水工建筑物计算题及答案.docx
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水工建筑物计算题及答案
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)
γH2=9.8×10=98KPa
γ(H2-h)=9.8×(10-2)=78.4KPa
得分
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。
10.5~0.7。
(8分)
γH1=10×40=400KPa
γh=10×4=40KPa
γH=10×(40-4)=360KPa
α1γH=0.6×10×(40-4)=216KPaγH2=10×(4-2)=20KPa
得分
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)。
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
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)
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
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)。
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。
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=5339.1kN,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)。
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。
内容
位置
x=0
x=18.6
x=37.2
y
669.5
452.25
234.9
0
336.67
-18.6
x
0
36.85
73.7
1
669.5
638.85
238.6
2
0
-149.75
70
1
0
-60.89
81.48
得分
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K2106m/s。
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:
2分)
2分)
2分)
2分)
或为:
浸润线方程为
抛物线焦点距为
通过坝体单宽渗流量为
浸润线方程为:
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K2106m/s。
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。
y
12分)
解:
建立坐标如图所示
等效渗径长度为
m
得分
2、某土坝典型剖面如图所示,
-7-5
已知Ke=210-7m/s,K0=210-5m/s。
得分
试求:
1、通过心墙的单宽渗透流量qe;
2、通过坝体的单宽渗透流量q0;
3、确定浸润线方程,并将其绘于图上。
12分)
qeq0
2107102
22
he5he4
e2105e
54
550079he2
he8.36
qKe102
he2
210710069.623.67107m3/sm
(4分)
4分)
4
2qex
Ke
1002Ke10069.62x
4Ke
10015.19x
4分)
10、
-7-51.某土坝典型剖面如图所示,已知Ke=210-7m/s,K0=210-5m/s。
试求:
1、通过心墙的单宽渗透流量qe;
2、通过坝体的单宽渗透流量q0;
yhe22q0x3.9322K03.932x15.440.423x
2LK0
12、某有压隧洞,洞身内径D5m,洞中心水头H16m,混凝土允许抗拉强度
1
hl611kPa,Eh2.6107kPa,,K05106kN/m3。
试求:
混凝土衬砌的厚度h?
解:
pH1016160kPaAEK0
(1)AEK0
(1)(12)
2.61075.0106(11)
0.67
0.1756m取h25cm。
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)。
20
ABL1615.2243.2m2,017.10,c020kPa
KC1.25,2.5,R360kPa
B=16.0
试求:
1、基底压力max,min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。
9.34
不满足要求(3分)
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。
得分
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Q310KN,闸墩分配的不平衡剪力为
Q墩0.94Q,外荷载作用于单位宽度(1米)板条上的均布荷载为q11.48KN/m。
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)
6.5
3.25
1.1
15.2