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水工建筑物计算题及答案.doc

上传人:可**** 文档编号:948140 上传时间:2024-04-08 格式:DOC 页数:16 大小:1.63MB
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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 γh γh γH2 α2γ(H1-h) γ(H2-h) α1γ(H1-h) γH1 γH1=9.8×70=686.0KPa γ(H1-h)=9.8×(70-2)=666.4KPa γh=9.8×2=19.6KPa α1γ(H1-h)=0.5×9.8×(70-2)=333.2KPa α2γ(H1-h)=0.3×9.8×(70-2)=199.92KPa γH2=9.8×10=98KPa γ(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。。 (8分) a ▽40.00 ▽0.00 ▽2.00 ▽4.00 γH2 γh γH1 γH α1γH γH1=10×40=400KPa γh=10×4=40KPa γH=10×(40-4)=360KPa α1γH=0.6×10×(40-4)=216KPa γH2=10×(4-2)=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。 (8分) 15 6.85 3.6 ▽ 1.5 ▽0.0 ▽0.0 37.20▽ ▽40.0 ▽ ▽4.0 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ΣP=32000.0kN,铅直作用力为ΣW=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ΣP=32000kN,铅直作用力为ΣW=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ΣP=12500kN,铅直作用力为ΣW=17954.28kN,扬压力为ΣU=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)。 a ▽120.0 ▽0.00 ▽6.00 ▽12.00 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 ΣP=12500.0kN,铅直作用力为ΣW=17954.28kN,扬压力为ΣU=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)。 a ▽120.0 ▽0.00 ▽6.00 ▽12.00 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   x=0 x=18.6 x=37.2 669.5 452.25 234.9 0 336.67 -18.6 0 36.85 73.7 669.5 638.85 238.6 0 -149.75 70 - 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:1、基底压力的值,并将分布图绘于图上;     2、抗滑稳定是否满足设计要求;     3、地基承载力是否满足设计要求;     4、基底压力不均匀系数是否满足设计要求;     5、对于不满足设计要求的提出调整方案。 P=4744.6kN G=13010.8kN 9.34 B=16.0 △0.70 ▽0.00 ▽1.70 (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: 1、作用于单位宽度(1米)底板上的集中力与均布力;     2、绘出该单位宽度底板的结构计算简图   (20分) 15.21 6.5 1.1 1.1 3.25 解:
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