水利水电工程建筑物.ppt

1、水利水电工程大楼，讲座教师：孙明权课外交史：七枝江联络电话e-mail 3360，第一章，本章重点内容：1，水利枢纽组成；2、水工结构分类、功能和特点；3、水资源管理枢纽分类和液压结构分类。一、水利枢纽的概念，一、整修水利工程(1)概念：水利工程是为了控制和调配自然界的地表水和地下水，实现海兴利益而建造的工程。(2)基本任务：水灾和兴修流(3)分类：2，水工结构：为了实现防洪、发电、灌溉、供水等目的，要建设各种类型的建筑物，控制和支配水流，这种建筑物统称为水工建筑物。3.水利枢纽：中央建设的几种水工建筑物共同使用，形成有机综合体。二是水工结构分类、功能和特点，1 .水

2、工建筑物根据在枢纽中的作用分类。1、防水建筑2、排水建筑3、送毛巾4、毛巾5、维修建筑6、专业建筑2、水工建筑特征：(1)工作条件的复杂性(2)设计选型的独特性(3)施工建设的难点(4)工程利益的重要性(4)分类标准：首先根据水利枢纽工程的规模、利益及在国民经济中的作用进行分级，然后根据所属枢纽的等级、建筑物在枢纽中的作用和重要性进行分级。掌握佐原健二、堵水建筑物、重、难1、重力坝的工作原理、详细结构及地基处理特点。2.重点把握重力坝的作用类型和组合、安全分析的内容和方法、3、拱坝的结构特性、力特性、荷载特性、拱坝的布置原则。4.重点把握土堆石坝的特点、土堆石坝的组成和作用、土堆石坝的渗透、稳

3、定分析方法。1，岩气的重力坝、重力坝的工作原理：水压和其他荷载的作用，主要依靠滑动面发生的自重抗滑性，抵消坝前水压，满足稳定要求，依靠坝自重水平剖面发生的压力应力，抵消水压引起的抗拉应力。重力坝的类型：可以根据坝的高度，根据高坝、中坝、低坝等坝材料分类。混凝土重力坝和砌石重力坝。根据坝的结构型分类，可以分为实心重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝。根据大坝是否过河，可以分为溢流坝和溢流坝。可以根据构造方法对其进行分类。注入式混凝土重力坝和碾压式混凝土重力坝。重力坝的设计内容，1，整体布局首先选择坝址、坝轴线和坝的结构形式。确定大坝与两岸及交叉建筑物的连接方式。最终确定大坝放置在枢纽上。2、剖面设计可

4、以参考已经建立的类似工程，可以建立初始剖面标注。3.用稳定分析的单一安全方法和可靠性理论方法计算大坝沿坝面或沿基础深芯药结构面滑动稳定的安全能力。(莎士比亚，稳，稳，稳，稳，稳，稳)4。应力分析的材料力学方法和可靠性理论方法对大坝材料的强度比较强。5.结构设计根据施工和运行要求确定大坝详细结构。(走廊、排水、大坝劈裂、止水等)6、地基处理基础的防渗(帷幕灌浆)、排水、断层、破损处理等。7、溢流重力坝和排水孔设计。8、监测设计包括大坝内外的观测设计，制定了大坝的运行、裴珉姬维修和监测规定。重力坝的稳定性分析，单安全系数方法：剪切强度公式(摩擦公式)，该方法将滑动面视为接触面，而不是粘合面，只计算

5、滑动面的摩擦力，不考虑凝聚力。剪切强度公式2。子系数极限状态法反映了在大坝中作用(载荷)的不确定性和可变性，载荷都是随机变量。设计状态是根据承载能力极限状态计算的。重力坝的应力分析是为了确保大坝在施工期间和应用期间满足强度要求。根据应力分布进行大坝混凝土标签分割。为研究大坝部分部位的应力集中和钢筋等提供了依据。方法： 1，模型试验方法；2、材料力学方法；3、弹性理论分析方法；4.弹性理论的有限元法材料力学方法的基本假设有三种：(1)大坝混凝土均匀、连续、各向同性弹性材料。(2)将坝段视为牢牢连接在地基上的悬臂，不考虑地基变形对坝应力的影响，认为各个坝段独立工作，横杆不传递力。(3)假设无论廊道

6、等对大坝应力的影响如何，大坝水平剖面的正应力都是直线分布的。采用概率极限状态设计时，重力坝必须分别根据载荷能力极限状态和正常使用极限状态进行强度校核。重力坝的结构、大坝混凝土古濑车站：混凝土重力坝各个部位的工作条件和受力条件不同，对上述混凝土材料性能指标的要求也不同。为了满足大坝各部位的徐璐不同要求，节约水泥用量和工程费用，统一安全和经济，一般徐璐根据不同的工作条件划分大坝混凝土，选择强度等级和性能指标。坝段：由于地基不均匀的沉降和温度变化、施工中的温度应力、施工浇筑能力等原因，一般需要分封大坝。1、横摇：具有降低温度应力，适应地基不均匀变形的作用，满足施工要求。2、为了适应纵向缝：混凝土浇筑

7、能力，减少施工中的温度应力，在平行坝轴线方向设置纵向缝，将坝段分成多个坝块，等待大坝降到稳定温度，进行接缝灌浆。3.水平工作缝：暂时作为分层施工的神谷明混凝土之间的接缝。重力坝的地基处理，地基处理主要包括两方面的工作。一个是不渗透。二是提高基岩的强度。固结灌浆：在重力坝工程中，采用浅孔低压灌注泥浆加固地基。目标是提高基岩的完整性和强度，降低地基的透水性。帷幕灌浆：目的是降低坝底渗透压力。防止机械或化学管道在坝基内部流入。减少坝基和大坝周围的渗透流量。拱坝，重点内容：1，拱坝的工作原理，2，拱坝的类型，3，温度荷载对大坝应力及坝肩岩石稳定性的影响，4，拱梁分散法及拱冠梁法的基本原理。拱坝的工作原

8、理和特点，原理：拱坝是连接基岩的空间壳体结构，平面上为上游凸拱，拱冠截面为垂直或上游突出的曲线型，坝结构既有拱作用，又有梁作用，接收的水平荷载大部分通过拱作用传递给两岸岩体，小部分通过梁作用传递给坝底基岩，大坝的稳定主要依赖于两岸拱。特征：1，以拱结构为特征，充分利用材料强度。2.利用两岸岩体保持稳定，3、超载能力强(511倍)，安全度高。4、良好的抗震性能。5、荷载特性6、坝体排放布置复杂。拱坝的布置原则、坝身的布置原则是在满足稳定性和使用要求的条件下，确保大坝轮廓简单、基岩面、坝面变化平稳、不发生突变，充分发挥大坝材料，最大限度地节约总工程量。坝端的布置原则：拱端应嵌入开挖的坚硬基岩，拱端

9、和基岩的接触面原则上应是径向的，拱端推力几乎垂直于拱面。也就是说，拱端的下游面和可用岩面线的角度为30。温度载荷对拱坝设计的主要载荷之一拱坝应力稳定性的影响温度载荷的大小与拱温度有关，拱温度的高低对温度载荷的影响很大。温度升高，拱圈增加，向上游位移移动，因此弯矩、剪切力的方向与库水位的方向相反，但轴向力的方向相同。温度降低，拱门收缩，向下游移动，因此弯矩、剪切力的方向与库水位相同，但轴向力的方向相反。一般来说，温度下降不利于大坝应力，有利于坝肩稳定。温度上升对大坝应力有利，对大坝肩膀稳定不利。拱坝应力分析。常用方法包括圆柱法、纯拱法、拱梁分割法(包括拱梁法和拱冠梁法)、有限元法和模型试验法。圆

10、柱法：仅适用于承受均匀外部水压的等截面弧形拱，只有径向截面的均匀应力纯拱法可以近似得出。假设拱坝与一系列水平拱重叠，不徐璐独立徐璐影响。各拱简化为两端刚性的平面拱，采用结构力学方法解决拱的应力拱梁分担法：将拱坝识别为一系列水平拱和铅的当前拱坝应力分析中使用的基本方法。分配载荷后，梁根据静态结构计算应力，拱根据纯拱方法计算应力。在拱梁方差法中，将拱坝和地基的整体结构分为有限单元构件，徐璐连接，建立节点位移和节点力之间的平衡方程，求出节点位移。因此，得出单位应力。(莎士比亚、拱、拱、拱、拱、拱、拱、拱、拱、拱、拱、拱)结构模型试验方法，用石膏和硅藻土制作脆材料，制成拱坝整体模型，用变形器进行荷载后

11、，测量模型各点变形值的变化，分析大坝的应力、坝肩稳定性这包括刚体极限平衡法(例如刚性块法、块法、赤平投影法等)和有限元法。另一种包括线性弹性结构应力模型实验和地质力学模型实验的模型试验方法。提高拱稳定性的措施：1、加强地基处理、对不利关节等进行有效清洗和固结灌浆，必要时采用预应力固定措施，提高剪切强度。2.加强坝肩岩体的灌溉和排水措施，减少岩体的渗透压力。3.将拱端深深地挖到内壁，可以扩大下游防滑岩石，避免不利的滑动面。此方法对提高拱门的稳定性更有效。4、改进拱圈设计。例如，采用三芯圆拱、抛物线拱等形式，确保拱端推力尽可能垂直于海岸坡度。5、拱端基岩承载能力下降时，可以部分延伸拱端或设置推力桥

12、墩等。土石坝、重点内容1、土石坝的类型和结构特点、2、土石坝的渗透目的、渗透变形形式、坝坡的滑动稳定性分析方法3、坝基处理措施、碎石地基处理措施要注意。土石坝的特点，优势坝材料的来源直接、方便，可以就地取材，节省大量钢材、水泥、木材等建筑材料。适应基础变形的能力很强。土石坝是由土材或石材填充的颗粒结构，能更好地适应地基的变形，对地基的要求在各种坝型中最低。结构简单，施工技术容易掌握，适合大型机械化施工。运用管理方便，工作可靠，寿命长，维修加强和扩充都比较容易。缺点坝顶不能溢出。根据土石强度，土石坝体通常不允许过流，必须单独设置排水建筑物。诱导施工不如混凝土坝方便。大坝施工量大，土料施工深受气候

13、条件的影响。土石坝的类型可以根据坝的高度分为高坝、中坝、低坝。其中，低坝的高度为30米以下，中坝的高度为3070米，高坝的高度为70米以上。根据施工方法，可分为轧制式土石坝、抛丸式土石坝、水力冲冲冲冲镇坝、定向爆破石坝等。其中最广泛使用的是轧制式土石坝。土材在大坝上的布置和渗透体使用的材料可以分为均质坝、分区坝、人工防冲材料坝。，土石坝的组成和作用，大坝主体：土石坝的主体，坝坡的稳定主要由坝体维持，起到保护防渗体的作用。渗透体是土石坝的重要组成部分，其作用是渗透，必须降低大坝渗透线，减少渗透坡度下降，满足控制渗透流量的要求，还必须满足结构和施工上的要求。常见的渗透体型有深壁、斜墙等。排水设备：

14、目的：减少大坝渗透线和孔间隙压力，改变渗透方向，提高大坝稳定性。防止泄漏漏处的渗透变形，保护大坝坡度和大坝。下游波浪防止坝坡冲刷及冻胀，起到保护下游坝坡的作用。典型的排水样式包括棱镜排水、边坡排水、床垫排水和统一排水。边坡保护：为了保护土石坝坡，使其免受波浪开采、冰、悬浮物的破坏、降雨冲刷、坝土的董洁、膨胀、收缩、打捞破坏等的影响，必须设置边坡保护结构。上游边坡保护经常采用堆积的石头、干石或长石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土等形式。下游边坡保护要求略低，可以采用草、干石、石堆等。土石坝渗透分析：确定大坝渗透线和下游逃生点位置，绘制大坝和地基内等电位线分布或流网图，给出大坝稳定核算，应力应变分

15、析和排水设备选择标准，估算大坝渗流损失，计算大坝和坝基渗透流，确定大坝排水设备的大小。确定坝坡逃生段和下游地基表面的逃生率下降和徐璐其他土层之间的渗透比下降，以确定该处的渗透稳定性。(莎士比亚、坝、坝、坝、坝、坝、坝、坝、坝、坝、坝)水库水位降落时，确定上游坝壳内自由水面的位置，估算由此产生的孔缝压力，用于上游坝坡稳定分析。分析方法：流体力学、水力学、希望法、试验法和数值解法。土石坝渗透稳定性分析、渗透变形：渗透水流的物理或化学作用导致土石坝坝体及地基土体颗粒流失，土壤局部破坏。类型包括管涌、填挖方、接触优化、接触损失等。在工程中最常见的是宽容和有偿使用。与土材性质、土的等级、水流条件、防渗、排水措施等有关的工程措施包括：1)为了最大限度地延长渗透途径，采取水平或垂直渗