水工建筑物计算题及答案

'---得分共5页第3页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)70.0H110,00.02.0H26.08.020.038.052.0γhγhγH2α2γ(H1-h)γ(H2-h)α1γ(H1-h)γH1γH1=9.8×70=686.0KPaγ(H1-h)=9.8×(70-2)=666.4KPaγh=9.8×2=19.6KPaα1γ(H1-h)=0.5×9.8×(70-2)=333.2KPaα2γ(H1-h)=0.3×9.8×(70-2)=199.92KPaγH2=9.8×10=98KPaγ(H2-h)=9.8×(10-2)=78.4KPa-.可修编. ----.可修编. ---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、渗透压力、扬压力分布图。。（８分）a▽40.00▽0.00▽2.00▽4.00γH2γhγH1γHα1γHγH1=10×40=400KPaγh=10×4=40KPaγH=10×（40－4）=360KPaα1γH=0.6×10×（40－4）=216KPaγH2=10×（4－2）=20KPa-.可修编. ---共4页第3页得分3、某溢流坝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。（８分）156.853.6▽1.5▽0.0▽0.037.20▽▽40.0▽▽4.0辅助排水孔集水井（单位：米）-.可修编. ----.可修编. ---得分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要求；3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。80.0H110,00.02.0H2B解：该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规要求；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。-.可修编. ----.可修编. ---得分共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要求；3、如不满足可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。70.0H110,00.02.0H2B解：该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规要求；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。-.可修编. ----.可修编. ---得分共5页第3页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要求；3、若不满足规要求可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。a▽120.0▽0.00▽6.00▽12.00解：该混凝土重力坝抗滑稳定安全性满足规要求；若不满足规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。-.可修编. ---共5页第3页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=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要求；3）如不满足规要求可采取那些主要工程措施（列出三项以上）。a▽120.0▽0.00▽6.00▽12.00解：该混凝土重力坝抗滑稳定安全性不满足规要求；若不满足规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。-.可修编. ----.可修编. ---得分共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），计入扬压力时：试求：1、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）37.20▽▽▽▽　　　　位置　容　　ｘ＝０ｘ＝１８．６ｘ＝３７．２669.5452.25234.90336.67-18.6036.8573.7669.5638.85238.60-149.7570--.可修编. ----.可修编. ---得分共5页第5页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。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：-.可修编. ----.可修编. ---得分共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。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。（12分）y（2分）x解：建立坐标如图所示等效渗径长度为m（2分）（2分）浸润线方程为抛物线焦点距为（2分）通过坝体单宽渗流量为（2分）浸润线方程为：（2分）或为：-.可修编. ----.可修编. ---得分共5页第5页2、某土坝典型剖面如图所示，已知=210-7m/s，=210-5m/s。试求：1、通过心墙的单宽渗透流量；2、通过坝体的单宽渗透流量；3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。（12分）（4分）（4分）（4分）-.可修编. ----.可修编. ---共4页第4页10、1．某土坝典型剖面如图所示，已知=210-7m/s，=210-5m/s。试求：1、通过心墙的单宽渗透流量；2、通过坝体的单宽渗透流量；3、确定浸润线方程，并将其绘于图上。（12分）y（4分）ox（4分）（4分）-.可修编. ----.可修编. ---共5页第5页12、某有压隧洞，洞身径，洞中心水头，混凝土允许抗拉强度，，，。试求：混凝土衬砌的厚度解：取。-.可修编. ----.可修编. ---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）。试求：１、基底压力的值，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。P=4744.6kNG=13010.8kN9.34B=16.0△0.70▽0.00▽1.７0（3分）满足要求（3分）满足要求（3分）不满足要求（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。（3分）-.可修编. ----.可修编. ---得分共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，总不平衡剪力为，闸墩分配的不平衡剪力为，外荷载作用于单位宽度（1米）板条上的均布荷载为。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）15.216.51.11.13.25解：-.可修编. ----.可修编.'