水工建筑學(xué)

內(nèi)容概要

　　《水工建筑學(xué)》闡述：水工建筑物的基本設(shè)計理論，介紹相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外最新的科學(xué)技術(shù)成就。全書共11章，包括緒論、水利水電工程引論、重力壩、拱壩、土石壩、水閘、岸邊溢洪道、水工隧洞、取水及輸水建筑物、過壩建筑物、水工閘門?！　　镀胀ǜ叩冉逃笆晃濉眹壹壱?guī)劃教材·清華大學(xué)水利工程系列教材：水工建筑學(xué)》可作為水利水電工程、水T結(jié)構(gòu)、河川樞紐、港口航道工程、近海工程及其他相關(guān)專業(yè)的本科生教材，亦可供從事水利水電T程規(guī)劃、設(shè)計、施工、科學(xué)研究、運行管理等工作的相關(guān)人員參考。

書籍目錄

目錄第1章 緒論1.1 水資源與水能資源1.1.1 水資源1.1.2 水能資源1.2 水利工程1.2.1 防洪工程1.2.2 農(nóng)村水利工程1.2.3 水力發(fā)電工程1.2.4 航道工程1.2.5 跨流域調(diào)水工程1.2.6 水土保持1.2.7 生態(tài)水利工程1.3 水工建筑物與水利樞紐1.3.1 水工建筑物分類1.3.2 水工建筑物的特點1.3.3 水利樞紐思考題第2章 水利水電工程引論2.1 水利水電工程等級與設(shè)計準(zhǔn)則2.1.1 水利水電工程分等2.1.2 水工建筑物分級2.1.3 設(shè)計準(zhǔn)則2.2 水工建筑物的工作條件、荷載(作用)效應(yīng)與設(shè)計方法2.2.1 水工建筑物的工作條件2.2.2 水工建筑物的重力作用2.2.3 水流對水工建筑物的作用2.2.4 水工建筑物與地基相互作用2.2.5 水工建筑物的溫度作用2.2.6 地震對水工建筑物的作用2.2.7 荷載作用效應(yīng)組合與設(shè)計方法2.3 水工建筑物的安全性、耐久性與風(fēng)險管理2.3.1 水工建筑物的安全性2.3.2 水工建筑物的耐久性2.3.3 水工建筑物安全風(fēng)險管理24水工建筑學(xué)2.4 水利水電工程規(guī)劃設(shè)計概要2.4.1 河流綜合開發(fā)利用規(guī)劃2.4.2 水利水電樞紐工程設(shè)計2.4.3 水利水電工程水文研究2.4.4 水利水電樞紐工程地質(zhì)與建筑材料勘測研究2.4.5 水庫淹沒與移民安置2.4.6 環(huán)境影響評價與保護(hù)措施2.4.7 經(jīng)濟評價2.4.8 水工建筑物設(shè)計要點2.4.9 施工組織設(shè)計要點2.4.1 0水利水電樞紐工程的運行與管理2.5 水利水電工程對環(huán)境與河流生態(tài)的影響2.5.1 水利水電工程對環(huán)境與河流生態(tài)的有利影響2.5.2 水利水電工程對環(huán)境與河流生態(tài)的不利影響2.5.3 實現(xiàn)水利水電工程的理想目標(biāo)——環(huán)境友好與可持續(xù)發(fā)展2.6 水工建筑物的前沿科學(xué)技術(shù)問題2.6.1 概述2.6.2 高壩建設(shè)的主要前沿科學(xué)技術(shù)問題2.6.3 結(jié)語與展望思考題第3章 重力壩3.1 概述3.1.1 重力壩的工作條件與特點3.1.2 重力壩的建設(shè)發(fā)展歷程3.1.3 重力壩的分類和主要設(shè)計內(nèi)容3.2 作用荷載及其組合3.2.1 作用荷載3.2.2 荷載的組合3.3 重力壩的應(yīng)力分析3.3.1 應(yīng)力分析方法綜述3.3.2 材料力學(xué)法3.3.3 有限元法3.3.4 影響重力壩應(yīng)力的主要因素3.4 重力壩的抗滑穩(wěn)定分析3.4.1 沿壩基面的抗滑穩(wěn)定分析3.4.2 壩基深層抗滑穩(wěn)定分析3.4.3 壩體與廠房聯(lián)合作用的抗滑穩(wěn)定分析3.4.4 岸坡壩段的抗滑穩(wěn)定分析3.4.5 抗滑穩(wěn)定分析的有限單元法3.4.6 提高壩體抗滑穩(wěn)定性的工程措施3.5 重力壩的剖面設(shè)計3.5.1 重力壩的基本剖面3.5.2 重力壩的實用剖面3.5.3 重力壩體形的優(yōu)化設(shè)計3.6 重力壩的極限狀態(tài)設(shè)計3.6.1 重力壩的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計3.6.2 重力壩的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計3.7 泄水重力壩3.7.1 重力壩的泄水布置3.7.2 溢流重力壩3.7.3 壩身泄水孔3.7.4 泄水重力壩下游的消能防沖設(shè)計3.7.5 泄水重力壩的高速水流問題3.8 重力壩的地震反應(yīng)分析和抗震設(shè)計3.8.1 擬靜力法地震反應(yīng)分析3.8.2 動力法地震反應(yīng)分析3.8.3 庫水附加質(zhì)量的計算3.8.4 重力壩的抗震措施3.9 重力壩的材料3.9.1 混凝土材料的性能和配合比3.9.2 壩體混凝土材料的分區(qū)3.10 重力壩的裂縫及溫度控制3.10.1 裂縫的種類和防止措施3.10.2 壩體溫度場的計算3.10.3 壩體溫度應(yīng)力的計算3.10.4 壩體混凝土溫度控制的標(biāo)準(zhǔn)3.10.5 溫度控制的措施3.11 重力壩的分縫分塊和壩體構(gòu)造3.11.1 重力壩的分縫分塊3.11.2 重力壩的壩體構(gòu)造3.12 重力壩的地基處理3.12.1 壩基處理的目的和要求3.12.2 壩基處理的內(nèi)容3.13 其他類型的重力壩3.13.1 漿砌石重力壩3.13.2 堆石混凝土重力壩3.13.3 寬縫重力壩3.13.4 空腹重力壩3.13.5 預(yù)應(yīng)力錨索重力壩3.13.6 土基上的重力壩3.14 碾壓混凝土壩3.14.1 概述3.14.2 碾壓混凝土重力壩的材料設(shè)計和分區(qū)3.14.3 碾壓混凝土重力壩的構(gòu)造設(shè)計3.14.4 碾壓混凝土重力壩的施工3.14.5 碾壓混凝土壩今后的發(fā)展3.15 支墩壩3.15.1 支墩壩的特點和類型3.15.2 大頭壩3.15.3 平板壩3.15.4 連拱壩思考題第4章 拱壩4.1 概述4.1.1 拱壩的特點4.1.2 拱壩對地形、地質(zhì)條件的要求4.1.3 拱壩的類型4.1.4 拱壩的發(fā)展簡況4.1.5 我國拱壩樞紐布置的特點4.2 拱壩的荷載及其組合4.2.1 自重4.2.2 溫度荷載4.2.3 水荷載4.2.4 地震荷載4.2.5 拱壩的荷載組合4.3 拱壩的體形設(shè)計和布置4.3.1 拱壩體形設(shè)計的步驟4.3.2 拱壩拱端的布置原則4.3.3 拱壩壩體倒懸的處理4.3.4 拱壩體形的評估4.4 拱壩的體形優(yōu)化設(shè)計4.4.1 給定參數(shù)和設(shè)計變量4.4.2 體形優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)4.4.3 拱壩體形優(yōu)化的約束條件4.4.4 拱壩優(yōu)化求解方法4.4.5 拱壩體形優(yōu)化設(shè)計的展望4.5 拱壩的應(yīng)力分析4.5.1 拱梁分載法4.5.2 拱壩應(yīng)力的有限元法分析4.5.3 拱壩設(shè)計的應(yīng)力控制指標(biāo)4.6 拱壩的抗滑穩(wěn)定分析4.6.1 剛體極限平衡法4.6.2 拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定的有限元法分析4.6.3 拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定非連續(xù)介質(zhì)應(yīng)力應(yīng)變分析4.6.4 地質(zhì)力學(xué)模型試驗4.6.5 拱壩設(shè)計的抗滑穩(wěn)定指標(biāo)4.7 拱壩的地震動力法反應(yīng)分析和抗震措施4.7.1 有限元法的地震動力反應(yīng)分析4.7.2 拱梁分載法的地震動力反應(yīng)分析4.7.3 拱壩的抗震措施4.8 拱壩的材料與構(gòu)造4.8.1 拱壩的材料4.8.2 常規(guī)混凝土拱壩的構(gòu)造4.8.3 碾壓混凝土拱壩的特殊構(gòu)造4.8.4 漿砌石拱壩4.9 拱壩的建基面與基礎(chǔ)處理4.9.1 壩基的開挖4.9.2 固結(jié)灌漿與接觸灌漿4.9.3 帷幕灌漿4.9.4 壩基排水4.9.5 斷層破碎帶和軟弱構(gòu)造面的處理4.9.6 工程高邊坡的處理4.10 拱壩的壩身泄水建筑物4.10.1 表孔泄流4.10.2 壩身泄水孔泄流4.10.3 拱壩泄洪的消能防沖4.10.4 高拱壩泄流的高速水流問題4.11 拱壩破壞實例的分析和啟示4.11.1 拱壩破壞、失事的典型實例4.11.2 拱壩破壞、失事實例對設(shè)計工作的啟示思考題第5章 土石壩5.1 概述5.1.1 土石壩的類型5.1.2 土石壩的新發(fā)展及其特點5.1.3 土石壩設(shè)計的基本要求5.2 土石壩的基本剖面、構(gòu)造及筑壩土石料5.2.1 土石壩的基本剖面5.2.2 土石壩的構(gòu)造及筑壩材料5.3 土石壩的滲流分析5.3.1 土石壩中的滲流特性5.3.2 二維滲流分析的基本方程和主要分析方法5.3.3 土壩的滲流變形及其防護(hù)水工建筑學(xué)目錄5.4 土石壩的穩(wěn)定分析5.4.1 穩(wěn)定分析方法5.4.2 碾壓式土石壩穩(wěn)定分析標(biāo)準(zhǔn)5.4.3 抗剪強度指標(biāo)的測定和選擇5.5 土石壩的應(yīng)力應(yīng)變分析5.5.1 非線性彈性體模型5.5.2 彈塑性模型5.6 土石壩的沉降與裂縫分析5.6.1 沉降分析5.6.2 土石壩的裂縫控制5.7 土石壩的地基處理5.7.1 巖基處理5.7.2 砂礫石壩基處理5.7.3 細(xì)砂、軟黏土和濕陷性黃土壩基處理5.8 土石壩的抗震設(shè)計5.8.1 土石壩的地震震害5.8.2 土的動力特性和液化判斷5.8.3 土石壩的抗震穩(wěn)定分析5.8.4 土石壩的抗震措施5.9 現(xiàn)代堆石壩5.9.1 堆石壩的特點5.9.2 混凝土面板堆石壩5.9.3 其他型式的堆石壩5.1 0土石壩的壩型選擇思考題第6章 水閘6.1 概述6.1.1 水閘的功能、分類和等級6.1.2 水閘的組成部分及其主要作用6.1.3 水閘的工作特點6.1.4 水閘設(shè)計的主要內(nèi)容和所需的基本資料6.2 閘址及閘孔型式和尺寸的選擇6.2.1 閘址的選擇6.2.2 閘孔型式和尺寸的選擇6.3 水閘的地下輪廓和防滲、排水設(shè)計6.3.1 水閘的地下輪廓布置6.3.2 水閘地下輪廓的滲流計算6.3.3 地下輪廓的構(gòu)造6.3.4 水閘的側(cè)向繞滲及其防滲、排水設(shè)施6.4 閘室的布置和構(gòu)造6.4.1 底板6.4.2 閘墩與閘門6.4.3 胸墻6.4.4 交通橋及工作橋6.5 閘室的結(jié)構(gòu)分析6.5.1 底板的結(jié)構(gòu)計算6.5.2 閘墩的結(jié)構(gòu)計算6.5.3 胸墻的結(jié)構(gòu)計算6.5.4 工作橋與交通橋的結(jié)構(gòu)計算6.6 水閘的抗滑穩(wěn)定和沉降分析6.6.1 水閘承受的荷載及其組合6.6.2 閘室的抗滑穩(wěn)定分析6.6.3 水閘地基的沉降計算6.7 水閘的地基處理6.8 水閘的消能防沖設(shè)計6.8.1 過閘水流的特點6.8.2 底流水躍消能設(shè)計6.8.3 海漫6.8.4 防沖槽及末端加固6.8.5 土工合成材料在水閘工程中的應(yīng)用6.9 水閘與兩岸的連接建筑物6.9.1 連接建筑物的型式和布置6.9.2 連接建筑物的破壞形式和穩(wěn)定計算內(nèi)容6.10其他型式的水閘6.10.1 裝配式水閘6.10.2 橡膠袋水閘6.10.3 灌注樁水閘6.10.4 浮運水閘6.10.5 水力自控翻板水閘6.10.6 巖基上的水閘思考題第7章 岸邊溢洪道7.1 概述7.1.1 岸邊溢洪道的主要型式7.1.2 岸邊溢洪道的適用條件7.1.3 岸邊溢洪道的發(fā)展趨勢及問題7.2 正槽式溢洪道7.2.1 引水渠7.2.2 控制段7.2.3 泄槽7.2.4 出口消能段及與下游河道的銜接7.3 側(cè)流式溢洪道7.3.1 側(cè)流式溢洪道的斷面設(shè)計7.3.2 側(cè)槽的水力計算7.3.3 側(cè)流式溢洪道的設(shè)計步驟7.3.4 側(cè)流式溢洪道的泄槽、消能及與下游銜接的布置7.4 其他型式的溢洪道7.4.1 井式溢洪道7.4.2 虹吸式溢洪道7.4.3 非常溢洪道7.5 岸邊溢洪道的總體布置及型式選擇7.5.1 地形、地質(zhì)條件7.5.2 總體布置及安全運行管理7.5.3 施工條件思考題第8章 水工隧洞8.1 概述8.1.1 水工隧洞的類型和功能8.1.2 水工隧洞的特點8.1.3 水工隧洞的組成8.1.4 水工建筑物中的洞群8.2 水工隧洞的布置8.2.1 水工隧洞總體布置及要求8.2.2 水工隧洞中的閘門布置8.2.3 多用途隧洞的布置8.2.4 隧洞群的布置8.3 水工隧洞進(jìn)口建筑物8.3.1 進(jìn)水口的型式和計算要點8.3.2 進(jìn)口建筑物的組成8.4 水工隧洞洞身結(jié)構(gòu)8.4.1 洞身斷面形式8.4.2 洞身斷面尺寸8.4.3 洞身的支護(hù)與襯砌8.5 水工隧洞的出口建筑物及消能設(shè)施8.5.1 出口建筑物布置8.5.2 消能設(shè)施8.6 高流速泄水隧洞的空蝕及減蝕措施8.6.1 脈動壓力、空化與空蝕8.6.2 減蝕措施8.7 水工隧洞圍巖的應(yīng)力和穩(wěn)定分析8.7.1 巖體與圍巖的基本概念8.7.2 巖體初始應(yīng)力場8.7.3 隧洞開挖后的洞周圍巖應(yīng)力8.7.4 影響隧洞圍巖穩(wěn)定的主要因素8.7.5 隧洞圍巖失穩(wěn)的主要形式8.7.6 隧洞圍巖穩(wěn)定的分析方法8.7.7 小結(jié)8.8 水工隧洞襯砌計算8.8.1 荷載及其組合8.8.2 襯砌的內(nèi)力和應(yīng)力計算8.9 新奧法與隧洞的噴錨支護(hù)8.9.1 新奧法的基本原理8.9.2 噴錨支護(hù)的作用與類型8.9.3 噴錨支護(hù)設(shè)計8.9.4 水工隧洞噴錨支護(hù)設(shè)計中的幾個問題思考題第9章 取水及輸水建筑物9.1 取水建筑物9.1.1 無壩取水樞紐9.1.2 有壩取水樞紐9.1.3 取水防沙設(shè)施9.2 輸水建筑物9.2.1 渡槽9.2.2 渠道9.2.3 倒虹吸管9.2.4 涵洞9.2.5 跌水與陡坡思考題第10章 過壩建筑物10.1 通航建筑物10.1.1 船閘10.1.2 升船機10.1.3 通航建筑物的規(guī)劃布置及型式選擇10.2 過魚建筑物10.2.1 過魚建筑物的分類10.2.2 魚道10.2.3 魚閘10.2.4 升魚機及人工孵化場10.2.5 魚類的下行問題10.2.6 過魚建筑物在水利樞紐中的布置10.3 過木建筑物10.3.1 筏道10.3.2 漂木道10.3.3 過木機10.3.4 過木建筑物型式的選擇思考題第11章 水工閘門11.1 概述11.1.1 水工閘門的組成和類型11.1.2 閘門的設(shè)計要求11.2 平面閘門11.2.1 平面閘門的組成、布置與提升方式11.2.2 平面閘門結(jié)構(gòu)受力計算11.2.3 平面閘門的行走支承11.2.4 平面閘門的止水11.2.5 平面閘門的啟閉力11.2.6 閘門啟閉機11.2.7 反鉤門——一種新型的平面閘門11.3 弧形閘門11.3.1 總體布置11.3.2 結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)計算11.3.3 支承鉸11.3.4 止水和止水座埋件11.3.5 啟閉機、吊耳11.3.6 啟閉力11.4 平面閘門與弧形閘門的比較與選用11.5 閥門11.5.1 高壓平面滑動閥門11.5.2 蝴蝶閥11.5.3 錐形閥11.5.4 空注閥思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：施工組織設(shè)計是水利水電工程設(shè)計的重要組成部分，是編制工程總概算及招標(biāo)、投標(biāo)文件的重要依據(jù)。施工組織設(shè)計要認(rèn)真貫徹國家有關(guān)方針政策，嚴(yán)格執(zhí)行國家頒布的有關(guān)規(guī)程規(guī)范，按照實事求是、因地制宜、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理的原則，通過調(diào)查研究，綜合分析比較，提出切實可行的優(yōu)選方案，作為編制工程總概算、招標(biāo)、投標(biāo)文件與組織工程施工、工程質(zhì)量控制、工程建設(shè)管理的可靠依據(jù)。施工組織設(shè)計的主要內(nèi)容有：（1）施工導(dǎo)流設(shè)計。在河流上修建的水利水電工程，為了使水工建筑物能在干地上施工，需修筑圍堰圍護(hù)基坑，將河水由預(yù)定的泄洪建筑物泄向下游。施工導(dǎo)流設(shè)計內(nèi)容包括：選定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、劃分導(dǎo)流階段、確定導(dǎo)流設(shè)計流量、選擇導(dǎo)流建筑物形式與布置等。導(dǎo)流方式按照樞紐建筑物施工階段的不同，一般可劃分為以下3個階段：①初期導(dǎo)流——一是利用原河床左、右岸分期導(dǎo)流方式；二是通過臨時或永久建筑物，如隧洞、明渠、涵管等導(dǎo)泄方式。②后期導(dǎo)流——常采用壩體內(nèi)預(yù)留底孔，或壩體預(yù)留缺口（混凝土壩）進(jìn)行導(dǎo)流，此時壩體已修建至一定高程，但仍用圍堰擋水。③施工蓄水導(dǎo)流——壩體已建至壩頂或設(shè)計蓄水高程，此時可封閉底孔或?qū)Я魉矶?，來水蓄在庫?nèi)，供提前發(fā)電使用，由永久泄洪建筑物宣泄多余洪水，這時圍堰已拆除，防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)按規(guī)范的要求應(yīng)有所提高。施工導(dǎo)流要對圍堰，導(dǎo)流隧洞、明.渠或涵管進(jìn)行水力計算與結(jié)構(gòu)分析，保證在施工期內(nèi)運行安全，導(dǎo)泄河水。（2）主體工程施工方法選擇。內(nèi)容包括：①土石方工程。開挖與填筑方法，運輸機械與施工機械設(shè)備的選擇。②混凝土工程。建筑材料選擇，包括水泥、砂石骨料、摻和料、外加劑等；按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計；混凝土澆筑方法與澆筑機械設(shè)備選擇；混凝土施工分層分塊；砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)與混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計；基巖與邊坡施工開挖方法與加固措施等。上述施工導(dǎo)流設(shè)計、主體工程施工方法選擇以及施工總進(jìn)度計劃、施工總平面布置、工程概算編制等共同組成施工組織設(shè)計的主要內(nèi)容。

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《水工建筑學(xué)》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,華大學(xué)水利工程系列教材之一。

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