水工建筑物-教案_(重力坝_拱坝)

'新疆农业大学水利与土木工程学院水工建筑物授课教案章节名称第三章重力坝教学日期职称授课教师姓名阿不都教授授课时数14学时本章的教学目的与要求重力坝一章的教学是《水工建筑物》这门课程的入门章节，通过这章的学习，教师要将水工建筑物的设计方法、设计过程、设计原理和具体计算、绘图等内容系统的讲解清楚。设计方法上要掌握极限状态设计方法；计算方法上要掌握材料力学方法、刚体极限平衡方法。设计过程上要掌握从剖面拟定、作用施加、过坝水流处理、基础处理和细部构造等。设计原理上要掌握强度和稳定是如何提出问题和解决问题的；掌握重力坝水电枢纽中“水”从拦蓄到宣泄的能量转换原理。授课主要内容及学时分配重力坝的工作特点；重力坝上的主要荷载计算方法以及荷载组合；岩基上重力坝的稳定分析；强度校核（应力计算）；剖面设计；溢流重力坝的泄水方式及特点；下游消能与水面衔接；地基处理；构造要求。重力坝的发展；轻型坝简介；碾压混凝土坝、砌石坝等。重点、难点及对学生的要求（掌握、熟悉、了解、自学）重点是设计方法、设计原理和设计过程；开始掌握国内外的设计标准、规范。难点是如何将已经学过的知识和原理系统的运用的重力坝的设计过程中。对学生的基本要求：(1)非溢流重力坝的荷载计算、剖面拟定、抗滑稳定验算及坝体应力的计算；(2)溢流重力坝的水力计算、剖面拟定；(3)重力坝的主要构造尺寸拟定能力；(4)重力坝的地基处理能力；(5)从新方法、新技术、新材料等方面看重力坝建设的发展方向。思考题和作业（1）重力坝的工作特点是什么？重力坝的优缺点？（2）重力坝的设计内容？基本剖面历史变革？（3）筑坝材料变革的历史和基础？（4）抗滑稳定的计算方法类型？计算方法比较。提高坝体抗滑稳定的工程措施。（5）重力坝失稳破坏的机理？目前设计中计算方法的缺陷？（6）重力坝应力分析的方法？扬压力存在的影响？（7）重力坝施工和运行期温度应力的计算方法？温度裂缝的类型和温度控制的措施？（8）重力坝地震作用计算方法、设防标准和工程措施？（9）溢流重力坝孔口设计、孔口形式类型及其特点？为什么用单宽流量衡量溢流重力坝泄水控制指标？（10）消能工的基本原理?不同消能工能量转换的途径？近20年在消能工设计方面的进展?（11）溢流坝有哪些高速水流问题？计算方法？判断标准？工程措施？（12）重力坝地基处理的主要内容和作用？（13）重力坝构造设计的内容？综合作业：给定一个预可研阶段重力坝设计的基本条件，拟定非溢流坝重力坝和溢流坝重力坝剖 新疆农业大学水利与土木工程学院面，构并做构造设计，最终绘出三维重力坝溢流和非溢流两个坝段。涉及稳定计算、应力计算、水力学计算等内容参考教材（资料）水工建筑物林继镛主编北京：中国水利电力出版社2006年重力坝设计潘家铮水利电力出版社1987年混凝土重力坝设计规范SL319-2005中华人民共和国水利部发布北京：电子工业出版社2005年混凝土重力坝设计规范DL5108-1999中华人民共和国国家经济贸易委员会发布北京：中国水利电力出版社2000年重力坝设计二十年周建平等主编北京：中国水利电力出版社2008年 新疆农业大学水利与土木工程学院第三章岩基上的重力坝第一讲第一讲讲授第一节概述、第二节重力坝的荷载及其组合第一节概述一、重力坝的工作原理及特点自重产生的抗滑力来满足稳定要求；满足强度要求。重力坝基本剖面呈三角形。坝轴线通常呈直线，折线或拱形。独立工作的坝段。优缺点对应一起讲；横排列表重力坝优点：（1）结构作用明确，设计方法简便，安全可靠。（2）对地形、地质条件适应性强。任何形状的河谷都可以修建重力坝。（3）枢纽泄洪问题容易解决。（4）便于施工导流。（5）施工方便。缺点：（1）坝体剖面尺寸大，材料用量多。（2）坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。（3）坝体与地基接触面积大，相应坝底扬压力大，对稳定不利。（4）坝体体积大，由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩，将产生不利的温度应力和收缩应力，因此，在浇筑混凝土时，需要有较严格的温度控制措施。二、重力坝的设计内容（1）剖面设计（2）稳定分析（3）应力分析（4）构造设计（5）地基处理（6）溢流重力坝和泄水孔的孔口设计（7）监测设计简单讲三、重力坝的建设情况――――――――――――――――――――――-1962年瑞士建成了世界上最高的大狄克桑斯重力坝，坝高达285m。20世纪60年代开始，由于土石坝迅速发展，重力坝所占的比重有所下降。80年代，碾压混凝土，使重力坝所占比重又有所回升。50年代高105m的新安江和高71m的古田一级两座宽缝重力坝。3 '