《水工建筑物》计算题及答案.docx

'得分其5贡第3贡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,0^=05啊=03,（单位：m）。（7分）丫Hi=9.8X70=686.0KPa丫(Hi-h)=9.8X(70-2)=666.4KPa丫h=9.8x2=19.6KPaai丫(Hi-h)=0.5X9.8X(70-2)=333.2KPa若丫(Hi-h)=0.3X9.8X(70-2)=199.92KPa丫H2=9.8XI0=98KPa丫(H2-h)=9.8x(I0-2)=78.4KPa 得分共5页第3页：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Ij透压力、扬压力分布图。10.5~0.7。（8分）,a>HH2a1yH 丫Hi=10X40=400KPa丫h=10X4=40KPa丫H=10X(40—4)=360KPaaiTH=0.6X10X(40—4)=216KPa丫H2=10X(4—2)=20KPa r兵4员奈3,得分:3、某溢流坝水坝段防渗排水布置如图所示，i0.45~0.6,20.2~0.4。试绘制坝基j面浮托力、渗透压力、扬压力分布图。（8分）I刑=10x40=4QOKPayh=10xL5=15KPay(Hi-h)=10(40-1.5)=3B5KPa/巩%-h)=0.5xlOx(40-1.5)=19Z5KPa(也-hj=03xlCx(40-U)=115.5KPsy(H2-h)=10x(4-1.5)=25KPa=tax4=40KPa B=50.0m,得分52UDDCiWJfDC解：4页第3页4、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为水平作用力为2P=32000.0kN,铅直作用力为2W=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。 B=50.0m,得分Ks值;共4页第3页5、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为水平面，坝底宽为水平作用力为2P=32000kN,铅直作用力为2W=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）fH怛+EXA143^4QCUC-K9U解：-320OD=2.906＜网=豆。 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，倾角为日=12。水平作用力为2=0.9,c"P=12500kN,铅直作用力为2W=17954.28kN,扬压力为EU=5339.1kN,f"=720KPa,[Ks]=1.1,[Ks"]=3.0,试求：1、2、该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；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）FW苴FXmjAT+HFX口占XPWJXA口1UUiMwiLT-53知注汽定以工皿】；“用TN口乂丸.M12"-l"g54_2B®tai2"I工Tr„liszitP=4b2<[Ks,f]=3.0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。 共5页第3页P=12°,水平作用力为7、某混凝土重力坝剖面如图所示，坝基面为倾斜面，倾角为f=0.62,[Ks]=1.1,[Ks"1)2)3)NP=12500.0kN,铅直作用力为2W=17954.28kN,扬压力为2U=5339.1kN,摩擦系数为]=3.0,试求：该混凝土重力坝抗滑稳定安全系数Ks值；试判断该混凝土重力坝抗滑稳定性是否满足规范要求；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） (1)(2)(3)(4)(5)(6)⑺割（WFX;xF-I+工？；，出水的:就x白若乂■道.丁）二Fx=：S口一工T>.ELT-E21：二口国s=.s12"-i"gsxzssluis"=ljOB<|Jfe]=l_l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：利用水重；采用有利的开挖轮廓线;设置齿墙；采取抽水措施；加固地基；横缝灌浆；预加应力措施。 ，计入扬压力时:得分y669.511.68x1,,2、iarctg()2yxi试求：1、x共5页第4页8、某混凝土重力坝典型剖面如图所示（长度单位：米）36.7xx2x1.98x■21xyxy2220,x18.6,x37.2三点各应力值。2、在图上绘制出以上三点的主应力矢量图。（8分） j_位置内容f-x=0x=18.6X=37.2y669.5452.25234.90336.67-18.6x036.8573.71669.5638.85238.620-149.75701060.89-81.48 共5页第5页j9、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/so试求：j1、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。等效渗径长度为（3分）一f，二丁5…m浸润线方程为Lj=（12-10）x34-5+（12-2）x3.5-（2-1）x1=35L=△L=42H35=39.29fei+-Fjf%=M好+盐必孙=ILyt=H（3分）抛物线焦点距为%==Vp+ip-l（3分）或为：,■一■或为：,■一■=1.018m（3分）通过坝体单宽渗流量为--•一上KLUX融血初=2.44xlQ-sra,/,s^m浸润线方程为:（h尹h+争=a十（3分）或为：,■一■或为：,■一■ =<407+2.441或为：,■一■ 得分1、通过坝体单位宽度的渗透流量2、浸润线方程，并将其绘制于图上。解：建立坐标如图所示三：：T等效渗径长度为蠹L=^XH…乐新（2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K2106m/so试求：q。L1=(12-10)x3+5+(12-2)xZ5-(2-l)xl=3SL=△L+L^=429+35=39.29(2分)浸润线方程为71=¥呢+211a电=L%=H抛物线焦点距为％=-如¥?*>=VPT1P-L(2分)=<59.29=+CIO-1?-39.25=1.018m通过坝体单宽渗流量为q=KX：型吗迎(2分)=2.44&m浸润线方程为："..二."「・••一，=v407+2.44x或为：.■一■ 共5页第5得分2、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qo；qoqe107102h22105h2454550079h；he8.36（4分）qKe2210he10710069.623.6710（4分）1222I、2Ke10069.62100——ex4Ke10015.19x（4分） 共4.第4,"""!II：10、1aj1.某土坝典型剖面如图所示，已知Ke=210-7m/s,Ko=210-5m/s。aa:试求：II■11、通过心墙的单宽渗透流量qe;1；2、通过坝体的单宽渗透流量qo;I：3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。（12分）：•■IIy ▽1Z,00"•（4分） 共5页第5页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hl611kPa,Eh2.6107kPa,1,K05106kN/m3。6试求:混凝土衬砌的厚度h?解：pH1016160kPa—E_Ko(1_)_EKo(1)(12)2.61075.0106(12.61075.0106(16)6)0.672.5.0.676111601611160 0.1756m取h25cm。 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）。ABL1615.2243.2m2,17.10,c020kPaKc1.25,2.5,R360kPa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。9.34G=13010.8kN▽1.70P=4744.6kN△0.70▽0.00=26.62KPaB=16.0（3分）—h=SOJBKPat&Ei挈[）£3¥+unAi47we满足要求（3分）-A~—A>：3i£>15"id仃皿夏=3»-38KPa=26.62KPa八…皿"==53.5KPa<[R]=36OKFa满足要求（3分）n=.二in,»urTun不满足要求（3分） 调整方案:（3分）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。 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）解:p=口一二p一丝容262.8+竺『23=4+=1L48+-7^=工工7KN/m?=408.5KNP=403.5KNq=12.7KN/m '