水工建筑物复习资料（四）
土石坝和水闸设计中，引入了与波高相对应的平均波周期Ｔ要素．
由于影响波浪的因素很多，目前主要用半经验公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 V>16~18m/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 (V>16~18m/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 α i 为质点的动态分布系数。对不同的建筑物 , 或在建筑物不同高度处，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：
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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 ：
错误！未找到引用源。（A）如地震及外荷载等 ； （B）如地震及温升作用等 ；
错误！未找到引用源。（C）如地震及温度作用等 ； 错误！未找到引用源。（D）如地震及温降作用等 。 2. 温度应力是指:
错误！未找到引用源。（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 ；
错误！未找到引用源。（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 ；
错误！未找到引用源。（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进行时，结构内将产生的相应应力 ；
错误！未找到引用源。（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 ：
错误！未找到引用源。（A） 温降时对坝体应力有利，温升时对坝肩稳定不利 ； 错误！未找到引用源。（B） 温降时对坝体应力不利，温升时对坝肩稳定不利 ； 错误！未找到引用源。（C） 温降时对坝体应力不利，温升时对坝肩稳定有利 ； 错误！未找到引用源。（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:
错误！未找到引用源。（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 ；
错误！未找到引用源。（B) 土粒骨架所承担的应力称为土体应力，孔隙水所承担的应力称孔隙水压力。两者之和称为总应力 ；
错误！未找到引用源。（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 ；
错误！未找到引用源。（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:
错误！未找到引用源。（A） 当 H 1 > 时，称为深水波； H k < H 1 <
时，称为浅水波；H 1 < H k 时，称为破碎波 ；
错误！未找到引用源。（B） 当 H 1 >
时，称为破碎波； H k < H 1 < 时，称为浅水
波； H 1 < H k 时，称为深水波 ；
错误！未找到引用源。（C） 当 H 1 >
时，称为浅水波； H k < H 1 < 时，称为深水
波； H 1 < H k 时，称为破碎波 ；
错误！未找到引用源。（D） 当 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. 算沿建筑物高度作用于质点 i 的水平向地震惯性力 ：
错误！未找到引用源。（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；
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错误！未找到引用源。（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；
错误！未找到引用源。（C）对不同的水工建筑物，有不同的计算公式形式；
错误！未找到引用源。（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 :
错误！未找到引用源。（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； 错误！未找到引用源。（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；
错误！未找到引用源。（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；
错误！未找到引用源。（D）结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 ：
错误！未找到引用源。（A）土体上的力； 错误！未找到引用源。（B）土体的体积力； 错误！未找到引用源。（C）土体的表面力； 错误！未找到引用源。（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与浸润线和水位的关系，采用不同的容重:
错误！未找到引用源。（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；
错误！未找到引用源。（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； 错误！未找到引用源。（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；
错误！未找到引用源。（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：
错误！未找到引用源。（A）自重作用、温度作用、渗流作用、流体作用、地震作用； 错误！未找到引用源。（B）自重作用、温升作用、渗流作用、流体作用、地震作用； 错误！未找到引用源。（C）自重作用、温度作用、渗流作用、波浪作用、地震作用； 错误！未找到引用源。（D）自重作用、温度作用、渗压作用、流体作用、地震作用。
01-05 C A B C A 06-10 D C B D A
第五章 重 力 坝
1. 结合重力坝的工作条件，分析其优缺点
①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； ②断面形状简单，结构作用明确，施工方便，安全可靠；
③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，掺外加剂延长初凝时间；
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④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；
⑤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。 ⑥坝体工程较大，材料的强度不能充分发挥；
⑦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；
⑧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：
①剖面设计 参照已建类似工程，拟定剖面尺寸。
②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。 ③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。
④溢流重力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。
⑤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。 ⑥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。 ⑦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：
①坝体及其上永久性设备重；
②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）；
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③相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力； ④泥砂压力；
⑤相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力； ⑥冰压力； ⑦土压力；
⑧相应于设计洪水位时的动水压力； ⑨其他出现机会较多的荷载。 特殊荷载：
①校核洪水位时的静水压力； ②相应于校核洪水位时的扬压力； ③相应于校核洪水位时的浪压力； ④相应于校核洪水位时的动水压力； ⑤地震荷载；
⑥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：认为坝体与坝基为接触状态，公式形式简单，但没有考虑坝体与坝基的咬合，胶结作用，与实际情况出入较大。
抗剪断强度公式：认为坝体与坝基为胶结状态，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
①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。
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