水工建筑物模拟试卷

模拟试卷一、判断题（15题，每题1分，共15分，对打“√”，错打“×”）1.按正常使用极限状态设计时,应考虑偶然组合下各荷载的作用(×)2.用材料力学计算法计算重力坝的应力时,不论扬压力如何分布,由其引起的截面正应力处处与扬压力等值反向(×)3.固结灌浆与回填灌浆的作用相同,都是为了加固围岩,提高岩石的整体性(×)4.正槽式溢洪道泄槽的纵坡可随地形条件而变化设计成陡坡或缓坡(×)5.用纯拱法求出的拱端推力,用做坝肩稳定分析时,在高高程处与实际情况不符,在低高程处偏大(√)6.水闸底板与地基的接触线被称为水闸的地下轮廓线（×）7.对坝体应力而言，只有荷载作用才对其有影响，而非荷载因素因不是荷载。故对坝体应力不产生影响（×）8.隧洞围岩石的完整性愈好,作用在衬砌上的山岩压力愈小(√)9.挑流消能的主要优点是构造简单，施工方便，水流平顺，射程较远，但工程量一般比底流消能大（×）10.在水闸低水位侧设板桩，可降低渗透坡降，但渗透压力增大了（√）11.拱坝是三向固定的空间超静定壳体结构，因此，顶拱厚度的变化对坝体的应力影响大（×）12.流网越密,则该处的渗透坡降越小(×)13.在溢洪道泄槽中布置掺气槽是为了防止冲击波发生(×)14.土石坝对地基的要求是所有坝型中最低的(√)15.在粘性土中不容易发生管涌(√)二、选择题（10题，每题2分，共20分）1按拱冠梁法分配拱坝水压力荷载时，梁顶所承受的荷载指向BA.下游;B.上游;C.垂直方向;D.难于判断2.取水平坐标轴为x,铅直坐标轴为y,用材料力学方法分析重力坝各点二维应力时，txy沿x轴呈B分布A.三次抛物线分布;B.二次抛物线分布;C.折线分布;D.直线分布3.支墩坝是由一系列独立的支墩和面板组成，因此支墩坝的工作原理是A维持稳定B.利用支墩;C.利用山体;D.利用面板4.闸下波状水跃产生的原因是AA.Fr数低;B.闸墩形状不好;C.来流不稳定;D.水头低5.阻力系数是一种表示闸底板下地基土阻挡渗流,、消耗水头能力的参数,其大小与A有关.A.渗流区段的几何形状;B.渗流区段的水头损失;C.渗流区段的渗透系数;D.A.B.C都对6.无压隧洞的横断面通常是城门洞型，若将其侧墙做成倾斜，目的是BA.减小垂直向山岩压力;B.减小侧向山岩压力;C.减小上挤力;D.A+B7.拱坝的温度荷载对拱坝的稳定和应力都有影响CA.温升对稳定和应力都有利;B.温升对稳定和应力都不利;C.温降对稳定有利,对应力不利;D.温降对应力有利,对稳定不利8.溢洪道转弯采用渠底超高法,主要考虑DA.使流速分布均匀;B.减少冲击波;C.使泄槽流量分布均匀;D.B+C9.在水闸整体式底板的结构计算方法中,都假定顺水流方向地基反力呈BA.均匀分布;B.直线分布;C.弹性曲线分布;D.二次抛物线分布10.若用Hd作为溢流坝面的定型设计水头,相应的流量系数为md,当堰上水头H<Hd时,则CA.m=md;B.m>md;C.m<md;D.无法确定三、简答题（5题，每题5分，共25分）1.简述重力坝纵逢对坝体应力的影响答：纵缝是为适应混凝土的浇筑能力和减小施工期温度应力而设置的临时缝,作用是适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力.当上游坡度n=0时，纵缝对应力基本没有影响；n>0时，有纵缝时上游坝踵处的自重应力减小，可能发生拉应力，所以不利。n<0时,对坝踵处的应力有利。2.简述水闸的消能方式及原因答：水闸的水头低，下游水深大，下泄水流没有足够的能量将水流挑起并抛射到一定远的距离;又因为水闸下游水深变化大，一般也难以产生面流式水跃。因此水闸一般只能采用底流式水跃消能。3.隧洞衬砌的作用是什么?有那些主要型式?答：水工地下洞室衬砌的功用有：a.阻止洞周岩体变形的发展，保证围岩的稳定;b.承受山岩压力、内水压力和其他荷载;c.防止渗漏;d.减小表面糙率;e.保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用。常用的衬砌型式有:1.护面，2.单层衬砌，3.组合式衬砌，4.预应力衬砌，4.简述地质地形条件对拱坝的影响答：河谷宽度L和最大坝高H的比值L/H<1.5时，可建薄拱坝；L/H＝1.5～3.0时，可建中厚拱坝；L/H＝3.0～4.5，可建厚拱坝。比值再大就认为不适合建拱坝了！当比值相同时，在V型河谷建拱坝，靠近底部的水压强度虽大而拱跨最短，因而底拱厚度然可以较薄；U型河谷靠近底部的拱的作用明显降低，大部分荷载由梁来承担，所以厚度较大。梯形河谷介于两者之间。在河谷平面形状上，拱坝宜建在等高线向下游收缩的喇叭口处。拱坝是高次超静定结构的整体结构，地基的过大变形对坝体应力有显著的影响。对地质条件要求很高，要求基岩坚硬，整体性好，强度高，具有不透水性，两岸没有大的断裂构造和软弱夹层。5.对用于土石坝防渗体的粘性土有哪些要求?答：一般粘粒含量为15～30％或塑性指数为10～17的中壤土，重壤土及粘性含量为30～40％或塑性指数为17～20的粘土较合适。塑性指数大于20和液限大于40％的冲积粘土,浸水后膨胀软化较大的粘土，难以压实的干硬性粘土应尽量不用。四、论述题（5题，每题8分，共40分）1.重力坝的工作原理是什么?能否做到稳定、强度同时控制，为什么?答:重力坝的工作原理:重力坝是在水压力和其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足强度要求.稳定和强度不可以同时控制，稳定要求希望坝体上游坡能尽量的减缓以便利用水重来帮助稳定，但过缓的坡度容易导致坝体上游面出现拉应力。2.论述针对粘性土地基和砂性土地基水闸的地下轮廓应如何布置答：粘土地基渗透系数小，土粒间具有粘着力，不易管涌；但摩擦系数小，不利于闸室稳定，。所以在粘土地基上，防渗布置主要应考虑如何降低渗透压力，以提高闸室的抗滑稳定性。因此，可以考虑将排水设备延伸到闸底板下。粘土地基一般只用水平铺盖而不用板桩。砂性土的特性是摩擦系数大，对抗滑稳定有利，但渗透性较强，容易产生管涌。因此防渗布置主要考虑如何延长渗径来降低渗透流速或坡降，以防止渗透变形，而对降低渗透压力的要求则相对较低。当砂层较厚时,可采用铺盖与板桩相结合的布置形式，排水设施布置在闸底板之后的护坦下.必要时还可以在铺盖始端增设短板桩.如砂层较薄，下面有相对不透水层时，应用板桩将砂层切断。对于粉砂地基，为防止地基液化，通常采用封闭式布置。3.试阐述土石坝折线滑动法计算方法的基本原理答：心墙坝的上下游边坡，斜墙坝的上游保护层和下游坝坡等非粘性土石料坝坡，或较薄的斜墙常形成折线滑动面。先假定任意的滑动面，并将其分为几个折线面。采用刚体极限平衡法，假设任意的安全系数Kc，先求出最上面滑块跟紧邻滑块之间的作用力，依次计算，最后判断最下面的滑块是否受力平衡，如不则需重新假设安全系数，直至平衡为止，此时的Kc为该滑动面的安全系数。因为滑动面跟水位都是假设的，最危险水位及其滑动面位置及相应的安全系数，需要通过试算才能决定4.试论述拱梁法、拱冠梁法及它们的区别答:纯拱法是将拱坝视为一系列的各自独立,互不影响的水平拱圈组成,它们承担全部荷载,并将每层拱圈均简化为结构力学的弹性固端拱进行计算.适用于狭窄河谷中的拱坝.拱冠梁法把拱坝看成是由多层拱和拱冠梁组成的拱梁系统，既考虑拱的作用又考虑梁的作用，按分配给拱和梁的荷载在拱冠处产生的变位一致的条件为原则，从而定出分给拱梁荷载的大小。式中各符号的含义略。适用于对称的,狭窄河谷中的拱坝.两者的区别:纯拱法忽略了拱坝的整体作用,算得的应力偏大,而拱冠梁法考虑了梁的作用,它的拱应力也是按纯拱法进行计算的.5.河岸式溢洪道有哪几种主要形式?各自适用于何种场合?有何特点?答:1.正槽溢洪道,过堰水流与泄槽轴线方向一致,水流平顺稳定,运用安全可靠,结构简单,施工方便.因而为大中小型工程广泛应用.尤其是拦河坝为土石坝的水库.2.侧槽溢洪道,泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行,侧槽内的水流条件极为复杂.适用于拦河坝难以本身溢流,山坡陡峭,布置正槽将导致巨大开挖量的情况.3.竖井式溢洪道,水流从环状溢流堰流入喇叭口状的进口段,然后通过竖井,弯道段和水平泄洪洞下泄.水流条件复杂,超泄能力小,泄小流量时易产生空蚀和振动.适用于岸坡陡,地质条件好的情况,陡岸狭谷地区的高水头水利枢纽有必要设坝外溢洪道时,该形式也是有利的选择.4.虹吸式溢洪道,其特点是溢洪道在较小的堰顶水头下可以得到较大的单宽流量.不用闸门,就能自动调节上游水位.但构造复杂,泄水断面不能过大,工程可靠度较差.,在一定真空度下工作会引起空蚀,进口段易被堵塞.因此大工程应用很少,多用于水位变化不大而需随时调节的水库..