水
C 排水 D 交通 6.采用以下( )措施主要用来降低重力坝坝基的扬压力。
A 开挖与清理 B 固结灌浆 C 帷幕灌浆 D 混凝土齿墙 7.重力坝的基本剖面为( )。
A 梯形 B 三角形 C 矩
形 D 正方形
8.重力坝地基处理时,顺水流方向的开挖面不宜( )。
A 成台阶状 B 成锯齿状 C 向下游倾
斜 D 向上游倾斜
9.高度超过( )的坝属于高坝。
A 50 m B 60m C 70
m D 100m
10.因为作用于重力坝上游面的水压力呈( )分布,所以其基本剖面是三角形。
A 三角形 B 矩形 C 梯形 D 弧形。 四、判断题
1.检修闸门和事故闸门都只能在静水中关闭和开启。 ( )
2.官厅公式只适合于计算峡谷水库的波浪三要素。 ( )
3.对于基本烈度为6度及其以下地区不考虑地震荷载。 ( )
4.坝内水平截面上的剪应力τ呈三次抛物线分布。 ( )
5.挑流消能适用于基岩较坚固、水头较高的情况。 ( )
6.固结灌浆是深层高压水泥灌浆,其主要目的是为了降低坝体的渗透压力。( ) 7.地震烈度大,对建筑物的破坏小,抗震设计要求低。 ( ) 8.设计洪水情况属于荷载的偶然组合。 ( )
9.按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线,当通过校核洪水位时不能出现负压。( ) 10.重力坝的基本剖面是三角形是因为考虑施工方便。 ( ) 五、简答题
1.重力坝的工作原理是什么?
2.重力坝的工作特点有哪些?你认为有哪些途径和方法,可以改进实体重力坝存在的缺点?
3.重力坝有哪些类型?
4.作用于重力坝上的荷载有哪些?何为计算荷载的标准值?何为设计值?为什么要进行荷载组合?
5.如何对作用重力坝上的荷载进行组合?
6.用材料力学法进行重力坝应力分析做了哪些基本假设? 7.重力坝应力分析的目的是什么?需要分析哪些内容?
8.试述重力坝坝面和坝基面的应力控制标准。为何坝面用主应力,坝基面用正应力作为控制标准?应力控制标准又分有无扬压力两种情况,为什么?
5
9.若坝踵坝趾应力不满足强度标准要求,应如何改善呢? 10.为什么要对坝体混凝土进行分区?
11.简述溢流重力坝的消能型式、消能原理及适用条件。 12.DL5108-1999重力坝设计规范要求抗滑稳定分析需验算哪些作用组合?提高坝体抗滑稳定性的工程措施有哪些?
13.重力坝为什么要进行分缝?常见的缝有哪些? 14.坝内廊道有哪些?各有什么作用? 15.重力坝对地基有哪些要求? 16.重力坝地基处理的措施有哪些? 17.固结灌浆、帷幕灌浆各有什么作用? 18.简述重力坝坝基的防渗与排水措施。
19.什么叫浮托力,渗透压力,扬压力和渗流力?为什么扬压力对重力坝的稳定不利? 20.分别画出实体重力坝、空腹重力坝及宽缝重力坝的扬压力分布图。 21.选择渗透压力折减系数时应考虑哪些因素?
22.说明地震震级和烈度的概念。说明地震基本烈度和设计烈度的含义,确定其值应注意的问题。
23.重力坝存在哪些病害?原因是什么?怎样设计才能避免这些病害? 六、计算题
1.某混凝土重力坝为3级建筑物,上游坝坡取折坡形,折坡点位于坝高的2/3处,即169.3m高程。在此以上坝坡铅直,在此以下坝坡坡率n取0.2,下游坝坡坡率m取0.7,坝顶宽度5.0m。防洪高水位177.2m,相应下游水位154.3m;校核洪水位177.8m,相应下游水位154.7m;正常高水位176.0m,相应下游水位154.0m;死水位160.4m,淤沙高程160.4m;淤沙的浮重度?s?8kN/m,内摩擦角??18°;混凝土重度?c?24kN/m。河床基岩面高程为149.3m,地基为较完整的微风化花岗片麻岩,坝基设帷幕灌浆和排水孔,帷幕及排水孔中心线距上游坝脚分别为5.3m和6.8m。地震设计烈度为7度;50年一遇风速22.5m/s;水库吹程D=3km。试分析其荷载组合。
5179.3033
174.1169.3070.1: 1:0.2 149.304
图1-2-1 非溢流重力坝剖面
2.已知资料见习题1,用分项系数极限状态设计法核算基本组合﹙防洪高水位情况﹚时坝体沿坝基面的抗滑稳定性能。
3.某重力坝坝体尺寸和比较分析的坝基防渗帷幕、排水孔幕等布置如图1-2-2所示。请分别计算扬压力大小,并分析应采用的坝基防渗、排水布置和原因。
6
图1-2-2 防渗帷幕、排水孔幕布置图 (单位:m) 1-防渗帷幕中心线;2-排水孔幕中心线;3-水平止水
4.已知实体重力坝坝体混凝土重度为23.5kN/m,水的重度为9.8kN/m,坝与地基间的摩擦系数f=0.7,要求的大坝抗滑稳定安全系数为1.05,试问:
(1)当坝底扬压力折减系数分别为1.0和0.3时,坝的基本三角形剖面尺寸各是多少? (2)计算上述情况的工程量相差多少? (3)应如何按照实用要求修改基本剖面? 5.初拟非溢流重力坝剖面及坝体稳定计算 基本资料:
某重力坝为Ⅱ级建筑物,建在山区峡谷非地震区,坝顶无交通要求。
上游设计洪水位66.0,相应下游水位4.0m。上游校核洪水位68.0,相应下游水位5.0。坝址处基岩表面高程为0.0,坝底与基岩之间的摩擦系数f=0.6。
为了进行坝基灌浆和排水,设置一标准廊道,其尺寸为2.5*2.5m,廊道上游至坝面的最小距离为4.0m,廊道底面至坝底面的距离为6.0m。
多年平均最大风速v=16m/s。吹程D=3km。计算中暂不计泥沙压力。坝体材料为细骨料混凝土,其重度 =24kN/m 。
要求 :
(1)根据教材中确定基本剖面的原理(不必用基本剖面计算公式),并参考实用剖面经验数据,初拟坝体剖面(要按比例)。
(2)根据初拟剖面进行坝体抗滑稳定计算(设计洪水位情况)。如不满足抗滑稳定要求,指出改进措施(不要求重新计算)。
3
3
第三章 拱坝
一、填空题
1.地形条件往往是决定拱坝结构型式、工程布置以及经济性的主要因素。地形条件主要指 、 与 、平面形状 、 、 。
2.一般来说,拱圈的曲率相对较 时,曲率半径就相对较 ,拱圈内的弯矩较 。(大、小)
3.做应力分析时,应考虑 情况;作稳定分析时—般考虑 情况。(温升、温降) 4.拱坝的水平拱圈在温降时,拱圈将向 变位,相当于拱圈承受向 的均匀水平水压力所产生的变位 (上游、下游) ;拱圈内产生的剪力、弯矩与水平水压力产生的剪力和弯矩的方向 ,而轴向力则 ;(相同、相反);拱冠上游面受 ,下游面受 ,拱端上游面受 ,下游面受 。(拉、压)
5.均匀温度变化Tm是温度荷载的 部分,等效线性温差是温度荷载 部分,而非线性温度变化。Tn仅对局部应力有影响。(主要、次要)
二、名词解释 1.拱坝
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2.拱冠梁
3.纯拱法
4.拱梁分载法
三、选择题
1.双曲拱坝是指坝体在( )方向上呈拱形。
A 水平 B 铅直 C 水平和铅直 D A与B和C均不对。
2.( )将拱坝视为有一系列各自独立、互不影响的水平拱圈所组成。 A 纯拱法 B 拱梁法 C 有限单元法 D 拱冠梁法 3.与重力坝相比,拱坝的( )荷载,且其上升为主要荷载。 A 扬压力 B 自重 C 温度 D 水压力 4.在V型或接近V型河谷中,多采用( )。
A 等半径拱坝 B 变半径、变中心角拱坝 C 等中心角拱坝 D 双曲拱坝 5.( )泄洪方式,其溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成。 A 自由跌流式 B 鼻坎挑流式 C 滑雪道式 D 坝身泄水孔 6.拱坝应力计算的拱冠梁法仅需满足( )变为协调。 A 径向 B 切向 C 竖向 D 三个方向的角变位
7.拱坝非溢流坝段顶宽度应根据剖面设计,满足运行、交通要求确定,不宜小于( )。 A 3m B 4m C 5m D 6m
8.( )将拱坝视为由一系列水平拱圈和拱冠处的一根悬臂梁所组成。 A 纯拱法 B 拱梁法 C 有限单元法 D 拱冠梁法
9.拱坝体型设计要求拱圈内弧与该高程可利用岩体等高线间的夹角宜大于或等于( )。
A 10° B 20°
C 30° D 40° 四、判断题
1.拱坝的超载能力高是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。 ( ) 2.拱坝坝肩的抗滑稳定决定了拱坝的安全。 ( ) 3.拱圈中心角2A增加对稳定有利,对应力不利。 ( )
4.如果封拱时混凝土温度过高,则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。( ) 5.拱坝的超载能力高是由于坝体厚度较薄、材料均匀性好。 ( ) 6.在拱坝的应力分析方法中,拱冠梁法在荷载分配时仅考虑了径向变位的调整。( ) 五、简答题
1.简述拱坝的结构特点和工作特点。
2.拱坝对地形。地质条件有哪些要求?为什么有这些要求?
3.拱坝可按坝高、厚高比、拱圈形状、坝体几何形状等分类,各有哪些类型?分类的意义是什么?
4.河谷的高宽比与拱坝的厚高比有什么关系?为什么基本上是这种对应关系?
5.在水压力作用下,双曲率拱坝中上部的梁应力在上游面受压,在下游面受拉,和自重产生的梁应力正好相反,使坝体应力得到改善。试分析上述现象。
6.坝肩岩体的稳定是拱坝安全的根本保证。你是怎样理解的?薄拱坝、厚拱坝、重力拱坝对坝肩岩体要求是否相同?为什么?
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