重力坝

1. 水工建筑物鱼水利枢纽：为了满足防洪要求，获得灌溉，发电，供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制与分配水流，这些建筑物称为水工建筑物，而由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
2. 水利工程的特点：（1）工作条件复杂。（2）受自然条件制约，施工难度大 （3）效益达，对环境影响也大（4）失事后果严重。
3. 在建和已建水电站。表1-1.
4. 解决水工问题的方法：理论分析，数值分析，实验研究法，原型观测与监测，工程经验。
5. 水利技术工作包含：勘测，规划，工程设计，工程施工，工程管理，科技开发。
6. 水利水电工程为什么要分等分级？  水利工程工作失常，会直接影响经济效益，而工程失事，将给社会带来巨大的财产损失和人为的灾害。水利是国民经济的基础产业，工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏，甚至形成社会问题。因此，根据水利水电工程的规模，效益和在国民经济中的地位对其进行分等分级。
7. 建筑物安全储备的表达形式：单一安全系数法和分项系数极限状态设计法。
8. 水工建筑物失事情况统计。P19
9. 水工建筑物的可靠度分析：安全性，耐久性，适用性。在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的概率。
10. 重力坝：用混凝土或者石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
11. 重力坝工作原理：重力坝在水压力与其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定的要求；依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力产生的拉应力。
12. 作用与荷载：作用为外界环境对水工建筑物的影响。荷载为直接作用在结构体上的作用，在进行结构分析时，如果开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载。
13. 重力坝承受的荷载与作用：自重﹑静水压力﹑扬压力﹑冻水压力﹑波浪压力﹑泥沙压力﹑冰压力﹑土压力﹑温度作用﹑风作用﹑地震作用。具体的参考课本
14. 地震惯性力：发生地震时由地震加速度和建筑物质量引起的惯性力。
15. 地震动水压力：地震时，坝前坝后的水也随着震动，形成作用在坝面上的激荡力，称为动水压力。
16.  荷载组合：基本组合与特殊组合。  基本组合：（1）坝体及其上固定设备的自重；（2）正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力；（3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力（4）泥沙压力（5）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力（6）冰压力（7）土压力（8）相应于设计洪水位时的动水压力（9）其他出现几率较多的荷载。 特殊组合：（1）校核洪水位时的静水压力（2）相应于校核洪水位时的扬压力（3）相应于校核洪水位时的浪压力（4）相应于校核洪水位时的动水压力（5）地震作用（6）其他出现几率很少的荷载。
17. 重力坝的抗滑稳定分析
18. 提高坝体抗滑稳定的工程措施：（1）利用水重（2）采用有利的开挖轮廓线（3）设置齿墙（4）抽水措施（5）加固地基（6）横缝灌浆（7）预加应力措施
19. 重力坝的应力分析：基本假定（1）坝体混凝土为均质，连续，各向同性的弹性材料 （2）视坝段为固接于地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力的影响。并认为各坝段独立工作，横缝不传力。（3）假定坝体截面上的正应力σy按直线分布，不考虑廊道对坝体应力的影响。
20. 边缘应力的计算
21. 各种因素对坝体应力的影响：（1）地基变形模量对坝体应力的影响 ；（2）纵缝对坝体应力的影响；（3）坝体混凝土分区对坝体应力的影响；（4）分期施工对坝体应力的影响；（5）温度变化及施工过程对坝体应力的影响。具体参考书本P64-68
22. 重力坝的渗流分析：  在渗流过程中，如果各运动要素与（如压力及流速）时间无关，称为稳定渗流场。混凝土与岩体都是透水材料，坝建成蓄水运行一段时间，在坝体与坝基内形成稳定渗流后，应将渗流压力按渗流体积力计算。只有当水库骤然蓄水至设计水位或者地基为不透水岩体时，可按库底水压力计算。
23. 施工期的温度应力包括地基约束引起的应力和内外温差引起的应力。
24. 温度控制的目的：一是防止混凝土温升过高、内外温差过大及气温骤降产生各种温度裂缝；二是为做好接缝灌浆，满足结构受力要求，提高施工功效，简化施工程序提供依据。
25. 坝体竣工后，经过较长时间的散热，当外界变化只影响靠近坝体表面的混凝土，而内部各点的温度变幅极微时，称为稳定温度。将稳定温度用等值线表示，即为坝体的稳定温度场。
26. 重力坝的基本剖面：指坝体在自重，静水压力和扬压力3项主要荷载作用下，满足稳定和强度的要求，并使工程量最小的三角形剖面。
27. 实用剖面坝顶高程的确定。参考P77。
28. 重力坝的承载能力极限状态：坝体沿地基面中软弱结构面滑动和坝址因超过筑坝材料的抗压强度而破坏的极限状态。重力坝的正常使用极限状态：坝踵不出现拉应力。
29. 抗震计算包括抗震强度和抗震稳定计算。
30. 泄水重力坝：泄水重力坝既是挡水建筑物又是泄水建筑物，其泄水方式有坝顶溢流和坝身泄水孔泄水。泄水重力坝可承担泄洪，向下游输水，排沙，放空水库和施工导流等任务。
31. 空化和空蚀：在自然条件下，水体中含有很多很小的气核，当过坝水流中某点的压强降至饱和蒸汽压强时，气核迅速膨胀为小气泡，这种现象称为空化。若空泡溃灭发生在靠经过水坝面，局部冲击力大于材料的内聚力时，可使坝面遭到破坏，这种现象称为空蚀。
32. 水流脉动：泄水建筑物的水流属于高度紊动的水流，其基本特征为流速和压力随时间在不断地变化，即所谓脉动。
33. 冲击波：在高速水流边界发生变化处，如断面收缩，扩大，转弯处，将产生冲击波。
34. 常用的消能工形式：底流，挑流，面流，消力戽消能。其相关概念。
35. 坝身泄水孔：（1）:有压泄水孔：布置在出口，门后为大气，可以部分开启：出口高程较低，作用水头较大，断面尺寸较小。缺点是，闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力，对坝体应力与防渗都不利，常需钢板衬砌。（2）无压泄水孔：工作闸门布置在进口。为了形成无压水流，需要在闸门后将孔的顶部升高。闸门可以部分开启，闸门关闭后孔道内无水。明流段可不用钢板衬砌，施工简便，与有压泄水孔相比，对坝体削弱较大。
36. 坝高超过100m时，可以建在新鲜，微风化或弱风化下部基岩上；坝高在50-100m时，可建在微风化至弱风化上部基岩上；坝高小于50m时，可建在弱风化中部至上部基岩上；两岸岸坡较高部位的坝段，其利用基岩的标准可适当放松。
37. 坝基固结灌浆的目的：提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。一般在应力较大的坝踵和坝址附近进行固结灌浆。
38. 帷幕灌浆的目的：降低坝底渗流压力，防止坝基内产生机械或化学的管涌，减少坝基渗流量。
39. 坝基排水的目的：进一步降低坝底面的扬压力，应在防身帷幕后设排水孔幕。
40. 重力坝的分缝和分块（why、 how）：（1）分缝：有横缝和纵缝。横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干个独立的坝段，其作用是减小温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求。横缝有永久性和临时性两种。纵缝平行坝轴线，将一个坝段分成几个坝块，待其温度接近稳定温度后再进行接缝灌浆，纵缝是为了适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力。纵缝按其布置型式分为：铅直纵缝、斜缝、错缝。
41. 其他形式的重力坝：
a) 浆砌石重力坝：坝体是用块石或粗料石和胶结材料砌成的重力坝。
b) 宽缝重力坝：为了充分利用混凝土的抗压强度，将实体重力坝横缝的中下部扩宽为具有空腔的重力坝，称为宽缝重力坝。
c) 空腹重力坝：坝体内沿坝轴线方向设有较大空腔的重力坝称为空腹重力坝。
d) 支墩坝：由一系列支墩和挡水面组成，支墩沿坝轴线排列，前面设挡水面板，也依靠重力维持稳定的坝称为支墩坝。库水压力、泥沙压力等荷载通过面板传给支墩，再由支墩传到地基。（支墩坝按结构型式分为：大头坝、连拱坝、平板坝）
42. 碾压混凝土坝与常态混凝土坝相比，具有以下优点：
a) 工艺程序简单，施工快，工期短，可提前发挥工程效益；
b) 胶凝材料用量少；
c) 由于水泥用量少，结合薄层大仓面浇筑，坝体内部混凝土的水化热温升可大大降低，从而简化了温控措施；
d) 不设纵缝，节省了模板和接缝灌浆等费用，有的甚至整体浇筑，不设横缝；
e) 可使用大型通用施工机械设备，提高混凝土运输和填筑的工效；
f) 工程造价降低。
43. 重力坝的分缝和分块（why、 how）：
（1）分缝：有横缝和纵缝。横缝垂直坝轴线，将坝体分成若干个独立的坝段，其作用是减小温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求。横缝有永久性和临时性两种。纵缝平行坝轴线，将一个坝段分成几个坝块，待其温度接近稳定温度后再进行接缝灌浆，纵缝是为了适应混凝土的浇筑能力和减小施工期的温度应力。纵缝按其布置型式分为：铅直纵缝、斜缝、错缝。