水工建筑物计算题及答案.doc

得分 共 5 页第 3 页1、某混凝土重力坝剖面如图所示，试绘出坝基面扬压力分布图，（单位：m）。 (7分) 70.0 H1 10,0 0.0 2.0 H2 6.0 8.0 20.0 38.0 52.0 h h H2 2(H1-h) (H2-h) 1(H1-h) H1 H1=9.870=686.0KPa (H1-h)=9.8(70-2)=666.4KPa h=9.82=19.6KPa 1(H1-h)=0.59.8(70-2)=333.2KPa 2(H1-h)=0.39.8(70-2)=199.92KPa H2=9.810=98KPa (H2-h)=9.8(10-2)=78.4KPa 得分 共 5 页第 3 页2、某重力坝挡水坝段防渗排水布置如图所示。试绘制坝基面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。 （分）a40.000.002.004.00 H2 h H1 H 1H H1=1040=400KPa h=104=40KPa H=10（404）=360KPa 1H=0.610（404）=216KPa H2=10（42）=20KPa 共 4 页第 3 页得分3、某溢流坝水坝段防渗排水布置如图所示，。试绘制坝基面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。 （分）156.853.6 1.50.00.037.2040.04.0辅助排水孔集水井 （单位：米） 得分 4 页第 3 页4、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为B=50.0m,水平作用力为P=32000.0kN,铅直作用力为W=48000.0kN,f=0.72,Ks=1.1,Ks=3.0，试求：1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。 80.0 H1 10,0 0.0 2.0 H2 B 解： 该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；若不满足采取的主要工程措施有：1、利用水重；2、采用有利的开挖轮廓线；3、设置齿墙；4、采取抽水措施；5、加固地基；6、横缝灌浆；7、预加应力措施。 得分 共 4 页第 3 页5、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为B=50.0m, 水平作用力为P=32000kN,铅直作用力为W=48000.0kN,f=1.0 ， c=900KPa,Ks=1.1,Ks=3.0试求：1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。 70.0 H1 10,0 0.0 2.0 H2 B 解： 该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；若不满足采取的主要工程措施有：1、利用水重；2、采用有利的开挖轮廓线；3、设置齿墙；4、采取抽水措施；5、加固地基；6、横缝灌浆；7、预加应力措施。 得分 共 5 页第 3 页6、 某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为倾斜面，倾角为=12水平作用力为P=12500kN，铅直作用力为W=17954.28kN，扬压力为U=5339.1kN，f=0.9 ，c=720KPa，Ks=1.1，Ks=3.0，试求：1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；2、试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；3、若不满足规范要求可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。a120.00.006.0012.00 解： 该混凝土重力坝抗滑稳定安全性满足规范要求；若不满足规范要求可采取的主要工程措施有：1、利用水重；2、采用有利的开挖轮廓线；3、设置齿墙；4、采取抽水措施；5、加固地基；6、横缝灌浆；7、预加应力措施。 共 5 页第 3 页7、 某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为倾斜面，倾角为=12，水平作用力为P=12500.0kN，铅直作用力为W=17954.28kN，扬压力为U=5339.1 kN，摩擦系数为f=0.62,Ks=1.1，Ks=3.0，试求：1）该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；2）试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；3）如不满足规范要求可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。 a120.00.006.0012.00 解： 该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规范要求；若不满足规范要求可采取的主要工程措施有：（1）利用水重；（2）采用有利的开挖轮廓线；（3）设置齿墙；（4）采取抽水措施；（5）加固地基；（6）横缝灌浆；（7）预加应力措施。得分 共 5 页第 4 页8、某混凝土重力坝典型剖面如图所示（长度单位：米），计入扬压力时： 试求： 1、三点各应力值。 2、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。 （8分）37.20位置内容669.5452.25234.90336.67-18.6036.8573.7669.5638.85238.60-149.7570-得分 共 5 页第 5 页9、 某土坝为棱体排水，其典型剖面如图所示，已知坝体材料的渗透系数 为。 试求： 1、通过坝体单位宽度的渗透流量q。 2、浸润线方程，并将其绘制于图上。解：建立坐标如图所示等效渗径长度为 m （3分） （3分）浸润线方程为 抛物线焦点距为 （3分） 通过坝体单宽渗流量为 （3分） 浸润线方程为： （3分） 或为：得分 共 4 页第 4 页11、某土坝为棱体排水，其典型剖面如图所示，已知坝体材料的渗透系为。试求： 1、通过坝体单位宽度的渗透流量q。 2、浸润线方程，并将其绘制于图上。 （ 12分 ） y （ 2分 ） x 解：建立坐标如图所示等效渗径长度为 m （ 2分 ） （ 2分 ）浸润线方程为 抛物线焦点距为 （ 2分 ） 通过坝体单宽渗流量为 （ 2分 ） 浸润线方程为： （ 2分 ） 或为：得分共 5页第 5 页2、 某土坝典型剖面如图所示，已知=210-7m/s，=210-5 m/s。试求： 1、通过心墙的单宽渗透流量； 2、通过坝体的单宽渗透流量； 3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。 （ 12分 ） （4分） （4分） （4分）共 4页 第 4 页10、1某土坝典型剖面如图所示，已知=210-7m/s，=210-5m/s。试求：1、通过心墙的单宽渗透流量；2、通过坝体的单宽渗透流量；3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。 （ 12分 ）y （ 4分 ） o x （ 4分 ） （ 4分 ） 共 5 页第 5 页12、某有压隧洞，洞身内径，洞中心水头，混凝土允许抗拉强度，。 试求： 混凝土衬砌的厚度 解： 取。 共 5 页第 5 页13、某水闸闸室结构简图如图所示，（长度单位：m，、集中力单位：KN，、高程单位：m）。 试求：、基底压力的值，并将分布图绘于图上； 、抗滑稳定是否满足设计要求； 、地基承载力是否满足设计要求； 、基底压力不均匀系数是否满足设计要求； 、对于不满足设计要求的提出调整方案。P=4744.6kNG=13010.8kN9.34B=16.00.700.001.0 （3分） 满足要求 （3分） 满足要求 （3分） 不满足要求 （3分） 调整方案： 减小扬压力，增加闸门上游底板沿水流方向的长度，调整上部结构布置形式，将闸门移向下游侧等。 （3分） 得分 共 4 页第 4 页14、某水闸闸门下游段沿水流方向单位宽度（1米）板条简图如图所示，作用于闸墩上的外荷载（包括墩体自重）为，总不平衡剪力为，闸墩分配的不平衡剪力为，外荷载作用于单位宽度（1米）板条上的均布荷载为。 试求： 、作用于单位宽度（1米）底板上的集中力与均布力； 、绘出该单位宽度底板的结构计算简图 （分） 15.216.51.11.13.25 解：