1、第三章復習思考題1,簡述拱壩的結構特點和工作特點。2 .拱壩對地形、地質條件有哪些要求？3 .拱壩可分有哪些類型？4 .什么叫拱圈的最優(yōu)中心角？5 .在河谷高寬比相同時，河谷斷面形狀為V、U形時，拱壩布置有何不同？6 .說明拱壩布置的原則、方法和步驟。7,拱壩的應力分析方法有哪幾種？其精度和適用條件各如何？8,拱壩應力分析中為什么要計入地基變形？有哪些計算地基變形方法？9,拱冠梁法和多拱梁法有何不同？精度如何？適用情況呢？10 .試寫出拱冠梁法變位協(xié)調方程，并說明各符號的意義。11 .根據(jù)溫降內力與水平水壓力內力的關系，解釋溫降對應力不利，溫升對應力有利的原 因。12,拱壩有哪些泄水方式？試述

2、其特點和適用條件。綜合測試1,拱壩是：(A)受力結構，壩體的應力狀態(tài)以受壓為主；(B)推力結構，壩體的應力狀態(tài)以受壓為主；(C)拉力結構，壩體的應力狀態(tài)以受壓為主；(D)推力結構，壩體的應力狀態(tài)以受拉為主。2,拱壩是高次超靜定結構(A)具有超載能力；(B)溫度變化對壩體的應力的影響可以忽略；(C)抗震性能較差；(D)地基變形對壩體的應力的影響可以忽略。3,拱壩要求：(A)河谷斷面的高寬比??；(B)河谷斷面的寬高比大；(C)河谷斷面的寬高比??；1 D)河谷斷面的寬高比大于5。4 .三心園拱的軸線是由三個不同圓心的園弧組成(A)兩側弧段的半徑比中間的??；(B)兩側弧段的曲率比中間的??；(C)兩側弧

3、段的弧長比中間的長;(D)兩側弧段的半徑比中間的大。5 .雙曲率拱壩拱冠梁在(1/51/3)壩高處，向上游鼓出(A)可以平衡水壓力產生的壓應力；(B)可以平衡水壓力產生的拉應力；(C)可以增加水壓力產生的拉應力；(D)可以維持水壓力產生的拉應力。6 .最優(yōu)半中心角的選擇范圍是：(A) 40°55°之間選??；(B) 20°60°之間選取；(C) 30°55°之間選?。?D) 40°65°之間選取。7 .拱壩平面布置時，要求每層的拱軸線與基巖等高線的交角(A) a >

4、; 50;(B) a > 40;(C) a > 30;(D) a > 20。8 .溫降時拱壩的軸線縮短，拱壩向下游變位(A)對壩體應力不利；(B)對壩體應力有利；(C)對壩肩穩(wěn)定有利；(D)對壩肩穩(wěn)定不利。9 .拱冠梁法基本思路是將拱壩劃分為57層拱圈，在拱冠處取一根豎直懸臂梁(A)垂直荷載由拱承擔，通過拱的變位影響拱；溫度荷載由拱承擔，通過拱的變位影響梁；(B)垂直荷載由梁承擔，通過梁的變位影響拱；溫度荷載由拱承擔，通過拱的變位影 響梁；(C)垂直荷載全部由梁承擔，溫度荷載全部由拱承擔；(D)垂直荷載全部由拱承擔，溫度荷載全部由梁承擔。10 .純拱法忽略了拱圈間的相互作用，

5、全部荷載由拱承擔(A)使計算應力小于實際應力；(B)使計算應力等于實際應力；(C)使計算應力和實際應力相近；(D)使計算應力大于實際應力。答案復習思考題1、拱壩的特點為：在空間上，拱壩是一種三維殼體結構，屬于高次超靜定結構高次超靜定結構具有超載能力(當拱壩局部開裂，拱壩拱和梁的作用會自行調整，壩體的應力會重分配。國內外拱壩的破壞試驗表明，在壩肩穩(wěn)定的條件下，混凝土拱壩的超載能 力可達設計荷載的511倍)溫度變化和地基變形對壩體的應力的影響不能忽略抗震性能好拱壩是推力結構，壩體的應力狀態(tài)以受壓為主采用拱壩壩型，建筑材料的抗壓強度可以充分發(fā)揮，混凝土的抗壓強度約為抗拉強度的10倍。拱壩承受的荷載主

6、要通過拱的作用傳至兩岸，拱壩的穩(wěn)定取決于兩岸壩端巖體的的穩(wěn) 定；重力壩是依靠自己的重量維持自身的穩(wěn)定。因此拱壩的體積可小，在壩高、壩址條件相同的情況下，拱壩的體積可為重力壩的1/1.51/5 。拱壩可以看作是 “拱”和“梁”的交織體，即壩體結構既有拱的作用， 又有梁的作用， 拱壩的荷載可由水平拱圈和垂直懸臂梁共同承擔，水平拱圈將荷載傳至兩岸山體， 垂直懸臂梁將荷載傳至河床基巖。拱壩的泄洪問題容易解決。2、地形條件決定拱壩的混凝土方量。興建拱壩的地形條件應為：河谷的寬高比小，河谷狹窄，拱圈短而粗，剛度大，豎直梁長而細，剛度小，拱的作 用大，壩體可薄。河谷的對稱性好，避免產生附加扭轉矩。河谷的斷面

7、形狀為 V形河谷，底部拱的跨度小，拱的作用大，拱圈厚度可薄。河谷平面形狀向下游呈漏斗狀。地質條件確定拱壩的穩(wěn)定性，應為基巖完整均一，地質構造簡單，抗?jié)B性能好。3、拱壩的分類按拱圈厚度分類：可分為薄拱壩、中厚拱壩、重力拱壩。按拱圈軸線形式分類：可分為園弧拱、二次曲線拱、三心園拱。按拱圈間的幾何關系分類：可分為定園心、等外（內）半徑拱壩、園心單曲率拱壩、變 園心雙曲率拱壩。按拱壩的體形分類：可分為園筒拱壩、單曲率拱壩、雙曲率拱壩。4、滿足壩體應力分布均勻、拱壩的體積較小、拱端穩(wěn)定性好的拱圈中心角。5、V形河谷底部拱的跨度小，拱的作用大，拱圈厚度可薄。U形河谷 底部拱的跨度大，拱的作用小，梁承擔的水

8、壓力大，拱圈厚度較大。 梯形河谷介于兩者之間。6、拱壩平面布置的任務是：擬定拱冠梁剖面和拱圈的尺寸，通過平面布置，確定各高程拱圈的半徑、 中心角和厚度。具體步驟：在壩址地形圖上，確定基巖的可利用等高線及河谷對稱中心線。擬定拱冠梁剖面，進行分層，確定各層拱圈的高程及厚度。布置頂層拱圈，要求拱軸線與基巖等高線的交角a >30布置其他各層拱圈，檢查拱軸線與基巖等高線的交角，要求a A30壩面檢查，拱冠梁處的圓心軌跡線平順、光滑，壩面倒懸度/H0.3。應力穩(wěn)定計算7、拱壩是一個變厚度、變曲率，邊界條件十分復雜的殼體結構，目前的理論計算，需作必要的假定和簡化。拱壩的應力計算方法有：純拱法假定：壩體

9、由若干層獨立的水平拱圈迭和而成，將問題簡化為結構力學的彈性拱的計算問題。與實際彈性拱相比：拱圈的厚度大，所承受的軸力、剪力大；拱圈軸力大，將引起較大的軸向變形；基巖變形顯著，不能忽略。純拱法存在的問題是： 忽略了拱圈間的相互作用， 全部荷載由拱承擔， 使計算應力大于 實際應力。純拱法的適用條件：狹窄河谷上的薄拱壩，拱的作用大。拱梁法假定拱壩是由許多水平拱圈和豎直懸臂梁組成，拱壩的外荷載一部分由拱系承擔，一部分由梁系承擔，拱和梁各自承擔荷載比例，按變形協(xié)調條件分配。 一般將拱壩分為七拱十三梁、五拱九梁（梁站在拱端上）。拱冠梁（七拱一梁、五拱一梁）是拱梁法的簡化計算方法。拱冠梁的適用條件：大體對稱

10、、比較狹窄河谷上的拱壩；高壩的初步設計，中低壩的技 術設計。有限單元法有限單元法是更簡便、有效、極有發(fā)展前途的方法。該法能模擬拱壩逐級加荷的施工過 程，多種材料拱壩和復雜的邊界條件，能求解空間問題。8、拱壩是超靜定結構，地基變形對壩體的變形和應力的影響很大，所以應計入地基變形對 拱壩應力的影響。目前國內采用的是1952年由挪威F.伏格特提出的近似計算方法。由于作出了一些假定，該方法計算復雜且與實際情況有較大的出入。9、拱梁法是假定拱壩是由許多水平拱圈和豎直懸臂梁組成，拱壩的外荷載一部分由拱系承擔，一部分由梁系承擔， 拱和梁各自承擔荷載比例，按變形協(xié)調條件分配。一般將拱壩分為七拱十三梁、五拱九梁

11、（梁站在拱端上）。拱冠梁（七拱一梁、五拱一梁）是拱梁法的簡化計算方法，計算精度低于拱梁法，適用條件：大體對稱、比較狹窄河谷上的拱壩。10、+=（）+-荷載分配方程組其中：:單位均布荷載作用在第i層拱圈上，使之在拱冠處產生的徑向變位-拱的變位系數(shù):第i層拱圈由于溫度荷載作用，在拱冠處產生的徑向變位:梁的i點在豎直荷載作用下，產生的徑向變位:j點作用著單位水平荷載在i點產生的徑向變位11、溫降時：拱壩的軸線縮短，向下游變位，由此產生的剪力、彎矩的方向與水壓力產生的剪力、彎矩的方向相同；軸力的方向與水壓力產生的方向相反，對壩體應力不利。溫升時：拱壩的軸線伸長，向上游變位，由此產生的剪力、彎矩的方向與水壓力產生的剪力、彎矩的方向相反，軸力的方向與水壓力產生的方向相同，對壩肩穩(wěn)定不利。12、拱壩的泄洪方式有壩頂溢流式和壩身泄水孔。壩頂溢流式有：自由跌落式，特點：適于基巖良好，泄流量不大的情況；結構簡單，施工方便；水舌通氣條件不好，不能挑流