可靠指標(biāo)越大越可靠 水工建筑物抗震設(shè)計(jì)含哪兩部分的內(nèi)容？主要包含：①抗震計(jì)算；②抗震工程措施。 正確理解結(jié)構(gòu)功能函數(shù) Z=RS 的意義， Z0 安全嗎？結(jié)構(gòu)功能函數(shù) Z=RS 中的 Z表示結(jié)構(gòu)功能， R 表示結(jié)構(gòu)抗力， S 表示作用效應(yīng)。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的類型有：⑴承載能力極限狀態(tài)當(dāng)出現(xiàn)①剛體失去平衡 ,②材料強(qiáng)度不足而破壞 ,③結(jié)構(gòu)失穩(wěn) ,④結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系 ,⑤結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生滲透失穩(wěn)等現(xiàn)象時(shí)，表明結(jié)構(gòu)已超過承載能力極限狀態(tài)，已不安全。 建筑物設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備的表達(dá)形式有哪兩類？并詳述極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的概念和類型？設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備的表達(dá)形式有單一安全系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法兩類。作用效應(yīng)：①永久作用，②可變作用，③偶然作用。分析方法主要有：⑴物理模型試驗(yàn)法，含水力學(xué)模型試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)。 水工建筑物承受的主要荷載有哪些？主要荷在載有自重、水壓力（包含靜水壓力、動(dòng)水壓力、水重等）、波浪壓力、泥沙壓力、揚(yáng)壓力等。 水利樞紐分等的依據(jù)是什么？共分為幾等？依據(jù)：規(guī)模、效益、重要性；共分五等。 二章 繪制水利工程建設(shè)系統(tǒng)，并指出其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)