水工建筑物习题

图 十一

习题十二 侧槽溢洪道的侧槽计算

一资料

设计水位: 3666.80 米;设计流量: 665

溢流实用堰长度: 60 米;溢流堰顶高程: 363.20 米 侧槽末端:底宽 16.0 米,底高程: 358.80 米 水深 8.89 米(大于临界水深)

侧槽边坡:左侧 1 : 1 ,右侧 1 : 0.5 侧槽系用砼衬砌,糙率 =0.015 其它资料见图十二

二、要求

1. 计算侧槽内水面曲线; 2. 检测该侧槽设计的合理性。

三、说明事项

附有侧槽水面线推算表。从该表首先分析 (对本习题而言)。侧槽水面线推算见表四。

计算公式

的一项有无计算的必要性

侧槽水面落差计算式

表四

(5) (6) (7) (8) 计算水水面高槽底高程 M 354.60 355.30 V1+V2 V1-V2 程 ?Y M/S M 0.233 363.73 6.146 110.8 364.01 5.546 110.8 364.34 0.362 775.8 0.328 356.00 0.220 997.5 0.283 364.49 M 6.483 0.117 110.8 1219.2 M/S M3/S M3/S Q2-Q1 Q2+Q1 面高差(9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 水深过水面流量流速 第(6)栏

第(5)栏

h 积ω Q V 侧槽糙率:n=0.015

M M2 M3/S M/S 8.89 201.5 655 3.30 8.43 174.1 554.2 3.183 侧槽边坡系数: m 1 =1.0 m 2 =0.5

8.01 356.70 149.6 443.3 2.963 假定的与计算的相比,其允许误 差<3% 。

7.64 127.8 332.5 2.601 4.656 110.8 0.546 554.2 0.350 364.69 357.40

7.29 107.9 221.7 2.055 江西省水利科学研究所:“无闸控制溢洪道水力设计”水利出版社 1981 年

0+60 0+50 10 0+40 10 0+30 10 0+20 10 0+10 0.70 0.35 0.70 0.33 0.70 0.28 (1) (2) 槽底间距高程?X ?Z M 10 M 0.70 ?Y M 0.24 面高程假设水(3) 5 5 0+00

(4) 底宽b M 16 14.33 习题十三 无压遂洞计算

图十二

12.67 11.00 9.33 某无压泄水遂洞,采用顶拱120°的门洞形断面,衬砌后净宽6米,要求通过Q=750米

2/秒(未考虑掺气的计算值),糙率:n=0.014,山岩压力系数Sy=0.2,岩石抗力系数K=200N/cm3。Ra (1)计算自掺气后水深; (2)决定洞的高度及衬砌布置 (3)计算顶拱内力;

(4)按最大弯矩计算所受力筋。

习题十四 无压隧洞衬砌计算

一、资料

见图十三洞身净宽5.0米,净高5.225米,拱的内半径r B=2.5米,平均半径r=2.725米,拱墙高Yh=2.725 米,衬砌厚度0.45米,铅直山岩压力 q=40N/m 2

不计侧向山岩压力及内水压力,但考虑岩石弹性抗力及相应的摩擦力作用,弹性抗力系数 K=

KN/m3 。岩石与衬砌间的摩擦系数 μ =0.3 。

KN/m 3 。

=24 KN/m 3 ;

衬砌用 200 砼号,其弹性模量 E=

设计抗压强度 R a =1100 N/m 3 ,安全系数 K 0 =1.6 。 设计抗拉强度 R t =130 N/m 3 ,安全系数 K 1 =2.5 。 隧洞按 4 级建筑物设计

二、 要求

计算直墙底部( B 截面)的弯矩 M 和轴向力 N ,以及其相应的内、外缘应力,并验证其能否满足要求。

三、 说明事项

(1) 计算时首先绘出计算简图

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