《水工建筑物Ⅰ》教学大纲课案.doc

《水工建筑物Ⅰ》教学大纲 ? 一、课程基本信息 课程名称（中、英文）：水工建筑物 Hydraulic Structure 课程号（代码）课程类别：必修课 学 时：72 学 分：4 二、教学目的及要求 本课程是水利水电工程建筑专业的专业课之一。 本课程的主要任务是，使学生了解各种水工建筑物的设计理论和方法以及运 行管理知识，了解各种水工建筑物在水利枢纽中的相互关系及其布置原则，了解水利水电工程建设的发展情况，通过听课、实习、实验、课程作业（课程设计）等环节，使学生受到运用所学知识解决实际工程问题的基本锻炼，配合其它有关课程的学习，从今后从事水工建筑物的设计、施工和科学研究等工作打下基础。 三、教学内容 1． 绪论 水资源与水利工程。 水利枢纽与水工建筑物。 水利框纽的组成与分类。 水工建筑物的分类，水工建筑物的特点。 我国水利工程建设的主要成就。当前水利建设的发展概况。 我国水利工程技术人员肩负的任务。 2． 水工建筑物设计综述 水利工程及水工建筑物的设计任务、工作步骤和特点 水利枢纽分等和水工建筑物分级 水工建筑物上的作用及作用效应组合 水工建筑物的安全性评价体系与可靠度分析综述 水工建筑物的优化设计与抗震分析简介 3． 岩基上的重力坝 重力坝的工作原理及特点。重力坝的类型及设计内容，国内外重力坝建设情况及成就。 重力坝的荷载及其计算方法（包括自重、水压力、土压力、泥砂压力、浪压力、冰压力及地震荷载等），荷载的组合。 重力坝的稳定分析。稳定的概念及影响因素，稳定分析方法、指标的选用及评价，提高稳定性的工程措施。 重力坝应力分析的目的和内容。应力分析方法综述，材料力学法及应力控制标准，影响坝体应力分布的因素（包括地基变形、剖面轮廓突变、施工方法及分期施工等），有限单元法及实验方法在重力坝应力分析中的应用。 重力坝的渗流分析，有限元法求解稳定渗流场综述。 重力坝的温度应力、温度控制和裂缝防止措施，稳定温度场及温度应力的有限元分析综述。 拟定重力坝剖面的基本原理，重力坝的基本剖面及实用剖面。 重力坝的极限状态设计与抗震设计概述。 泄水重力坝的剖面及布置，泄水重力坝的工作特点及泄水方式（坝顶溢流式，大孔口溢流式，深式泄水孔）；溢流重力坝的剖面设计；泄水孔的布置；设计流量的确定；单宽流量的选择；堰顶高程，溢流前缘长度，孔口尺寸及其位置的确定；溢流坝段的结构（包括闸门、闸墩、边墙和导墙、胸墙、工作桥、交通桥等）；深式泄水孔的型式及构造。 泄水重力坝的下游消能及高速水力学问题，水流对河床的作用；泄水重力坝下游水流衔接方式及其特点。 （1）底流式消能。促成淹没水跃的措施；闸门的开启程序；护坦及其它辅助消能功的设计。 （2）挑流式消能。挑射距离；冲刷深度；挑坎体型选择和尺寸的拟定。 （3）面流式消能的特点及运用条件。 （4）消力戽消能的特点及运用条件。 回流、折冲水流产生的原因，影响及防止措施。 重力坝的地基处理。重力坝对地基的要求；坝基的开挖、灌浆（固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆）及排水设计；坝基软弱破碎带的处理。 重力坝对材料的要求。材料的种类、特性及使用条件，坝体断面混凝土标号的分区。 重力坝的细部构造。坝缝（横缝、纵缝、水平施工缝）、止水；坝身排水、廊道的布置及构造、坝顶等。 碾压混凝土重力坝的特点，构造及材料要求。 浆砌石重力坝的特点，构造及材料要求。 宽缝重力坝及空腹力坝的工作特点；宽缝重力坝的剖面轮廓；宽缝重力坝的应力分析简介；空腹坝的结构特点。 支墩坝的工作特点和类型。 大头坝、平板坝、连拱坝的主要优缺点。 大头坝：大头型式，支墩型式。大头坝的剖面设计；拟定大头坝的基本尺寸，大头的形状和尺寸。应力和稳定计算；大头应力分析；支墩应力分析；支墩纵向弯曲稳定和抗震计算的概念大头坝的构造：伸缩缝与止水；施工纵缝及水平工作缝；坝与地基联接；泄水大头坝及管道。 4．拱坝 拱坝的工作特点及结构特点；经济性及安全性；拱坝的地形和地质条件；拱坝的形式；拱坝的发展概况和我国拱坝的建设成就。 拱坝的荷载及其组合。拱坝的荷载特点；温度及地震荷载的计算；荷载组合。 拱坝的体型及布置；拱坝断面尺寸的初步拟定；拱圈形式选择，垂直剖面的形式及尺寸的初拟；坝体轮廓布置的原则和要求；拱端的布置原则；坝面倒悬的处理；拱坝布置举例。 拱坝的应力分析：拱坝应力分析方法综述；地基变形对拱坝的影响及其计算概念，纯拱法；拱梁法基本原理，拱冠梁法及应力计算。 坝肩岩体稳定分析方法综述（刚体极限平衡法，有限无法，地质力学模型试验），坝肩岩体平面滑动和整体滑动分析方法、指标的选用及评价，渗透压力和地应力对坝肩岩体稳定的影响。 拱坝体型优设计综述。 拱坝的坝身泄水：拱坝坝身泄水的方式和特点；泄水拱坝的消能和防