重力壩

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1. 水工建筑物魚水利樞紐：為了滿足防洪要求，獲得灌溉，發(fā)電，供水等方面的效益，需要在河流的適宜地段修建不同類型的建筑物，用來(lái)控制與分配水流，這些建筑物稱為水工建筑物，而由不同類型的水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。
2. 水利工程的特點(diǎn)：（1）工作條件復(fù)雜。（2）受自然條件制約，施工難度大 （3）效益達(dá)，對(duì)環(huán)境影響也大（4）失事后果嚴(yán)重。
3. 在建和已建水電站。表1-1.
4. 解決水工問(wèn)題的方法：理論分析，數(shù)值分析，實(shí)驗(yàn)研究法，原型觀測(cè)與監(jiān)測(cè)，工程經(jīng)驗(yàn)。
5. 水利技術(shù)工作包含：勘測(cè)，規(guī)劃，工程設(shè)計(jì)，工程施工，工程管理，科技開(kāi)發(fā)。
6. 水利水電工程為什么要分等分級(jí)？  水利工程工作失常，會(huì)直接影響經(jīng)濟(jì)效益，而工程失事，將給社會(huì)帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人為的災(zāi)害。水利是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，工作失常會(huì)導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)受到阻滯和破壞，甚至形成社會(huì)問(wèn)題。因此，根據(jù)水利水電工程的規(guī)模，效益和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位對(duì)其進(jìn)行分等分級(jí)。
7. 建筑物安全儲(chǔ)備的表達(dá)形式：?jiǎn)我话踩禂?shù)法和分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。
8. 水工建筑物失事情況統(tǒng)計(jì)。P19
9. 水工建筑物的可靠度分析：安全性，耐久性，適用性。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率。
10. 重力壩：用混凝土或者石料等材料修筑，主要依靠壩體自重保持穩(wěn)定的壩。
11. 重力壩工作原理：重力壩在水壓力與其他荷載作用下，主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來(lái)滿足穩(wěn)定的要求；依靠壩體自重產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消由于水壓力產(chǎn)生的拉應(yīng)力。
12. 作用與荷載：作用為外界環(huán)境對(duì)水工建筑物的影響。荷載為直接作用在結(jié)構(gòu)體上的作用，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，如果開(kāi)始即可用一個(gè)明確的外力來(lái)代表外界環(huán)境的影響，則此作用稱為荷載。
13. 重力壩承受的荷載與作用：自重﹑靜水壓力﹑揚(yáng)壓力﹑凍水壓力﹑波浪壓力﹑泥沙壓力﹑冰壓力﹑土壓力﹑溫度作用﹑風(fēng)作用﹑地震作用。具體的參考課本
14. 地震慣性力：發(fā)生地震時(shí)由地震加速度和建筑物質(zhì)量引起的慣性力。
15. 地震動(dòng)水壓力：地震時(shí)，壩前壩后的水也隨著震動(dòng)，形成作用在壩面上的激蕩力，稱為動(dòng)水壓力。
16.  荷載組合：基本組合與特殊組合。  基本組合：（1）壩體及其上固定設(shè)備的自重；（2）正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的靜水壓力；（3）相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的揚(yáng)壓力（4）泥沙壓力（5）相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的浪壓力（6）冰壓力（7）土壓力（8）相應(yīng)于設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的動(dòng)水壓力（9）其他出現(xiàn)幾率較多的荷載。 特殊組合：（1）校核洪水位時(shí)的靜水壓力（2）相應(yīng)于校核洪水位時(shí)的揚(yáng)壓力（3）相應(yīng)于校核洪水位時(shí)的浪壓力（4）相應(yīng)于校核洪水位時(shí)的動(dòng)水壓力（5）地震作用（6）其他出現(xiàn)幾率很少的荷載。
17. 重力壩的抗滑穩(wěn)定分析
18. 提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施：（1）利用水重（2）采用有利的開(kāi)挖輪廓線（3）設(shè)置齒墻（4）抽水措施（5）加固地基（6）橫縫灌漿（7）預(yù)加應(yīng)力措施
19. 重力壩的應(yīng)力分析：基本假定（1）壩體混凝土為均質(zhì)，連續(xù)，各向同性的彈性材料 （2）視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響。并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力。（3）假定壩體截面上的正應(yīng)力σy按直線分布，不考慮廊道對(duì)壩體應(yīng)力的影響。
20. 邊緣應(yīng)力的計(jì)算
21. 各種因素對(duì)壩體應(yīng)力的影響：（1）地基變形模量對(duì)壩體應(yīng)力的影響 ；（2）縱縫對(duì)壩體應(yīng)力的影響；（3）壩體混凝土分區(qū)對(duì)壩體應(yīng)力的影響；（4）分期施工對(duì)壩體應(yīng)力的影響；（5）溫度變化及施工過(guò)程對(duì)壩體應(yīng)力的影響。具體參考書本P64-68
22. 重力壩的滲流分析：  在滲流過(guò)程中，如果各運(yùn)動(dòng)要素與（如壓力及流速）時(shí)間無(wú)關(guān)，稱為穩(wěn)定滲流場(chǎng)。混凝土與巖體都是透水材料，壩建成蓄水運(yùn)行一段時(shí)間，在壩體與壩基內(nèi)形成穩(wěn)定滲流后，應(yīng)將滲流壓力按滲流體積力計(jì)算。只有當(dāng)水庫(kù)驟然蓄水至設(shè)計(jì)水位或者地基為不透水巖體時(shí)，可按庫(kù)底水壓力計(jì)算。
23. 施工期的溫度應(yīng)力包括地基約束引起的應(yīng)力和內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力。
24. 溫度控制的目的：一是防止混凝土溫升過(guò)高、內(nèi)外溫差過(guò)大及氣溫驟降產(chǎn)生各種溫度裂縫；二是為做好接縫灌漿，滿足結(jié)構(gòu)受力要求，提高施工功效，簡(jiǎn)化施工程序提供依據(jù)。
25. 壩體竣工后，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的散熱，當(dāng)外界變化只影響靠近壩體表面的混凝土，而內(nèi)部各點(diǎn)的溫度變幅極微時(shí)，稱為穩(wěn)定溫度。將穩(wěn)定溫度用等值線表示，即為壩體的穩(wěn)定溫度場(chǎng)。
26. 重力壩的基本剖面：指壩體在自重，靜水壓力和揚(yáng)壓力3項(xiàng)主要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度的要求，并使工程量最小的三角形剖面。
27. 實(shí)用剖面壩頂高程的確定。參考P77。
28. 重力壩的承載能力極限狀態(tài)：壩體沿地基面中軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)和壩址因超過(guò)筑壩材料的抗壓強(qiáng)度而破壞的極限狀態(tài)。重力壩的正常使用極限狀態(tài)：壩踵不出現(xiàn)拉應(yīng)力。
29. 抗震計(jì)算包括抗震強(qiáng)度和抗震穩(wěn)定計(jì)算。
30. 泄水重力壩：泄水重力壩既是擋水建筑物又是泄水建筑物，其泄水方式有壩頂溢流和壩身泄水孔泄水。泄水重力壩可承擔(dān)泄洪，向下游輸水，排沙，放空水庫(kù)和施工導(dǎo)流等任務(wù)。
31. 空化和空蝕：在自然條件下，水體中含有很多很小的氣核，當(dāng)過(guò)壩水流中某點(diǎn)的壓強(qiáng)降至飽和蒸汽壓強(qiáng)時(shí)，氣核迅速膨脹為小氣泡，這種現(xiàn)象稱為空化。若空泡潰滅發(fā)生在靠經(jīng)過(guò)水壩面，局部沖擊力大于材料的內(nèi)聚力時(shí)，可使壩面遭到破壞，這種現(xiàn)象稱為空蝕。
32. 水流脈動(dòng)：泄水建筑物的水流屬于高度紊動(dòng)的水流，其基本特征為流速和壓力隨時(shí)間在不斷地變化，即所謂脈動(dòng)。
33. 沖擊波：在高速水流邊界發(fā)生變化處，如斷面收縮，擴(kuò)大，轉(zhuǎn)彎處，將產(chǎn)生沖擊波。
34. 常用的消能工形式：底流，挑流，面流，消力戽消能。其相關(guān)概念。
35. 壩身泄水孔：（1）:有壓泄水孔：布置在出口，門后為大氣，可以部分開(kāi)啟：出口高程較低，作用水頭較大，斷面尺寸較小。缺點(diǎn)是，閘門關(guān)閉時(shí)，孔內(nèi)承受較大的內(nèi)水壓力，對(duì)壩體應(yīng)力與防滲都不利，常需鋼板襯砌。（2）無(wú)壓泄水孔：工作閘門布置在進(jìn)口。為了形成無(wú)壓水流，需要在閘門后將孔的頂部升高。閘門可以部分開(kāi)啟，閘門關(guān)閉后孔道內(nèi)無(wú)水。明流段可不用鋼板襯砌，施工簡(jiǎn)便，與有壓泄水孔相比，對(duì)壩體削弱較大。
36. 壩高超過(guò)100m時(shí)，可以建在新鮮，微風(fēng)化或弱風(fēng)化下部基巖上；壩高在50-100m時(shí)，可建在微風(fēng)化至弱風(fēng)化上部基巖上；壩高小于50m時(shí)，可建在弱風(fēng)化中部至上部基巖上；兩岸岸坡較高部位的壩段，其利用基巖的標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)放松。
37. 壩基固結(jié)灌漿的目的：提高基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。一般在應(yīng)力較大的壩踵和壩址附近進(jìn)行固結(jié)灌漿。
38. 帷幕灌漿的目的：降低壩底滲流壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)的管涌，減少壩基滲流量。
39. 壩基排水的目的：進(jìn)一步降低壩底面的揚(yáng)壓力，應(yīng)在防身帷幕后設(shè)排水孔幕。
40. 重力壩的分縫和分塊（why、 how）：（1）分縫：有橫縫和縱縫。橫縫垂直壩軸線，將壩體分成若干個(gè)獨(dú)立的壩段，其作用是減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。橫縫有永久性和臨時(shí)性兩種?？v縫平行壩軸線，將一個(gè)壩段分成幾個(gè)壩塊，待其溫度接近穩(wěn)定溫度后再進(jìn)行接縫灌漿，縱縫是為了適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減小施工期的溫度應(yīng)力?？v縫按其布置型式分為：鉛直縱縫、斜縫、錯(cuò)縫。
41. 其他形式的重力壩：
a) 漿砌石重力壩：壩體是用塊石或粗料石和膠結(jié)材料砌成的重力壩。
b) 寬縫重力壩：為了充分利用混凝土的抗壓強(qiáng)度，將實(shí)體重力壩橫縫的中下部擴(kuò)寬為具有空腔的重力壩，稱為寬縫重力壩。
c) 空腹重力壩：壩體內(nèi)沿壩軸線方向設(shè)有較大空腔的重力壩稱為空腹重力壩。
d) 支墩壩：由一系列支墩和擋水面組成，支墩沿壩軸線排列，前面設(shè)擋水面板，也依靠重力維持穩(wěn)定的壩稱為支墩壩。庫(kù)水壓力、泥沙壓力等荷載通過(guò)面板傳給支墩，再由支墩傳到地基。（支墩壩按結(jié)構(gòu)型式分為：大頭壩、連拱壩、平板壩）
42. 碾壓混凝土壩與常態(tài)混凝土壩相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
a) 工藝程序簡(jiǎn)單，施工快，工期短，可提前發(fā)揮工程效益；
b) 膠凝材料用量少；
c) 由于水泥用量少，結(jié)合薄層大倉(cāng)面澆筑，壩體內(nèi)部混凝土的水化熱溫升可大大降低，從而簡(jiǎn)化了溫控措施；
d) 不設(shè)縱縫，節(jié)省了模板和接縫灌漿等費(fèi)用，有的甚至整體澆筑，不設(shè)橫縫；
e) 可使用大型通用施工機(jī)械設(shè)備，提高混凝土運(yùn)輸和填筑的工效；
f) 工程造價(jià)降低。
43. 重力壩的分縫和分塊（why、 how）：
（1）分縫：有橫縫和縱縫。橫縫垂直壩軸線，將壩體分成若干個(gè)獨(dú)立的壩段，其作用是減小溫度應(yīng)力，適應(yīng)地基不均勻變形和滿足施工要求。橫縫有永久性和臨時(shí)性兩種?？v縫平行壩軸線，將一個(gè)壩段分成幾個(gè)壩塊，待其溫度接近穩(wěn)定溫度后再進(jìn)行接縫灌漿，縱縫是為了適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減小施工期的溫度應(yīng)力?？v縫按其布置型式分為：鉛直縱縫、斜縫、錯(cuò)縫。