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水工建筑物计算题及复习资料

共5 页第3 页得分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)70.0H110,00.0 2.0 H26.08.020.038.052.0γh γhγH2α2γ(H1)γ(H2)α1γ(H1)γH1γH1=9.8×70=686.0γ(H1)=9.8×(70-2)=666.4γ9.8×2=19.6α1γ(H1)=0.5×9.8×(70-2)=333.2α2γ(H1)=0.3×9.8×(70-2)=199.92γH2=9.8×10=98γ(H2)=9.8×(10-2)=78.4共4 页第3 页3、某溢流坝水坝段防渗排水布置如图所示,6.0~45.01=α,4.0~2.02=α。

试绘制坝基面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。

(8分)(单位:米)得分156.853.6▽ 1.5▽0.0▽0.037.20▽40.0▽▽4.0辅助排水孔集水井4 页第3 页得分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50.0m,水平作用力为Σ32000.0,铅直作用力为Σ48000.00.72,[]=1.1,[′]=3.0,试求:1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数值;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)。

80.0H110,00.0 2.0 H2B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。

共4 页第3 页得分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50.0m,水平作用力为Σ32000,铅直作用力为Σ48000.0′=1.0 ,c′=900,[]=1.1,[′]=3.0试求:1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数值;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)。

70.0H110,00.0 2.0 H2B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。

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Σ12500,铅直作用力为Σ17954.28,扬压力为Σ5339.1,f′=0.9 ,c′=720,[]=1.1,[′]=3.0,试求:1、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数值;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)。

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。

得分a▽120.0▽0.00▽6.00▽12.0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Σ12500.0,铅直作用力为Σ17954.28,扬压力为Σ5339.1 ,摩擦系数为0.62,[]=1.1,[′]=3.0,试求:1)该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数值;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)。

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。

a▽120.0▽0.00▽6.00▽12.0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smK/1026-⨯=。

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smK/1026-⨯=。

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eK=2⨯10-7m,K=2⨯10-5 m。

试求:1、通过心墙的单宽渗透流量eq;2、通过坝体的单宽渗透流量q;3、确定浸润线方程,并将其绘于图上。

(12分)()2221222⨯--⨯=eeehKq()()5.2232224220⨯-⨯--⨯=ehKqqqe=54410241010225227-⨯⨯=-⨯⨯--eehh2795500eh=36.8=eh(4分)msmhKq ee⋅⨯=-⨯⨯=-⨯=--/1067.3462.6910010241037722(4分)()()xxKKxKqyeeee19.15100462.69100210022122-=--=--=(4分)得分共 4页 第 4 页 10、1.某土坝典型剖面如图所示,已知e K =2⨯10-7m ,0K =2⨯10-5m 。

试求:1、通过心墙的单宽渗透流量e q ;2、通过坝体的单宽渗透流量0q ;3、确定浸润线方程,并将其绘于图上。

( 12分 )y( 4分 )o xδ2221e e e h H K q -⨯= LH h K q e 222200-⨯=m H 102121=-=mH 2242=-=mL 275.2}24{32=⨯--=q q e =54410241010225227-⨯⨯=-⨯⨯--e e h h24547000e h = mh e 93.3=m s m h K q ee ⋅⨯=-⨯⨯=-⨯=--/1023.4493.3101024103622722( 4分 )()()m s m h K q e ⋅⨯=⨯-⨯=⨯-⨯--⨯=--/1023.4272293.31025.2232224362252200 ()xx K L K x K q h y e 423.044.152293.3293.3202202002-=⨯--=-= ( 4分 )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:,、高程单位:m)。

kPacmLBA20,1.17,2.2432.15162===⨯=⨯=ϕ[][][]kPaRKC360,5.2,25.1===η试求:1、基底压力minmax,σσ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。

(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)4744.613010.89.3416.0△0.70 ▽0.00▽1.70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P',总不平衡剪力为KNQ310=∆,闸墩分配的不平衡剪力为QQ∆=∆94.0墩,外荷载作用于单位宽度(1米)板条上的均布荷载为mKNq/48.11='。

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)解:得分15.26.51.1 1.13.25mkNP/8.262='mkNP/8.262='。

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