水工注册师上午专业知识试题a_精品文档.doc
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1~3.某大
(2)型水库工程,主坝为均质土坝,高70m,工程位于7度地震区,地震设计烈度为Ⅶ。
设计洪水位为105.5m,校核洪水位为107.5m,正常蓄水位为105.0m。
已知:
正常运用条件下波浪在坝坡上的爬高为3.50m,非常运用条件下波浪在坝坡上的爬高为1.8m。
最大风壅水面高度正常与非常情况均忽略不计;地震壅浪高度取0.5m,地震沉降按零计。
1.由以上条件,确定坝顶高程是由下列哪一种工况控制?
(A)正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高
(B)正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高
(C)校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高
(D)设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高
答案:
(D)
主要解答过程:
碾压式土石坝设计规范SL274—2001,5.3.1条,坝顶超高:
y=R+e+A+B
Y——坝顶超高,m;
R——最大波浪在坝坡上的爬高,m;
正常运用情况下为3.50m(给定);
非常运用情况下为1.80m(给定)。
e——最大风壅水面高度,m;本题设定为零。
A——安全加高,m;根据规范表5.3.1,
设计洪水位、正常蓄水位加正常运用情况下:
1.0m
校核洪水位加非常运用情况下:
0.5m
B——地震安全加高,为0.5m+0(给定)
(A)正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高
105+1.8+0+0.5+0.5=107.8m
(B)正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高
105.0+3.5+0+1.0=109.5m
(C)校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高
107.5+1.8+0+0.5=109.8m
(D)设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高
105.5+3.5+0+1.0=110.0m
答案:
(D)
2.参照已建工程的经验,均质土坝的上、下游坝坡关系有一定的规律,该坝的综合坝坡,上、下游各拟定了四种情况,下列选项中哪一项是符合一般规律的?
(A)1:
2.5,1:
2.8(B)1:
2.6,1:
2.6
(C)1:
2.6,1:
3.0(D)1:
2.8,1:
2.4
答案:
(D)
主要解答过程:
均质土坝一般上缓下陡。
3.当对该坝最大坝高断面进行坝坡稳定分析时,非常运用情况下,下列选项中哪一项是正确的?
(A)需要计及地震荷载,同时考虑水平向和垂直向地震作用
(B)不需要计及地震荷载
(C)需要计及地震荷载,只考虑水平地震作用
(D)需要计及地震荷载,只考虑垂直向地震作用
答案:
(C)
主要解答过程:
工程位于7度地震区,地震设计烈度为Ⅶ,坝坡稳定分析时需要计及地震荷载。
水工抗震规范4.1.2条,设计烈度8、9度的1、2级建筑物需同时考虑水平向和垂直向地震作用。
答案:
(C)
4~6.某大型工程,位于8度地震区。
主坝为粘土均质坝,受地形的限制,为满足泄洪要求,在主、副坝联接处建有溢洪道,设计洪水泄流量为8300m3/s,溢洪道基础位于第三纪砂层上。
溢洪道采用直线布置,由驼峰堰进水闸、泄槽、一级消力池、二级消力池、三级消力池以及海漫等几部分组成。
堰体为驼峰堰型,长28m,上游设壤土铺盖,厚2~3m,长250m,渗透系数为1×10-6cm/s,铺盖下砂层渗透系数为3×10-3cm/s。
堰体下设两条横向(垂直水流)排水管,并与堰体两侧边边墙外纵向排水管相联,横向排水管内地下水位高程为134.5m。
堰体结构简图及设计洪水过水时的受力状态见附图。
泄槽两侧挡墙为直墙式,并对称扩散,进口堰末泄槽起点宽131.5m,流速为13.15m/s,水深4.8m;泄槽末端处宽170m,流速为21.23m/s,水深2.3m。
泄槽底板下设有反滤层和网状排水沟,纵横向排水沟布置在泄槽底板下,横向排水沟自溢洪道中心向两侧以5%的坡度引边墙外排水廊道内。
第三纪砂层相对密度为0.80。
由颗粒级配曲线查得小于各粒径重量占总重量的百分数如下表:
砂的粒径
di(mm)
0.014
0.030
0.050
0.060
0.120
0.170
0.25
0.30
1.05
1.00
1.40
8.00
对应粒径
占(%)
5
10
15
20
30
40
50
60
70
80
85
100
4.判断溢洪道泄槽(陡槽)满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度,下列哪一项能满足最低要求?
(A)190m(B)170m
(C)150m(D)130m
答案:
(B)
主要解答过程:
溢洪道泄槽边墙扩散角可按《溢洪道设计规范》附录A.3中公式A.3.2-2计算,
tgQ=(g*h)1/2/k/v
式中:
h—扩散段首、未端平均水深;
v—扩散段首、未端平均流速;
k—经验系数,取3.0;
h=0.5(4.8+2.3)=3.55mv=0.5(13.15+21.23)=17.19m/s
tgQ=(g*h)1/2/k/v=(9.81*3.55)1/2/3/17.19=0.114
溢洪道泄槽满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度L:
L=0.5(170-131.5)/0.114=168.9m
5.当设计洪水泄洪,闸门全开堰体过水时,(顺水流方向)影响堰体(单宽)稳定的除有结构自重及其上的永久设备重量、土压力外,还有哪些基本荷载?
(A)设计洪水位时的扬压力和地震荷载
(B)设计洪水位时的扬压力和泄流时的水压力
(C)设计洪水位时的静水压力和地震荷载
(D)设计洪水位时的静水压力和波浪压力
答案:
(B)
主要解答过程:
6.由上述条件,下列哪一选项最接近高程134.5m以上堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力的计算值?
(按时均压强计算,忽略铺盖厚度,堰趾至横向排水沟的渗径长度按20m计,堰体过水如图示)。
下列选项中水平水推力计算值,哪一项是比较正确的?
(A)780kN(B)460kN
(C)420kN(D)1360kN
答案:
(B)
主要解答过程:
铺盖首部的渗透压力=(151.0-134.5)*10=165KN
铺盖尾部的渗透压力=165*24.5/274.5=14.72KN
堰底板上游的渗透压力=165*20/274.5=12.02KN
排水管的渗透压力为0
(1)上游止水以上水压力H1
H1=0.5(80+120)*4=400KN
(2)上游止水以下水压力H2
H2=0.5(14.72+12.02)*4.5=60.1KN
堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力=400+60.1=460KN
7.某装机450MW的坝后水电站内有2500kN/300kN的桥机,桥机轨道梁采用钢筋混凝土T形梁。
在进行吊车梁计算配筋时,需要确定T形梁的结构重要性系数γ0,桥机竖向荷载的动力系数γQ,结构系数γd。
以下哪一选项是正确的?
(A)γ0=1.1,γQ=1.05,γd=1.3
(B)γ0=1.0,γQ=1.05,γd=1.2
(C)γ0=1.0,γQ=1.2,γd=1.2
(D)γ0=1.0,γQ=1.1,γd=1.2
答案:
(B)
主要解答过程:
《水利水电工程第级划分与洪水标准》规定装机450MW为大(Ⅱ)型工程,厂房是主要建筑物,应为2级建筑物。
《水电站厂房设计规范》第4.1.3条规定,2级建筑物结构重要性系数γ0=1.0;第4.1.8条规定,桥机竖向荷载的动力系数γQ=1.05;《水工混凝土结构设计规范》第4.2.1条规定,结构系数γd=1.2。
8.有一素混凝土柱,混凝土强度等级C15,计算长度l0=3.6m,截面尺寸b×h=300×500mm2,轴向力设计值N=480kN,轴向力作用点至截面重心作用点距离e0=100mm,如图所示。
经复核,该柱截面安全。
以下哪一个数值最接近该素混凝土柱的受压承载力?
(A)600kN
(B)710kN
(C)480kN
(D)520kN
答案:
(C)
主要解答过程:
《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》条文5.2.1,5.2.2
公式5.2.2~1,5.2.2~4专业案例,水工结构篇,第二章,第三节
(1)有关系数
γd=1.3,fc=10N/mm2,e0=100mm,yc’=500/2=250mm
(2)判别是否要考虑受拉区混凝土的作用
0.4yc’=0.4×250=100mm
0.8yc’=0.8×250=200mm
故0.4yc’=e0≤0.8yc’,按不考虑混凝土受拉区的作用计算承载力。
(3)弯矩平面内的受压承载力
l/h=3600/500=7.2,查表5.2.2-1得,φ=0.93
N==482884N=483kN
(4)垂直弯矩作用平面的受压承载力
l/h=3600/300=12,查表5.2.2-1得,φ=0.82
N==709615N=710kN
应取(483kN,710kN)的小值,故受压承载力为483kN。
注:
(A)未计φ=0.93的影响,483/0.93=520kN;
(B)错误地取用(483kN,710kN)的大值710kN;
(D)错误地取用γd=1.2(钢筋混凝土构件),483/1.2×1.3==523kN。
9.某厂房(3级建筑物)房内有T形吊车梁,截面尺寸为梁高500mm,腹板宽200mm,翼缘厚度100mm,翼缘宽度400mm,计算跨度l0=6m,经计算跨中弯矩设计值M=210kN·m(包括自重),已配有受压钢筋2根直径16的Ⅲ级钢筋(As’=402mm2),采用C20混凝土,受拉钢筋也采用Ⅲ级钢筋,2排布置,(c=25mm),以下哪个数值最接近需要配置的受拉钢筋面积?
(A)2000mm2(B)1800mm2
(C)1950mm2(D)1845mm2
答案:
(D)
主要解答过程:
《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》条文6.2.2公式5.2.2~1,5.2.2~4
专业案例,水工结构篇,第二章,第四节
(1)确定有关系数
ψ=1.0,γd=1.2,γ0=1.0(安全级别Ⅱ级),γG=1.05,γQ=1.20,fc=10N/mm2,fy=fy’=360N/mm2,c=25mm
(2)翼缘宽度计算
假定受拉筋直径20mm,2排钢筋间间距为50mm,则a=25+20/2+50/2=60mm
h0=500-60=440mm,a’=25+16/2=33mm,hf’=100mm
对于独立的T形梁,hf/h0=100/440=0.227>0.1,b+12hf’=200+12×100=1400mm
l0/3=6000/3=2000mm
取(400,1400,2000)的最小值,故bi’=400mm,
(3)T形截面类型判断
γdM=1.2×210=252kN·m
fcbi’hi’(h0-hi’/2)+fy’As’(h0-a’)
=10×400×100×(440-100/2)+360×402×(440-33)=2.149×108N