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1、第一章绪 论1 水利水电工程包括哪些方面？水利水电工程包括防洪治河、水力发电、农田水利、给水排水、航运等方面。2 什么是水利枢纽，水利枢纽有哪些类型？水利枢纽：由若干个不同类型的水工建筑物组成的综合体，用以控制和利用水流。水利枢纽的类型有：水库枢纽、有坝取水枢纽、无坝取水枢纽。3 水工建筑物的工作条件应包括哪些内容？河流的水文现象是随机的、使得洪水的预报、推测的困难。水荷载（静水压力、浪压力、渗透力）的作用、高速水流的冲刷，对水工建筑物的稳定性、强度、耐久性影响较大。 地形地质条件复杂，地质构造运动形成了各种地质界面，目前的勘探测试手段不足，对地基的分析依赖于经验的判断。工难度大：施工导流影响
2、整个施工工期、地基开挖工程量大、地基处理复杂、水下施工困难。4 如何对水工建筑物分类？水工建筑物可分为：一般性（通用性）建筑物：拦、蓄、挡坝、水闸、堤防泄溢洪道、坝身泄水孔、泄洪隧洞取进水闸、电站引水系统（坝身引水、管道引水）、引水隧洞输渠道、隧洞、涵洞、管道河道整治护岸工程、导流堤、丁坝专门性建筑物：电站厂房、船闸等。5为什么要对水利水电枢纽工程分等和对水工建筑物分级，分等分级的原则、方法是什么，分等分级有哪些作用？水利水电枢纽工程的分等就是根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性，如水库的总库容、防洪（下游城镇、工业区的重要性；保护农田的面积）、灌溉面积、排涝、供水（供给城镇及矿区的重要
3、性）、装机容量分为五等。水利水电枢纽工程分级就是，将水利水电工程中的水工建筑物，根据所属枢纽工程的等别及在工程的作用和重要性，划分为五级。水利枢纽工程的分等和水工建筑物的分级的重要性及意义：水利枢纽工程的分等和水工建筑物的分级，有利于使建筑物的安全性、可靠性及其在社会经济中的重要性相称。有利于选取和确定工程抗御灾害的能力，如洪水标准；建筑物设计的强度及稳定计算的安全系数；建筑材料的品质；运行的可靠性，使工程达到既安全又经济的目的。 综合测试：1. 水利水电工程包括哪些方面？（A）水利水电工程包括防洪治河、水力发电、农田水利、给水排水、航运等方面； （B）水利水电工程包括防洪治河、农田水利、给水
4、排水、节水灌溉、航运等方面； （C）水利水电工程包括防洪治河、水力发电、农田水利、泄洪隧洞、航运等方面； （D）水利水电工程包括防洪治河、水力发电、给水排水、护岸工程、航运等方面。 2. 什么是水利枢纽？（A）水利枢纽就是水工建筑物，用以控制和利用水流； （B）水利枢纽由若干个不同类型的水工建筑物组成的综合体，用以控制和利用水流； （C）水利枢纽就是水库，用以控制和利用水流； （D）水利枢纽包括大坝和水电站，用以控制和利用水流。 3. 一般性水工建筑物可分为：（A）挡水建筑物，蓄水建筑物，取水建筑物，输水建筑物，河道整治水建筑物； （B）挡水建筑物，拦水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物，河道整治
5、水建筑物； （C）挡水建筑物，泄水建筑物，取水建筑物，输水建筑物，河道整治水建筑物； （D）挡水建筑物，泄水建筑物，用水建筑物，输水建筑物，河道整治水建筑物。 4. 水利水电工程分等是根据：（A）水库的库容、治河、灌溉、排涝、供水、装机容量分为五等； （B）水库的总库容、防洪、泄洪、排涝、供水、装机容量分为五等； （C）水库的总库容、防洪、灌溉面积、农田排涝、供水、装机容量分为五等； （D）水库的总库容、防洪、灌溉面积、排涝、供水、装机容量分为五等。 5. 葛州坝水水电站装机是：（A）270.5万千瓦，居世界第18位； （B）271.5万千瓦，居世界第18位； （C）71.5万千瓦，居世界第2
6、8位； （D）271.5万千瓦，居世界第801-05ABCDB第二章水利水电枢纽工程的设计 1.什么是水资源规划？ 水资源规划分为流域规划和区域规划。流域规划包括流域综合规划和流域专业规划；区域规划分为区域综合规划和区域专业规划。2. 什么是流域综合规划？ 流域综合规划和区域综合规划体现该地区国民经济和社会发展的总要求，同时还必须及土地利用规划和环境保护规划相协调，兼顾各流域，各地区和各行业的需要和发展。3. 什么是流域专业规划？ 流域专业规划指流域或区域的水文测验规划、防洪规划、水电开发规划、治涝规划、灌溉规划、航运规划、竹木流放规划、渔业规划、水土保持规划、水资源保护规划、环境保护规划等。
7、 4. 水利水电枢纽工程规划设计应进行哪些方面的研究？ 水利水电枢纽工程规划设计应进行环境影响评价、工程水文研究、工程地质研究、建筑材料研究、经济评价分析等方面的研究，最后编制设计研究报告。综合测试：1. 水资源规划分为：（A）流域规划和区域规划； （B）区域综合规划和区域专业规划；（C）区域规划和区域专业规划； （D）流域规划和区域综合规划。 2. 水利水电枢纽工程规划设计应进行以下几方面的研究：（A）水文信息研究 、工程地质研究、建筑材料研究 、经济评价分析、 设计研究报告编制等方面的研究； （B）环境影响评价、工程水文研究、水文地质研究、建筑材料研究 、经济评价分析 等方面的研究； （C
8、）环境影响评价、工程水文研究、工程地质研究、建筑材料研究 、经济评价分析 等方面的研究； （D）环境影响评价、工程水文研究、工程地质研究、建筑材料研究 、财务评价分析 等方面的研究。 3. 水库水量平衡计算主要包括： （A）设计径流调节计算，设计洪水调节计算； （B）水文预测预报，设计径流调节计算； （C）设计径流计算，溃坝洪水分析；（D） 厂、坝区水位流量关系分析， 设计洪水调节计算。 4. 建筑材料通常分为三大类：（A）第一类为天然土料，第二类为有机质材料，第三类为金属材料； （B）第一类为矿物质材料，第二类为土工合成材料，第三类为金属材料； （C）第一类为矿物质材料，第二类为有机质材料，
9、第三类为各种有色金属材料； （D）第一类为矿物质材料、第二类为有机质材料、第三类为金属材料。 01-04ACAD第三章 水工建筑物的作用及作用效应组合 1. 什么叫作用？什么是直接作用？什么是间接作用？ 使结构产生内力和变形的各种原因总称为结构上的作用。结构上的作用可分为直接作用和间接作用。直接作用是指直接施加在结构上的集中力或分布力，也可称为“荷载”；间接作用则是指使结构产生外加变形或约束变形的原因，如地震、温度作用等。 2. 作用的分类有哪些？ 作用分类有： (1) 按随时间的变异分类可分为永久作用、可变作用和偶然作用。(2) 按随空间位置的变异分类可分为固定作用和可动作用。 (3) 按引
10、起结构的反应分类可分为静态作用和动态作用。(4) 按属于安全系数设计法的规范分类可分为基本荷载和特殊荷载。 3. 一般如何考虑拱坝的自重作用对坝体应力的影响？ 若坝体混凝土全部浇筑完成后进行收缩缝灌浆，则假定全部自重均由悬臂梁承受，自重变位已经完成，不参加拱梁分载法中的变位调整。但对具有垂直向的双曲拱坝，往往需要限制独立浇筑块的高度以保持坝块的稳定，浇筑到该高程并冷却后先行封拱，再继续向上浇。此种情况下灌浆前的混凝土自重由悬臂梁单独承受，封拱以后浇筑的混凝土自重将在封拱高程下部的梁和拱之间进行分配。 4. 什么是温度应力？ 当结构的温度有所改变时，它的每一部分都将由于温度的升高或降低而发生膨胀
11、或收缩。如果这种热胀或冷缩变形受到结构外在约束或内部各个部分之间的相互约束的限制而不能自由进行时，结构内将产生相应的应力，这部分应力即是所谓的变温应力，通常又称温度应力。 5. 温变荷载如何影响拱坝的变位？ 荷载组合：将具有合理的同时出现机率的荷载进行最不利组合，作为建筑物上的设计荷载。 温降时：拱坝的轴线缩短，向下游变位，由此产生的剪力、弯矩的方向及水压力产生的剪力、弯矩的方向相同；轴力的方向及水压力产生的方向相反 - 对坝体应力不利。 温升时：拱坝的轴线伸长，向上游变位，由此产生的剪力、弯矩的方向及水压力产生的剪力、弯矩的方向相反，轴力的方向及水压力产生的方向相同 - 对坝肩稳定不利。 6
12、.什么是孔隙水压力？什么是固结过程？ 在饱和土体上施加荷重时，开始将全部或部分为水所承担，从而形成超孔隙水压力，有时也就简称孔隙水压力。在孔隙水因受压而逐渐排除时，所加的荷重才逐渐转移到土粒骨架上，这一过程称为固结过程。 7. 什么是有效应力？什么是总应力？ 在对非饱和土体上施加荷重时，土粒骨架所承担的应力称为有效应力，孔隙水所承担的应力称孔隙水压力，两者之和称为总应力。8. 何为波浪的三要素？如何计算？ 波浪的三要素是指波浪的波长 L l ；波浪的高度 h l ； 波浪中心线壅高 h 0 。 在土石坝和水闸设计中，引入了及波高相对应的平均波周期要素 由于影响波浪的因素很多，目前主要用半经验公
13、式来确定波高和波长。有官厅水库公式，该公式为 混凝土重力坝设计规范 （ SDJ21-1978 ）推荐，适用于山区峡谷水库，吹程 1 13km ，风速 4 16m/s 的深水波的波浪要素计算 。有莆田试验站公式，该公式为碾压式土石坝设计规范 （ SL274-2001 ） 和水闸设计规范（ SL265-2001 ）推荐，适用于浅水波和破碎波的 波浪要素计算 。9. 泄水建筑物中的水流流速 V1618m/s 时会出现什么现象？ 泄水建筑物中的水流流速增加到一定的程度时 (V1618m/s) ，随之出现一些高速水流如所特有的问题，如高佛氏数、大雷诺数、紊动强烈、对边界变化非常敏感，很容易产生冲击波、掺
14、气、空穴及脉动等现象。 10. 什么是体内消能 ？什么是体外消能 ？ 泄水建筑物的消能方式分为体内消能和体外消能。体内消能是在建筑物表面或内部产生水流紊动消能，如阶梯式消能工、宽尾墩消能工等辅助消能工。体外消能是在泄水建筑物的下游某一指定地方通过一定方式消刹水能，常用的有底流消能、挑流消能、面流消能和戽流消能。 11. 如何计算作用在水工建筑物上的地震惯性力？ 一般情况下 , 水工建筑物抗震设计只考虑水平向地震作用。水工建筑物抗震设计计算中采用拟静力法时 , 沿建筑物高度作用于质点 i 的水平向地震惯性力代表值可统一用下式计算： 该式中 i 为质点的动态分布系数。对不同的建筑物 , 或在建筑物
15、不同高度处，有不同的取值规定。 12. 什么是作用效应组合？如何进行作用效应组合？综合测试：1. 结构上的间接作用是指使结构产生外加变形或约束变形的原因 ：（A）如地震及外荷载等 ； （B）如地震及温升作用等 ； （C）如地震及温度作用等 ； （D）如地震及温降作用等 。 2. 温度应力是指:（A） 当结构的温度有所改变时，结构的热胀或冷缩变形受到结构外在约束或内部各个部分之间的相互约束的限制而不能自由进行时，结构内将产生的相应应力 ； （B） 当结构的温度有所改变时，结构由于热胀或冷缩变形产生的相应应力 ； （C） 当结构的温度有所改变时，结构的热胀或冷缩变形受到结构外在约束的限制而不能自由
16、进行时，结构内将产生的相应应力 ； （D） 当结构的温度有所改变时，结构的热胀或冷缩变形受到内部各个部分之间的相互约束的限制而不能自由进行时，结构内将产生的相应应力 。 3. 温变荷载对拱坝应力影响是 ：（A） 温降时对坝体应力有利，温升时对坝肩稳定不利 ； （B） 温降时对坝体应力不利，温升时对坝肩稳定不利 ； （C） 温降时对坝体应力不利，温升时对坝肩稳定有利 ； （D） 温降时对坝体应力有利，温升时对坝肩稳定有利 。 4. 对非饱和土体上施加荷重时:（A) 土粒骨架所承担的应力称为垂直正应力，孔隙水所承担的应力称孔隙水压力。两者之和称为总应力 ； （B) 土粒骨架所承担的应力称为土体应力
17、，孔隙水所承担的应力称孔隙水压力。两者之和称为总应力 ； （C）土粒骨架所承担的应力称为有效应力，孔隙水所承担的应力称孔隙水压力，两者之和称为总应力 ； （D）土粒骨架所承担的应力称为主应力，孔隙水所承担的应力称孔隙水压力，两者之和称为总应力 。 5. 根据波浪运动受库底的影响程度分为深水波、浅水波和破碎波:（A） 当 H 1 时，称为深水波； H k H 1 时，称为浅水波； H 1 时，称为破碎波； H k H 1 时，称为浅水波； H 1 时，称为浅水波； H k H 1 时，称为深水波； H 1 时，称为深水波； H k H 1 时，称为破碎波； H 1 H k 时，称为浅水波 。 6
18、. 算沿建筑物高度作用于质点 i 的水平向地震惯性力 ：（A）对不同的水工建筑物，有不同的计算公式形式，各系数的取值也不同； （B）对不同的水工建筑物，有统一的计算公式形式，但各系数的含义不同； （C）对不同的水工建筑物，有不同的计算公式形式； （D）对不同的水工建筑物，有统一的计算公式形式，但动态分布系数 的取值不同。 7. 在结构设计中就存在着作用效应的组合问题。所谓作用效应组合是指 :（A）结构上一两种同时出现的作用分别产生的作用效应的随机叠加； （B）结构上几种不可能同时出现的作用分别产生的作用效应的随机叠加； （C）结构上几种可能同时出现的作用分别产生的作用效应的随机叠加； （D）结
19、构上几种可能同时出现的作用的随机叠加。 8. 渗透水压力是渗流场内由水流的外力转化为作用于 ：（A）土体上的力； （B）土体的体积力； （C）土体的表面力； （D）土体上点压力。 9.在计算土石材料的自重时，一般应根据其所在位置及浸润线和水位的关系，采用不同的容重:（A）浸润线之上采用土体的自然容重，浸润线之下采用土体的饱和容重；（B）浸润线之上采用土体的干容重，浸润线之下采用土体的浮容重； （C）浸润线之上采用土体的干容重，浸润线之下采用土体的饱和容重； （D）浸润线之上采用土体的自然容重，浸润线之下采用土体的浮容重。 10.水工建筑物上的作用主要有：（A）自重作用、温度作用、渗流作用、流体
20、作用、地震作用；（B）自重作用、温升作用、渗流作用、流体作用、地震作用；（C）自重作用、温度作用、渗流作用、波浪作用、地震作用；（D）自重作用、温度作用、渗压作用、流体作用、地震作用。 01-05CABCA06-10DCBDA 第五章 重 力 坝 1. 结合重力坝的工作条件，分析其优缺点 重力坝的特点有： 重力坝坝体材料抗冲性能好，泄洪和施工导流问题容易解决； 断面形状简单，结构作用明确，施工方便，安全可靠； 适合于在各种气候条件下修建，但在冬季，当温度低于 -3 ，混凝土中水会结冰，需采用加热、保温、防冻措施等；夏季当温度高于 30 ，需采用低热水泥、低温水、加冰屑、预冷骨料，掺外加剂延长初
21、凝时间； 对地基的要求比拱坝低，但比土石坝高，独立的坝段适应变形能力好； 有丰富的建设，设计经验 工作可靠，使用年限长；施工放样、扩建，维护简单。 坝体工程较大，材料的强度不能充分发挥； 水泥用量大，施工时，水化热不易消散，易产生温度裂缝，需设置温度伸缩缝，采取温度控制措施； 受扬压力影响大，扬压力抵消了部分坝体的重量，对坝体的稳定不利，需采取防渗排水措施。 2. 重力坝设计必须包括哪些主要内容？ 重力坝的设计内容有： 剖面设计 参照已建类似工程，拟定剖面尺寸。 稳定计算 验算坝体沿建基面或地基中软弱结构面的稳定安全度。 应力计算 使应力条件满足设计要求，保证大坝和坝基有足够的强度。 溢流重力
22、坝和泄水孔的孔口尺寸的设计 孔口尺寸的设计，包括泄水建筑物体型、堰顶或泄水孔进口的高程、溢流重力坝前沿的宽度和泄水孔口的宽度。 构造设计 根据施工和运行要求，确定坝体的细部构造，如廊道系统、排水系统等。 地基处理 根据地质条件，进行地基的防渗、排水、断层等地质结构面的处理。 观测设计 包括坝体内部和外部的观测设计。3. 为什么扬压力对重力坝的应力及稳定均不利？ 在上下游水位差的作用下，水渗入坝体的孔隙内，形成孔隙水压力。所取截面上向上的孔隙水压力为扬压力。扬压力抵消了部分坝体的重量，对坝体的稳定不利，减少了上游坝踵的压应力，对坝的应力不利。 5. 为什么要进行荷载组合？什么是基本荷载和基本荷载
23、组合，什么是特殊荷载和特殊荷载组合？ 荷载组合：将具有合理的同时出现机率的荷载进行最不利组合，作为建筑物上的设计荷载。 基本荷载： 坝体及其上永久性设备重； 正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力（选择一种控制情况）； 相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力； 泥砂压力； 相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力； 冰压力； 土压力； 相应于设计洪水位时的动水压力； 其他出现机会较多的荷载。 特殊荷载： 校核洪水位时的静水压力； 相应于校核洪水位时的扬压力； 相应于校核洪水位时的浪压力； 相应于校核洪水位时的动水压力； 地震荷载； 其他出现机会较少的荷载。 基本组合：由基本荷载组合。 特殊组合：由基
24、本荷载和一种或几种特殊荷载组合。 6. 重力坝抗滑稳定计算公式有哪几种？试比较各公式的基本理论、优缺点和适用条件。 摩擦公式和抗剪断强度公式 摩擦公式：认为坝体及坝基为接触状态，公式形式简单，但没有考虑坝体及坝基的咬合，胶结作用，及实际情况出入较大。 抗剪断强度公式：认为坝体及坝基为胶结状态，计入了坝基面的全部抗滑潜力，较接近实际作用情况。 两种计算公式均为混凝土重力坝设计规范推荐的计算公式，其安全系数只是一个抗滑稳定的安全指标，并不能反映坝体真实的安全程度。7. 提高重力坝抗滑稳定性有哪些措施？ 提高坝体抗滑稳定性的措施 利用水重，将坝体上游面做成倾斜，利用水重增加向下的垂直力。 坝基面向上
25、游倾斜，对抗滑稳定有利。 在坝基面设置防渗排水设施，减少扬压力。 坝踵深齿墙，当软弱夹层埋藏较浅时，将坝踵附近出露的软弱夹层开挖齿槽切断，并回填混凝土处理，施工简单，工程量不大，有利于坝基防渗。 混凝土洞塞，当软弱夹层埋藏较深时，厚度大且倾角较平缓 ，全部挖出工程量大，可在软弱夹层中放置数排混凝土洞塞，增加软弱夹层的抗剪能力。 坝趾深齿墙，在坝趾下游修建深齿墙，增加尾岩抗力体高度，增加尾岩抗力，适用于在坝基开挖过程中出，发现了原来没有预见到的夹层时采用。 钢筋混凝土抗滑桩，在坝基软弱夹层的下游坝趾、抗力体部位，布置钢筋混凝土抗滑桩，深入到滑动面以下完整岩体中，利用桩体承受推力或剪力增加尾岩抗力
26、。 预应力锚索。8. 重力坝应力分析的目的是什么？ 重力坝应力分析目的是： 检验坝体在运用期和施工期是否满足强度方面的要求； 确定坝体砼标置分区以及为配置钢筋提供依据。9. 重力坝应力分析的材料力学有哪几条基本假定？ 基本假定 坝体材料为均质、连续、各向同性的弹性材料。 坝段为固结于地基上的悬臂梁，各坝段独立工作，横缝不传力。 地基的变形对坝体的应力没有影响。 水平截面上的垂直正应力呈直线分布（平面假定）。 10. 用材料力学法计算重力坝应力，其强度标准是什么？ 应力的控制标准： 上游坝基面垂直正应力（计入扬压力）大于零。 下游坝基面垂直正应力（计入或不计入扬压力）小于地基允许承载力。 上游坝
27、面主应力（计入扬压力）大于零。 下游坝面主应力（计入或不计入扬压力）小于混凝土的允许压力。11. 重力坝为什么要分缝？需要分哪些缝？ 在水工建筑物中，为适应施工期和运行期的温度变化、地基不均匀沉降、施工时混凝土的浇筑能力及散热要求以及结构布置要求等设置的接缝构造。 缝的类型按作用可分为温度缝（又称伸缩缝）、沉陷缝和施工缝，按使用期限可分为永久缝和临时缝。温度缝和沉陷缝多为永久缝，施工缝多为临时缝。 12. 纵缝有哪几种？各有什么优缺点？ 缝的形式： 错缝：浇筑块尺寸小，适用于低坝。 纵缝：缝面需要设置键槽 ，避免坝块之间的错动。 斜缝：沿主应力轨迹布置，可以减小坝块之间的错动。 通仓浇筑：浇筑
28、能力大，温度应力大，是发展方向，整体性好。13. 廊道有哪些作用？如何确定各种用途廊道的形式、尺寸和位置？布置廊道系统的原则是什么？ 廊道系统的作用：用于基础灌浆、排水、观测、检查、交通 基础灌浆廊道用于防渗帷幕及排水幕的施工。 其他用于设置排水、观测、检查设施，形成坝内交通。 廊道布置离上游坝面距离：坝前水深的（0.050.1）倍，在基岩面以上应有 1.5 倍廊道宽度的距离，沿坝高每隔 15m20m 高程设置一层。 廊道的断面形式：城门洞型。14. 坝身排水孔的作用是什么？距上游坝面的距离、孔距如何确定？ 坝体排水作用：减少渗水对坝体的危害 坝体排水之间的间距：沿坝轴线方向， 23m 布置一
29、根排水管。 坝体排水离上游坝面距离：（0.05-0.1）坝前水深，以防止渗水溶滤作用。 坝体排水的材料：采用多孔砼管，在坝体浇筑时预埋在坝体内15. 重力坝对地基有哪些要求？为什么有这些要求？这些要求及天然地基的条件之间有哪些矛盾？ 重力坝对地基的要求：具有一定的承载能力，不发生显著的变形，具有一定的抗渗能力。 天然地基经过长期的地质作用，一般都有风化、节理、裂隙等缺陷以及断层、软弱夹层等结构面。重力坝的地基处理的任务：提高地基的强度、稳定性和抗渗能力。16. 试述重力坝固结灌浆的目的、设计内容、原则和方法。 固结灌浆：在坝基受力较大范围内，钻孔进行浅层低压灌浆，用坝整体加固地基，其目的： 改
30、善地基的强度、整体性、提高基岩的不透水性； 坝实在溶洞、断层中充当的砼及基岩间的裂隙； 有利于提高帷幕灌浆的压力。 设计要求： 固结灌浆布置范围：坝趾、坝基的较大范围内； 钻孔布置：梅花形、方格形； 孔距：排距 3m、2m4m； 孔深：515m； 灌浆压力；以不掀动基岩为限。17. 试述重力坝防渗帷幕灌浆的目的、设计内容、原则和方法。 帷幕灌浆是在坝踵附近钻孔，进行深层高压灌浆，充填地基中的裂隙和渗水通道，形成一道连续的砼地下墙。 帷幕灌浆作用是减少坝底渗透压力；降低坝底渗流坡降，防止发生机械或化学管涌；减少渗流量。 设计要求： 帷幕的深度 帷幕应伸入相对不透水层35m。 当相对不透水层较深时
31、，采用悬挂式帷幕深度（0.30.7）坝高。 帷幕的厚度满足抗渗要求。 灌浆材料：水泥浆和化学灌浆。 钻孔方向：垂直向下或倾角在 10 坝内，以穿过更多的裂隙。 帷幕应伸入两岸坝肩基岩的一定范围内。综合测试：1. 扬压力即为： （A）渗透压力； （B）渗透压力； （C）渗透压力和浮压力之和； （D）渗透压力减去浮压力。 2. 基本荷载是：（A）出现机会较多的荷载； （B）出现机会较少的荷载； （C）出现机会较多的荷载和出现机会较少的荷载之和； （D）基本荷载和一种或几种特殊荷载。 3. 摩擦公式认为：（A）坝体及坝基为胶结状态； （B）坝体及坝基为接触状态； 4. 材料力学法假定（A）水平截面上
32、的垂直正应力呈曲线分布； （B）水平截面上的垂直正应力呈均匀分布； （C）水平截面上的垂直正应力呈不均匀分布； （D）水平截面上的垂直正应力呈直线分布。 5. 应力的控制标准是：（A）上游坝基面垂直正应力（计入扬压力）大于零； （B）上游坝基面垂直正应力（计入扬压力）小于零； （B）上游坝基面垂直正应力（计入扬压力）小于零； （D）上游坝基面垂直正应力（计入扬压力）不为零。 6. 横缝的设置是：（A）通过于坝轴线，将坝体分成若干坝段； （B）平行于坝轴线，将坝体分成若干坝段； （C）沿着于坝轴线，将坝体分成若干坝段；（D）垂直于坝轴线，将坝体分成若干坝段。 8. 非溢流重力坝剖面设计的基本要求
33、是：（A）满足抗滑稳定条件、下游坝趾不出现拉应力的经济剖面； （B）满足抗滑稳定条件、上游坝踵不出现拉应力的经济剖面； （C）满足抗滑稳定条件、上游坝踵出现压应力的经济剖面； （D）满足抗滑稳定条件、下游坝趾有较小的拉应力的经济剖面。 9. 坝体排水作用是：（A）减少水流对坝体的危害； （C）减少废水对坝体的危害； （D）减少渗水对坝体的危害。 10. 固结灌浆是在：（A）坝基较大范围内，钻孔进行浅层低压灌浆，用坝整体加固地基； （B）坝基较大范围内，钻孔进行深层低压灌浆，用坝整体加固地基； （C）坝基较大范围内，钻孔进行深层高压灌浆，用坝整体加固地基； （D）坝基局部范围内，钻孔进行浅层低压
34、灌浆，用坝整体加固地基。01-05CABDA06-10DABDA 第六章 拱 坝 1. 简述拱坝的结构特点和工作特点。 拱坝的特点为： 在空间上，拱坝是一种三维壳体结构，属于高次超静定结构 高次超静定结构具有超载能力（当拱坝局部开裂，拱坝拱和梁的作用会自行调整，坝体的应力会重分配。国内外拱坝的破坏试验表明，在坝肩稳定的条件下，混凝土拱坝的超载能力可达设计荷载的 511 倍） 温度变化和地基变形对坝体的应力的影响不能忽略 抗震性能好 拱坝是推力结构，坝体的应力状态以受压为主 采用拱坝坝型，建筑材料的抗压强度可以充分发挥，混凝土的抗压强度约为抗拉强度的 10 倍。 拱坝承受的荷载主要通过拱的作用传
35、至两岸，拱坝的稳定取决于两岸坝端岩体的的稳定；重力坝是依靠自己的重量维持自身的稳定。因此拱坝的体积可小，在坝高、坝址条件相同的情况下，拱坝的体积可为重力坝的 1/1.51/5 。 拱坝可以看作是“拱”和“梁”的交织体，即坝体结构既有拱的作用，又有梁的作用，拱坝的荷载可由水平拱圈和垂直悬臂梁共同承担，水平拱圈将荷载传至两岸山体，垂直悬臂梁将荷载传至河床基岩。 拱坝的泄洪问题容易解决。2. 拱坝对地形、地质条件有哪些要求？ 地形条件决定拱坝的混凝土方量。兴建拱坝的地形条件应为： 河谷的宽高比小，河谷狭窄，拱圈短而粗，刚度大，竖直梁长而细，刚度小，拱的作用大，坝体可薄。 河谷的对称性好，避免产生附加
36、扭转矩。 河谷的断面形状为 V 形河谷， 底部拱的跨度小，拱的作用大，拱圈厚度可薄。 河谷平面形状向下游呈漏斗状。 地质条件确定拱坝的稳定性，应为基岩完整均一 ， 地质构造简单，抗渗性能好。3. 拱坝可分有哪些类型？ 拱坝的分类 按拱圈厚度分类：可分为薄拱坝、中厚拱坝、重力拱坝。 按拱圈轴线形式分类：可分为园弧拱、二次曲线拱、三心园拱。 按拱圈间的几何关系分类：可分为定园心 、等外（内）半径拱坝、园心单曲率拱坝、变园心双曲率拱坝。 按拱坝的体形分类：可分为园筒拱坝、单曲率拱坝、双曲率拱坝。4. 什么叫拱圈的最优中心角？ 满足坝体应力分布均匀、拱坝的体积较小、拱端稳定性好的拱圈中心角。5. 在河
37、谷高宽比相同时，河谷断面形状为 V 、 U 、 形时，拱坝布置有何不同？ V 形河谷 底部拱的跨度小，拱的作用大，拱圈厚度可薄。 U 形河谷 底部拱的跨度大，拱的作用小，梁承担的水压力大，拱圈厚度较大。 梯形河谷 介于两者之间。6. 说明拱坝布置的原则、方法和步骤。 拱坝平面布置的任务是： 拟定拱冠梁剖面和拱圈的尺寸，通过平面布置，确定各高程拱圈的半径、中心角和厚度。 具体步骤： 在坝址地形图上，确定基岩的可利用等高线及河谷对称中心线。 拟定拱冠梁剖面，进行分层，确定各层拱圈的高程及厚度。 布置顶层拱圈，要求拱轴线及基岩等高线的交角 30 布置其他各层拱圈，检查拱轴线及基岩等高线的交角，要求
38、30 坝面检查，拱冠梁处的圆心轨迹线平顺、光滑，坝面倒悬度 /H 0.3 。 应力稳定计算7. 拱坝的应力分析方法有哪几种？其精度和适用条件各如何？ 拱坝是一个变厚度、变曲率，边界条件十分复杂的壳体结构，目前的理论计算，需作必要的假定和简化。拱坝的应力计算方法有： 纯拱法 假定：坝体由若干层独立的水平拱圈迭和而成，将问题简化为结构力学的弹性拱的计算问题。 及实际弹性拱相比：拱圈的厚度大，所承受的轴力、剪力大；拱圈轴力大，将引起较大的轴向变形；基岩变形显著，不能忽略。 纯拱法存在的问题是：忽略了拱圈间的相互作用，全部荷载由拱承担，使计算应力大于实际应力。 纯拱法的适用条件：狭窄河谷上的薄拱坝，拱
39、的作用大。 拱梁法 假定拱坝是由许多水平拱圈和竖直悬臂梁组成，拱坝的外荷载一部分由拱系承担，一部分由梁系承担，拱和梁各自承担荷载比例，按变形协调条件分配。一般将拱坝分为七拱十三梁、五拱九梁（梁站在拱端上）。拱冠梁（七拱一梁、五拱一梁）是拱梁法的简化计算方法。 拱冠梁的适用条件：大体对称、比较狭窄河谷上的拱坝；高坝的初步设计，中低坝的技术设计。 有限单元法 有限单元法是更简便、有效、极有发展前途的方法。该法能模拟拱坝逐级加荷的施工过程，多种材料拱坝和复杂的边界条件，能求解空间问题。8. 拱坝应力分析中为什么要计入地基变形？有哪些计算地基变形方法？ 拱坝是超静定结构，地基变形对坝体的变形和应力的影
40、响很大，所以应计入地基变形对拱坝应力的影响。目前国内采用的是 1952 年由挪威 F. 伏格特提出的近似计算方法。由于作出了一些假定，该方法计算复杂且及实际情况有较大的出入。9. 拱冠梁法和多拱梁法有何不同？精度如何？适用情况呢？ 拱梁法是假定拱坝是由许多水平拱圈和竖直悬臂梁组成，拱坝的外荷载一部分由拱系承担，一部分由梁系承担，拱和梁各自承担荷载比例，按变形协调条件分配。一般将拱坝分为七拱十三梁、五拱九梁（梁站在拱端上）。拱冠梁（七拱一梁、五拱一梁）是拱梁法的简化计算方法，计算精度低于拱梁法，适用条件：大体对称、比较狭窄河谷上的拱坝。10. 试写出拱冠梁法变位协调方程，并说明各符号的意义。 +
41、 = （ ） + - 荷载分配方程组 其中： ：单位均布荷载作用在第 i 层拱圈上，使之在拱冠处产生的径向变位 - 拱的变位系数 ：第 i 层拱圈由于温度荷载作用，在拱冠处产生的径向变位 ：梁的 i 点在竖直荷载作用下，产生的径向变位 ： j 点作用着单位水平荷载 在 i 点产生的径向变位11. 根据温降内力及水平水压力内力的关系，解释温降对应力不利，温升对应力有利的原因。 温降时：拱坝的轴线缩短，向下游变位，由此产生的剪力、弯矩的方向及水压力产生的剪力、弯矩的方向相同；轴力的方向及水压力产生的方向相反，对坝体应力不利。 温升时：拱坝的轴线伸长，向上游变位，由此产生的剪力、弯矩的方向及水压力产
42、生的剪力、弯矩的方向相反，轴力的方向及水压力产生的方向相同，对坝肩稳定不利。12. 拱坝有哪些泄水方式 ? 试述其特点和适用条件。 拱坝的泄洪方式有坝顶溢流式和坝身泄水孔。 坝顶溢流式有： 自由跌落式，特点：适于基岩良好，泄流量不大的情况；结构简单，施工方便；水舌通气条件不好，不能挑流；易产生贴坡流。 鼻坎挑流式，特点：曲线坝顶下接一反弧鼻坎，有利于减少溢流水流的振动，避免了低水头时的贴坡流；有利于挑流。 滑雪道式，特点：落差大，挑距远，可达 60 100M ，结构复杂，工程量大，适于泄流量大，较薄的拱坝。 坝身泄水孔可以放空水库，提前预泄洪水。综合测试：1. 拱坝是：（A）受力结构，坝体的应
43、力状态以受压为主； （B）推力结构，坝体的应力状态以受压为主； （C）拉力结构，坝体的应力状态以受压为主；（D）推力结构，坝体的应力状态以受拉为主。 2. 拱坝是高次超静定结构（A）具有超载能力（D）推力结构，坝体的应力状态以受拉为主。（B）温度变化对坝体的应力的影响可以忽略； （C）抗震性能较差； （D）地基变形对坝体的应力的影响可以忽略。 3. 拱坝要求：（A）河谷断面的高宽比小； （B）河谷断面的宽高比大； （C）河谷断面的宽高比小； （D）河谷断面的宽高比大于5。 4. 三心园拱的轴线是由三个不同圆心的园弧组成（A）两侧弧段的半径比中间的小； （B）两侧弧段的曲率比中间的小； （C）两
44、侧弧段的弧长比中间的长； （D）两侧弧段的半径比中间的大。 5. 双曲率拱坝拱冠梁在（1/51/3）坝高处，向上游鼓出（A）可以平衡水压力产生的压应力； （B）可以平衡水压力产生的拉应力； （C）可以增加水压力产生的拉应力； （D）可以维持水压力产生的拉应力。 6. 最优半中心角的选择范围是：（A）4055之间选取； （B）2060之间选取； （C）3055之间选取； （D）4065之间选取。 7. 拱坝平面布置时，要求每层的拱轴线及基岩等高线的交角（A）50； （B）40； （C）30； （D）20。 8. 温降时拱坝的轴线缩短，拱坝向下游变位（A）对坝体应力不利； （B）对坝体应力有利； （C）对坝肩稳定有利； （D）对坝肩稳定不利。