2007年度全国注册土木工程师(水利水电工程)试水工结构专业案例试卷

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2007年度全国注册土木工程师（水利水电工程）执业资格考试

水工结构专业案例试卷（上午）

1～3. 某大（2）型水库工程，主坝为均质土坝，高70m，工程位于7度地震区，地震设计烈度为Ⅶ。设计洪水位为105.5m，校核洪水位为107.5m，正常蓄水位为105.0m。

已知：正常运用条件下波浪在坝坡上的爬高为3.50 m，非常运用条件下波浪在坝坡上的爬高为 1.8 m。最大风壅水面高度正常与非常情况均忽略不计；地震壅浪高度取

0.5m，地震沉降按零计。

1. 由以上条件，确定坝顶高程是由下列哪一种工况控制？

（A）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高

（B）正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高

（C）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高

（D）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高

答案：（D）

主要解答过程：

碾压式土石坝设计规范SL274—2001 ，5.3.1条，坝顶超高：

y = R + e + A + B

Y——坝顶超高，m；

R——最大波浪在坝坡上的爬高，m；

正常运用情况下为3.50m (给定)；

非常运用情况下为1.80m（给定）。

e——最大风壅水面高度，m；本题设定为零。

A——安全加高，m；根据规范表5.3.1，

设计洪水位、正常蓄水位加正常运用情况下：1.0 m

校核洪水位加非常运用情况下：0.5 m

B——地震安全加高，为0.5m+0 (给定)

（A）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高

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105+1.8+0+0.5+0.5=107.8m

（B）正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高

105.0+3.5+0+1.0=109.5m

（C）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高

107.5+1.8+0+0.5=109.8m

（D）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高

105.5+3.5+0+1.0=110.0m

答案：（D）

2. 参照已建工程的经验，均质土坝的上、下游坝坡关系有一定的规律，该坝的综合坝坡，上、下游各拟定了四种情况，下列选项中哪一项是符合一般规律的？

（A）1：2.5，1：2.8 （B）1：2.6，1：2.6

（C）1：2.6，1：3.0 （D）1：2.8，1：2.4

答案：(D )

主要解答过程：均质土坝一般上缓下陡。

3. 当对该坝最大坝高断面进行坝坡稳定分析时，非常运用情况下，下列选项中哪一项是正确的？

（A）需要计及地震荷载，同时考虑水平向和垂直向地震作用

（B）不需要计及地震荷载

（C）需要计及地震荷载，只考虑水平地震作用

（D）需要计及地震荷载，只考虑垂直向地震作用

答案：（C）

主要解答过程：

工程位于7度地震区，地震设计烈度为Ⅶ，坝坡稳定分析时需要计及地震荷载。水---------------------------------------------------------精品文档

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工抗震规范4.1.2条，设计烈度8、9度的1、2级建筑物需同时考虑水平向和垂直向地震作用。

答案：（C）

4～6. 某大型工程，位于8度地震区。主坝为粘土均质坝，受地形的限制，为满足泄洪要求，在主、副坝联接处建有溢洪道，设计洪水泄流量为8300m3/s，溢洪道基础位于第三纪砂层上。溢洪道采用直线布置，由驼峰堰进水闸、泄槽、一级消力池、二级消力池、三级消力池以及海漫等几部分组成。

堰体为驼峰堰型，长28m，上游设壤土铺盖，厚2～3m，长250m，渗透系数为1×10-6cm/s，铺盖下砂层渗透系数为3×10-3cm/s。堰体下设两条横向（垂直水流）排水管，并与堰体两侧边边墙外纵向排水管相联，横向排水管内地下水位高程为134.5m。堰体结构简图及设计洪水过水时的受力状态见附图。

泄槽两侧挡墙为直墙式，并对称扩散，进口堰末泄槽起点宽131.5m，流速为13.15m/s，水深4.8m；泄槽末端处宽170m，流速为21.23m/s，水深2.3m。泄槽底板下设有反滤层和网状排水沟，纵横向排水沟布置在泄槽底板下，横向排水沟自溢洪道中心向两侧以5%的坡度引边墙外排水廊道内。

第三纪砂层相对密度为0.80。由颗粒级配曲线查得小于各粒径重量占总重量的百分数如下表：

4. 判断溢洪道泄槽（陡槽）满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度，下列哪一项能满足最低要求?

（A）190 m （B）170 m

（C）150 m （D）130 m

答案：(B )

主要解答过程：

溢洪道泄槽边墙扩散角可按《溢洪道设计规范》附录A.3中公式A.3.2-2计算，

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tgQ=(g*h)1/2/k/v

式中：h—扩散段首、未端平均水深；

v—扩散段首、未端平均流速；

k—经验系数，取3.0；

h=0.5(4.8+2.3)=3.55m v=0.5(13.15+21.23)=17.19m/s

tgQ=(g*h)1/2/k/v=(9.81*3.55)1/2/3/17.19=0.114

溢洪道泄槽满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度L：L=0.5(170-131.5)/0.114=168.9m

5. 当设计洪水泄洪，闸门全开堰体过水时，（顺水流方向）影响堰体（单宽）稳定的除有结构自重及其上的永久设备重量、土压力外，还有哪些基本荷载？

（A）设计洪水位时的扬压力和地震荷载

（B）设计洪水位时的扬压力和泄流时的水压力

（C）设计洪水位时的静水压力和地震荷载

（D）设计洪水位时的静水压力和波浪压力

答案：(B )

主要解答过程：

6. 由上述条件，下列哪一选项最接近高程134.5m以上堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力的计算值？（按时均压强计算，忽略铺盖厚度，堰趾至横向排水沟的渗径长度按20m计，堰体过水如图示）。下列选项中水平水推力计算值，哪一项是比较正确的？

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（A ）780kN （B ）460kN

（C ）420kN （D ）1360kN

答案：（ B ）

主要解答过程：

铺盖首部的渗透压力=(151.0-134.5)*10=165KN

铺盖尾部的渗透压力＝165*24.5/274.5=14.72KN

堰底板上游的渗透压力＝165*20/274.5=12.02KN

排水管的渗透压力为0

(1) 上游止水以上水压力H 1

H 1=0.5(80+120)*4 =400KN

(2) 上游止水以下水压力H 2

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H 2=0.5(14.72+12.02)*4.5= 60.1KN

堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力=400+60.1=460 KN

7. 某装机450MW 的坝后水电站内有2500kN/300kN 的桥机，桥机轨道梁采用钢筋混凝土T 形梁。在进行吊车梁计算配筋时，需要确定T 形梁的结构重要性系数γ0，桥机竖向荷载的动力系数γQ ，结构系数γd 。以下哪一选项是正确的？

（A ）γ0=1.1，γQ =1.05，γd =1.3

（B ）γ0=1.0，γQ =1.05，γd =1.2

（C ）γ0=1.0，γQ =1.2，γd =1.2

（D ）γ0=1.0，γQ =1.1，γd =1.2

答案：（B ）

主要解答过程：

《水利水电工程第级划分与洪水标准》规定装机450MW 为大(Ⅱ)型工程，厂房是主要建筑物，应为2级建筑物。《水电站厂房设计规范》第4.1.3条规定，2级建筑物结构重要性系数γ0=1.0；第4.1.8条规定，桥机竖向荷载的动力系数γQ =1.05；《水工混凝土结构设计规范》第4.2.1条规定，结构系数γd =1.2。

8. 有一素混凝土柱，混凝土强度等级C15， 计算长度l 0=3.6 m ，截面尺寸b ×h=300×500mm 2，轴向力设计值N=480kN ，轴向力作用点至截面重心作用点距离e 0=100mm ，如图所示。经复核，该柱截面安全。以下哪一个数值最接近该素混凝土柱的受压承载力？

（A ）600kN

（B ）710kN

（C ）480kN

（D ）520kN

答案：（C ）

主要解答过程：

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《水工混凝土结构设计规范SL/ T191-96》条文 5.2.1，5.2.2

公式5.2.2～1，5.2.2～4 专业案例，水工结构篇，第二章，第三节

(1) 有关系数

γd=1.3， fc=10N/mm 2，e 0=100mm ，y c ’ =500/2=250mm

(2) 判别是否要考虑受拉区混凝土的作用

0.4 y c ’=0.4×250=100mm

0.8 y c ’=0.8×250=200mm

故0.4 y c ’= e 0≤0.8 y c ’， 按不考虑混凝土受拉区的作用计算承载力。

（3）弯矩平面内的受压承载力

l/h=3600/500=7.2， 查表5.2.2-1得，φ=0.93

N=)1002500(3005.73

.193.0)2(10?-???=-e h b f d c ?γ=482884N=483kN （4） 垂直弯矩作用平面的受压承载力

l/h=3600/300=12， 查表5.2.2-1得，φ=0.82

N=5003005.73

.182.01???=bh f d c ?γ=709615N=710kN 应取（483kN ，710kN ）的小值，故受压承载力为483kN 。

注：

(A) 未计φ=0.93的影响，483/0.93=520 kN ；

(B ) 错误地取用（483kN ，710kN ）的大值710kN ；

(D) 错误地取用γd=1.2(钢筋混凝土构件)，483/1.2×1.3==523kN 。

9. 某厂房（3级建筑物）房内有T 形吊车梁，截面尺寸为梁高500mm ，腹板宽200mm ，翼缘厚度100mm ，翼缘宽度400mm ，计算跨度l 0=6m ，经计算跨中弯矩设计值M=210kN ·m (包括自重)，已配有受压钢筋2根直径16的Ⅲ级钢筋（As ’=402mm 2），采用C20混凝土，受拉钢筋也采用Ⅲ级钢筋，2排布置，（c=25mm ），以下哪个数值最接

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近需要配置的受拉钢筋面积？

（A）2000mm2（B）1800mm2

（C）1950mm2（D）1845mm2

答案：（D）

主要解答过程：

《水工混凝土结构设计规范SL/ T191-96》条文 6.2.2 公式5.2.2～1，5.2.2～4 专业案例，水工结构篇，第二章，第四节

(1) 确定有关系数

ψ=1.0，γd=1.2，γ0=1.0（安全级别Ⅱ级），γG=1.05，γQ=1.20，fc=10N/mm2，

f y=fy’=360 N/mm2，c=25mm

(2) 翼缘宽度计算

假定受拉筋直径20mm ,2排钢筋间间距为50mm，则a=25+20/2+50/2=60mm

h0=500-60=440mm，a’=25+16/2=33mm，h f’=100mm

对于独立的T形梁，h f/h0=100/440=0.227>0.1, b+12h f’ =200+12×100=1400mm

l0/3=6000/3=2000mm

取（400，1400，2000）的最小值，故bi’=400mm，

（3）T形截面类型判断

γd M=1.2×210=252 kN·m

f c b i’h i’(h0-h i’/2)+f y’A s’(h0-a’)

=10×400×100×(440-100/2)+360×402×（440-33）=2.149×108N·mm =214.9kN·m γd M=252 kN·m＞214.9 kN·m，该梁属第二类T形截面

（4）配筋量计算

As3=fc(bi’-b)hi’/fy=10×(400-200)×100/360=555.6mm2

M3= fc(bi’-b)hi’(h0-hi’/2)=10×(400-200)×100×(440-100/2)=7.8×107 ---------------------------------------------------------精品文档

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N ·m =78kN ·m

As1=fy ’As ’/fy=360×402/360=402mm 2

M 1=fy ’As ’(h 0-a ’)=360×402×(440-33)= 5.89×107 N ·mm =58.9kN ·m

M 2=γd M-M1-M3=252-58.9-78=115.1 kN ·m

ξ=.

44020010101.11526202

???=bh f M c =0.297 αs =1-528.0363.0297.021121=≤=?--=-b s ξα

As 2=203.887360

440200363.010mm f bh f y c =???=ξ As=As1+As2+As3=402+555.6+887.3=1844.9mm 2

%15.0%142.2440

2009.1844min 0=>=?==ρρbh As 注：

(A) 按一类截面计算配筋量时：

ξ=.

44020010102102.12620????=bh f M

c d γ=0.3524 αs =1-528.0409.03524.021121=≤=?--=-b s ξα

As=206.1999360

440400409.010''mm f h b f y i c =???=ξ；

10. 某中型泵站内有矩形混凝土柱，经计算，控制截面中作用的轴心压力设计值N=905kN ，弯矩设计值M=375kN ·m ，柱在两个方向的计算长度l0=7.2m 。设计时混凝土采用C25，Ⅱ级钢筋，截面为矩形b ×h=400mm ×600mm ，取a=a ’=40mm 。不对称

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配筋时，所需的纵向钢筋面积As 和As ’最为接近以下哪一项？

（A ）A s =448mm 2，A s ’=1079mm 2

（B ）A s =2489mm 2，A s ’=1079mm 2

（C ）A s =1079mm 2，A s ’=1079mm 2

（D ）A s =2489mm 2，A s ’=448mm 2

答案：（B ）

主要解答过程：

《水工混凝土结构设计规范SL/ T191-96》条文 6.5.3，10.2.4 公式6.5.3-1～3，

6.5.3-3 专业案例，水工结构篇，第二章，第四节

(1) 求初始偏心距e0, e0=M/N=375/905=0.414m=414mm

(2) 求偏心距增大系数η

l0/h=7200/600=12>8

需要考虑纵向弯曲的影响，由于l0/h=12<15，故取ζ2=1

ζ1=N

A f d c γ5.0=0.5×12.5×400×600/（1.2×905×1000）=1.381〉1, 故取ζ1=1

η=1+2100

0)/(/14001ζζh l h e =1+(12×12×1×1)/(1400×414/560)=1.139

（3）判断大小偏心受压

ηe0=1.139×414=472>0.4h0-0.3×560=168mm ，故按大偏心受压计算，属大偏心受压的第一种情况。

（4）求轴向作用力到As 的距离e

e=ηe0+h/2-a=472-600/2-40=732mm

(5) 求受压钢筋面积As ’

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取x=ξbho ， ξb=0.544

)40560(310)544.05.01(544.05604005.12732109052.1)'(')5.01('23020-??-???-???=

---=

a h f bh f Ne A y

b b

c

d S ξξγ

=1079mm2>ρ’minbh0=0.2%×400×560=448mm2

(6) 求受拉钢筋面积As

As=(fcb ξbh0+fy ’As ’-γdN)/fy

=(12.5×400×0.544×560+310×1079-1.2×905×1000)/310

=2489mm2>ρminbh0=0.2%×400×560=448mm2

注：

(A) As 为最小配筋；

(C) 对称配筋；

(D) A s ’为最小配筋。

11～12. 某中型水闸（3级水工建筑物）内有一矩形截面（b ×h=200×500mm 2）的C25混凝土简支梁，处于露天环境，跨度为l 0=4.5m ，使用期间承受均布线性荷载，其中永久荷载标准值为g k =17.5kN/m （含自重），可变荷载标准值q k =11.5kN/m ，可变荷载标准值的长期组合系数取ρ＝0.5。由承载力计算，截面已配纵向受拉钢筋为2ф14＋2ф16，As=710mm 2，(c=35mm)，接着对裂缝宽度和挠度进行了计算。

11. 荷载效应长期组合的长期刚度最接近下面哪一个数？

（A ）B l =1.14×1013N ·mm （B ）B l =1.02×1013N ·mm

（C ）B l =2.05×1013N ·mm （D ）B l =4.52×1013N ·mm

答案： ( B )

主要解答过程：

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《水工混凝土结构设计规范SL/ T191-96》条文 6.5.3，10.2.4

公式6.5.3-1～3，6.5.3-3 专业案例，水工结构篇，第二章，第五节

E c =2.55×104N/mm 2，不计受压钢筋, A s ’=0，ρ’=0，θ＝2.0，h 0=457mm

αE =E s /E c =20×105/2.55×104=7.843

ρ=00777.0457

2007100=?=bh A s 短期刚度 B s =(0.025+0.28αE ρ)E c bh 03

=(0.025+0.28×7.843×0.0777)×2.55×104×200×4573

=2.047×1013 N ·mm

短期组合时的长期刚度：mm N B M M M B s s l s s l ??=??+-=+-=1310136.110047.241

.73)12(85.5841.73)1(13θ 长期组合时的长期刚度：

B ll ＝B s /θ=2.047×1013/2＝1.023×1013

N ·mm

注:

(A) 短期组合时的长期刚度

(C) 短期刚度

12. 梁的短期、长期挠度最接近下面哪一选项？

（A ）f s =13.6mm ，f l =10.9mm （B ）f s =7.6mm ，f l =12.1mm

（C ）f s =13.6mm ，f l =12.1mm （D ）f s =13.0mm ，f l =11.6mm

答案：( C )

主要解答过程：

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短期挠度: mm B l M fs ls s 63.1310

136.145001041.73485485132

60=????=?= 长期挠度: mm B l M f ll l l 13.1210023.145001085.5848548513

2

62

0=????=?= 注: (A)长期挠度计算时错用了B ls : mm f l 92.1010

136.145001085.58485132

6=????= (B)短挠度计算时错用了B s : mm f l 56.710047.245001041.7348513

2

6=????= (D) 计算误差累计.

13. 有一预应力混凝土屋架下弦杆，截面尺寸为b ×h=250mm ×160mm ， 轴向设计荷载值N=560kN 。采用C40混凝土，预应力钢筋为冷拉Ⅳ级，配置非预应力钢筋为冷拉Ⅱ级。采用后张法时，张拉控制应力σcon 选用下列哪一项最合适？

（A ）700MPa （B ）350MPa

（C ）590MPa （D ）300MPa

答案：(C )

主要解答过程：

冷拉Ⅳ级钢筋 f pyk =700N/mm 2，f py =580N/mm 2，

冷拉Ⅱ级钢筋 f y =380N/mm 2，

后张法时张拉控制应力不宜超过允许值 0.85f pyk =0.85×700=595 N/mm 2

后张法时张拉控制应力也不宜小于0.5 f pyk =0.5×700=350 N/mm

2 通常 350 N/mm 2≤σ

com ≤595 N/mm 2，并取较大值。 故 σcom 为595 N/mm 2最合适。

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(A) σcom= f pyk =700 N/mm2>(0.85+0.05)f pyk=0.90×700=630 N/mm2，大于规范规定的最大张拉控制应力；

(B) σcom= 0.5f pyk =0.5×700=350 N/mm2，张拉控制应力过小，不能发挥冷拉Ⅳ级钢筋高强度的作用。

（D）σcom=380= f y，张拉控制应力过小，不能发挥冷拉Ⅳ级钢筋高强度的作用。

14. 某粘性土堤防，填筑土的标准最大击实干密度为16.5kN/m3，堤防防护对象的防洪标准为50年，堤高12m，下列哪一个选项的干密度满足规范规定的压实度最低要求？

（A）15.5kN/m3（B）15.0kN/m3

（C）14.9kN/m3（D）15.4kN/m3

答案：( D )

正确答案：

主要解答过程：《堤防设计规范》第2.1.1条，防洪标准为50年，2级堤防；第6.2.5条，2级堤防压实度不小于0.92。

（A）0.94 （B）0.91 （C）0.90 （D）0.93

15. 土堤土的抗剪强度试验方法，应根据堤防的工作状态、计算方法选用，在稳定渗流期，采用有效应力计算方法；水位降落期，用总应力法计算。下列哪个选项是合理的试验方法？

（A）三轴仪固结排水剪；直剪仪固结快剪

（B）三轴仪快剪；直剪仪固结快剪

（C）三轴仪固结快剪；直剪仪快剪

（D）直剪仪慢剪；直剪仪快剪

答案：（ A ）

主要解答过程：

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《堤防设计规范》附录F，表F。

16. 某均质土堤防高10m，顶宽10m，迎水坡1：2.5，背水坡1：2，堤身土渗透系数为5×10-5cm/s，堤基为5m厚中粗砂，渗透系数为5×10-2cm/s，下面为不透水层。在下述条件下计算：上游水位高程为4.0m，下游水位高程为-2.0m，堤底高程为-4.0m，经采取下游压坡工程措施后，堤下游出逸点距堤下游坝脚5.0m，中粗砂层的单宽渗流量最接近哪一个选项？

（A）2.5cm3/s （B）3.6cm3/s

（C）4.8cm3/s （D）3.2cm3/s

答案: ( B )

主要解答过程：

《堤防设计规范》附录E.3透水地基均质土堤渗流计算，公式E.3.1。

H1=8m H2=2m T=5m L=35m m1=2 m2=2.5 k0=5×10-2cm/s

Q=3.5 cm3/s

17～18. 现有北方地区设计流量50m3/s的灌溉渠道，梯形断面，砂壤土地基，渠道内边坡系数为2.0，渠底比降i=0.0002，渠床糙率n=0.02。

17. 下列选项中哪一项最接近计算的水力最佳断面面积？

（A）45m2（B）40m2 （C）42m2（D）43m2

答案：（D ）

主要解答过程：

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）附录H梯形渠道实用经济断面计算方法；将题中给定的Q、n、m、i 值代入公式（H.0.1）计算：

h0=1.189{nQ/[2(1+m2)1/2-m]i1/2}3/8

=1.189*{0.02*50/[2*(1+22)1/2-2]*0.00021/2}3/8 =4.18m

规范附录H公式H.0.2

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水工钢结构简答题

简答题 1、角焊缝有哪些主要的构造要求？为什么设置这些要求，请 简述其原因？ 答案：角焊缝的主要尺寸是焊脚尺寸hf和焊缝计算长度l w,他们应该满足下列构造要求。 (1)考虑起弧和灭弧的弧坑影响，每条焊缝的计算长度l w,取其实际长度减去2hf; (2)最小焊脚尺寸h f≧1.5max t,其中tmax较厚焊件厚度；若焊缝hf过小，而焊件过厚时，则焊缝冷却过快，焊缝金属易产生淬硬组织，降低塑性； （3）最大焊脚尺寸hf≦1.2tmin，其中tmin薄焊件厚度；若焊缝hf过大，易使母材形成过烧现象，同时也会产生过大的焊接应力，使焊件翘曲变形；（4）最小焊缝计算长度l w,≧40mm及8hf是为了避免焊缝横向收缩时，引起板件拱曲太大；（5）最大侧焊缝计算长度l w,≦60hf，由外力在侧焊缝内引起的剪应力，在弹性阶段沿侧焊缝长度方向的分布是不均匀的，为避免端部先坏，应加以上限制；（6）在端焊缝的搭接连接中，搭接长度不小于5tmin及25mm；是为了减少收缩应力以及因传力偏心在板件中产生的次应力；（7）在次要构建或次要焊缝中，由于焊缝受力很小，采用连续焊缝其计算厚度小于最小容许厚度时，可改为采用间断焊缝，避免局部凸曲而对受力不利和潮气侵入引起锈蚀。 3、焊接组合梁的设计包括哪几项内容？ 答案：①首先根据梁的跨度与荷载求得的最大弯矩与最大剪力以及强度、刚度、稳定与节省钢材等要求，来选择经济合理的截面尺寸，有事可以在弯矩较小处减小梁的截面；②计算梁的翼缘和腹板的连接焊缝；③验算组合梁的局部稳定性和设计腹板的加劲肋④设计组合梁各部件的拼接以及设计梁的支座和梁格的连接⑤绘制施工详图。 4、图中所示为一平面钢闸门门叶结构示意图，请分别指明图 中的序号所对应的构件名称？ 答案：面板、顶梁、水平次梁、横向隔板、吊耳、主梁、纵向连接系、主轮、边梁； 5、在选定结构所需的钢材种类时，应考虑结构结构的哪些特 点？ 答案：结合么钱钢铁生产实际情况，努力做到即使结构安全可靠，又要尽力节约钢材，降低造价选用时注意以下几点：（1）结构所承载特性，（2）结构类型及重要性，（3）连接的方法（4）结构的工作温度和所处的环境。 6、加劲肋在钢梁设计中的作用是什么？有哪些类型？在钢梁 设计中必要时，为什么增设加劲肋而不直接加大腹板厚度？ 答：作用是提高局部稳定性；有横向加劲肋和纵向加劲肋； 因为钢结构设计中要求采用薄板，如果加大腹板厚度是不经济的。7、翼钢结构连接和轴心受压构件的设计为例，阐述等稳定原 则在钢结构设计中的具体应用。 答：在焊接连接中，要求焊缝截面强度不能高于母材截面强度；在螺栓连接设计中，螺栓连接强度和拼接板强度和母材强度匹配等，这些体现出等稳定设计的概念；在受压构件设计中，要求两个方向的稳定性接近相等，这也是等稳定原则的体现。 8、当采用平面桁架作为屋卖弄承重体系时，为什么要设置屋架支撑？支撑的作用是什么？ 答：平面桁架在平面外刚度很小，容易发生侧向倾斜。作用为：保证桁架体系的空间几何稳定性；提供弦杆的侧向支撑点；提高侧向刚度及稳定性；使结构具有空间整体作用；保证结构安装时的稳定与方便。 9、简述钢材的一次单项拉伸试验中，随着荷载的增加，钢的工 作大致可以分为哪几个阶段？在试验测得的应力应变曲线图可以显示哪几项机械性能指标？ 答：钢的工作大致可以分为：弹性阶段、弹塑阶段、塑性阶段、自强和破坏阶段应力应变曲线图可以显示的机械性能指标：比例极限；屈服点；（屈服强度）；抗拉强度。10、普通螺栓与高强度螺栓在受力特性方面有什么区别？ 答：两者受力主要区别是：普通螺栓连接的螺母拧紧的预拉力很小，受力后全靠螺杆承压和抗剪来传递剪力。高强度螺栓是靠凝紧螺母，对螺杆施加强大而受控制的预拉力，使连接构件夹紧而是搂面的摩擦阻力来承受连接内力。11、整体稳定临界应力受哪几个因素的影响？如何提高和保 证钢梁的整体稳定性？ 答：影响整体稳定临界应力的因素有：受压翼缘的自由长度，梁截面的侧向抗弯刚度以及抗扭刚度；提高和保证钢梁整体稳定性的措施；设置纵向联接或称纵向支撑以减小受压翼缘的自由长度，或适当加大受压翼缘的宽度。 12、简述平面闸门结构布置主要有哪些内容？ 答：结构布置的主要内容：主梁的布置，包括主梁的数目和位置，梁格的布置，梁格联接形式，边梁的布置。 13、钢结构在水利工程的合理应用范围有哪些？ 答：1、活动式结构；2、可拆卸或移动的结构；3、高耸结构；4、板结构；5、大跨度结构；6、海工钢结构 14、为什么说梁高的选择是梁截面选择中的关键？最小梁高 和经济梁高根据什么条件和要求确定的？ 答：梁高的选择是梁截面选择中的关键，因为截面各部分尺寸都将随梁高二改变。最小梁高是根据刚度条件而定的，使组合梁在充分利用钢材强度前提下或满足梁的刚度现行规格。再设计中一般选择梁高比经济高校10%--20%，单不得校友最小梁高。 15、简述轴心受压实腹式构件的截面选择步骤？ 答：轴心受压实腹式构件截面选择步骤：假定长细比；根据假定长细比和等稳定条件初步稳定A、b1和h；试选翼缘厚

2009年注册土木工程师(水利水电)水工结构专业案例考题

2009年注册土木工程师（水利水电）水工结构专业案例考题 1.川等工程，分期围堰倒流，二期坝体缺口过水，导流 16个月，二期上游围堰 为土石围堰，堰底1110m,洪水位1120m ，库容0.4亿m 3，按失事后果为5级围 堰，判断导流建筑物的最小洪水标准（） n=0.015,隧洞坡降i=1/2000,进水口洞顶压力水头8.5m,局部损失水头为0.32m , 求经过4km 后洞顶压力水头。 4. 某工程悬挂式帷幕，帷幕厚3.2m ,帷幕两侧距坝踵及坝址距离分别为 11.9m 和 78.3m 。原岩平均透水率为14.4lu ，帷幕底岩石透水率为1lu ，上下游水头差83m 。 求帷幕的渗透坡降。 5. 某U 级建筑物简支梁，设计状况系数 书=1梁的跨度l 0=4m ，永久荷载 G R =8KN/m ,可变均匀荷载 Q K =6KN/m ，跨中集中可变荷载 P K =10KN 。求梁的跨 中B.5年 C.10 年 D.20 年 2.溢洪道堰型为 WES 堰，定型水头Hd=0.85Hmax ，堰顶高程 位1120m,设计洪水位1119m,正常蓄水位1117m,堰前地板 1111m, 1107m, 校核洪水 堰后泄槽 砼衬砌。 连接段首1106m 。求堰顶最小允许负压 （） 20m 3/s ，

弯矩M和正常使用极限状态短期组合弯矩M s。

6. 某砼重力坝，表孔位开敞式溢流堰，堰型为WES。上游面为铅直面，堰顶为1110m （上游堰度＞70m）,侧收缩系数￡=0.93校核洪水位1116m,中孔为4孔, 孔口7mX8m,孔底高程1094m,卩=0.78求总泄流量。 7. 某砼重力坝，库容为10.8亿m3，顶设防浪墙校核洪水位979m，设计洪水位 978m，正常水位977.5m,波度和波浪中心线至正常或校核洪水位的高差，正常 为1.2m，非正常为0.6m。求防浪墙顶高程，坝顶高程。 8. 某土石坝，库容0.5亿m3,上游迎水面边坡1: 2.75,h m=0.9m, L m=13m,K A =0.8 K w=1.08。坝前水深8.5m。求上游坡的平均波浪爬度。 9. 某枢纽工程，围堰闭气后，初期的基坑积水量和围堰含水量为22200m3（无基 坑覆盖层），要求在5天内排完，其间围堰及基础渗水强度为250 m3/h,工程区多年平均水量为6mm，日最大降水量为24mm,汇水面积为100000m2，不考虑扬程变化等因素对水泵的影响，求最小基坑初期排水强度。 10. 某岩基上水闸共8孔，单孔宽8m,中墩厚2m,边墩厚1m,缝墩厚2m,问闸室底板如何分段？ A.两孔一联，共四联 B.两边三孔一联，中间两孔一联，共三联 C.两边一孔一联，中间三孔一联，共四联 D.四孔一联，共两联 11. 某土石坝，坝高5m，总库容0.25亿m3,填筑土料最大干密度为16.5KN/m3, 求土料填筑的最小允许干密度？ 12. 在软土地基上修筑土坝，采用连续法施工，天然地基由原位十字板剪切实验 测定的不排水抗剪强度为25 KN/m2，填筑材料容重为18 KN/m3,求不考虑排水及坝体稳定的问题，求最大填筑坝高？（安全系数取 1.5）

水工钢结构答案

参考答案 一、选择题（每题2分，共30分） 1.A 2. B 3. A 4.D 5. C 6. B 7. B 8. A 9. B10. C11. B12. D13. A14. D15. A 二、问答题（每题3分，共18分） 1. 建筑钢材的伸长率是通过单向拉伸实验确定的。取试件拉断后的伸长量与原标距的比值的百分率，即 ，伸长率反映了钢材的塑性变形能力。 2. 钢材经过冷作硬化后，其强度提高，塑性变形能力下降。 3. 最大焊脚尺寸：，防止焊缝过烧焊件； 最小焊脚尺寸：，防止焊缝冷裂； 最大计算长度：，防止应力沿焊缝长度不均匀分布； 最小计算长度：，防止焊缝沿长度缺陷几率增加。 4. 承压型高强螺栓承受剪力作用时螺栓直接承受剪力，需验算螺栓的受剪和承压承载能力。摩擦型高强螺栓承受剪力作用时螺栓不直接承受剪力，需验算螺栓的受剪承载能力。 5. 同号应力场时钢材的强度提高而塑性变形能力降低，异号应力场时钢材的强度降低而塑性变形能力提高。 6. 缀条式格构柱的单肢为轴心受力构件，缀板式格构柱的单肢为压弯构件。从受力更合理的角度出发，大型柱应尽可能选用缀条式格构柱。 三、计算题（共52分） 1.（本题10分） 2.（本题10分）

3.（本题15分）某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fv=125N/mm2，fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。 4.（本题17分） ；0.9181； 平面内稳定验算：

-水工建筑物题库(含答案)

一、填空题（每空1分，共计24分） 1、枢纽中的水工建筑物根据所属等别及其在工程中的总要性和作用分为五级。2．重力坝的稳定分析目的是检验重力坝在各种可能荷载组合情况下的稳定安全度。3．重力坝的基本剖面一般指在主要荷载作用下，满足坝基面稳定和强度控制条件的最小三角形剖面。 4．当拱坝厚高比（T B/H）小于0.2时，为薄壁拱坝；当厚高比（T B/H）大于0.35时，为重力拱坝。 5．土石坝渗流分析内容包括确定浸润线位置、确定渗流的主要参数（流速和坡降）、确定渗透流量。 6．水闸是由闸室、上游连接段和下游连接段组成。7．按照闸墩与底板的连接方式，闸室底板可分为整体式底板和分离式底板。8．闸底板结构计算，对相对紧密度Dr>0.5的非粘性土地基或粘性土地基可采用弹性地基梁法。 9．正槽溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠组成。 二、判断题(每小题1分，共10分) 1、为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽及其组成的建筑物要进行分等分级。( ) 答案：正确 2．溢流重力坝设计中动水压力对坝体稳定有利。( ) 答案：正确 3．如果拱坝封拱时混凝土温度过高，则以后温降时拱轴线收缩对坝肩岩体稳定不利。( ) 答案：错误 4、心墙土石坝的防渗体一般布置在坝体中部，有时稍偏向上游，以便同防浪墙相连接，通常采用透水性很小的粘性土筑成。( ) 答案：正确 5. 水闸闸室的稳定计算方法与重力坝相同均是取一米的单宽作为荷载计算单元。( ) 答案：错误 6. 重力坝的上游坝坡n=0时，上游边缘剪应力的值一定为零。( ) 答案：正确 7．深式泄水孔的超泄能力比表孔的超泄能力大。( ) 答案：错误 8．底部狭窄的V形河谷宜建单曲拱坝。( ) 答案：错误 9．土石坝的上游坝坡通常比下游坝坡陡。( ) 答案：错误

水工钢结构问答题

1、钢结构的特点？ 答：①钢结构自重较轻②钢结构的可靠性较高③钢材的抗震性、抗冲性较好④钢结构制造的工艺化程度较高⑤钢结构可以准备快速的装配⑥容易做成密封结构⑦钢结构极易腐蚀⑧钢结构耐火性差 2、钢结构在水工中的应用有哪些？ 答：①活动式结构②装拆式结构③板结构④高耸结构⑤大跨度结构⑥海工钢结构 3、截面选择的具体步骤是？ 答：①选择梁高h和腹板高度h0 ②选择腹板厚度hw ③选择翼缘尺寸b1和t1 ④梁的强度、整体稳定和挠度的验算。 4、闸门的类型有哪些？ 答：按功用分为：工作闸门、事故闸门、检修闸门和施工闸门 按闸门空口的位置分：露顶闸门、潜孔闸门 按闸门结构形式分为：平面闸门、弧形闸门及船闸上常采用的人字形闸门 5、平面闸门结构布置的主要内容有哪些？ 答：确定闸门上需要的构件，每种构件需要的数目以及确定每个构件所在的位置。 ①主梁的布置②梁格的布置③梁格连接形式④边梁的布置 6、平面闸门门叶结构组成又哪些？ 答：面板、梁格、横向和纵向连接系（即横向和纵向支撑）、行走支承（滚轮或滑块）以及止水等部件组成。 ①边梁、②主轮、③面板顶梁、④水平次梁、⑤横向隔板、⑥纵向连接系、⑦主梁、⑧吊耳 1.焊接连接有哪些缺点？ 1. 缺点是由于焊接连接处局部受高温，在热影响区形成的材质较差，冷却又很快，再加上热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力以及残余变形，甚至可能造成裂缝，导致脆性破坏对结构工作产生不利影响。 2.在桁架体系中，支撑有哪些主要作用？ 2. （1）保证桁架结构的空间几何稳定性，即几何形状不变。（2）保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。（3）为桁架弦杆提供必要的侧向支撑点。（4）承受并传递水平荷载。（5）保证结构安装时的稳定且便于安装。 3.系杆的布置原则是什么？ 3. 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆；屋脊节点及主要支撑点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中附近设置柔性系杆，当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，则第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。 4.简述钢梁整体失稳的概念。 4. 钢梁截面一般都设计成高而窄且壁厚较薄的开口截面，以获得弯矩作用平面内较大的抗弯承载力和抗弯刚度，但抗扭和侧向抗弯能力较差。如工字形截面梁，弯矩作用在其最大刚度平面内，当弯矩逐渐增加使梁受压，翼缘的最大弯曲应力达到某一数值时，梁在很小的侧向干扰力作用下，会突然向刚度较小的侧向弯曲，并伴有扭矩而破坏，这种现象称为整体失稳。 5.减小或消除焊接变形有哪些措施？ 5. （1）反变形法即在施焊前预留适当的收缩量和根据制造经验预先造成相反方向和适当大小的变形来抵消焊后变形；（2）采用合理的焊接和装配顺序控制变形也十分有效；（3）焊接变形的矫正方法，以机械矫正和局部火焰加热矫正较为常用。 1.为什么选择屈服点作为建筑钢材静力强度承载力极限的依据？ 1. （1）钢材屈服后，塑性变形很大，从屈服到断裂的塑性变形约等于弹性变形的200倍，这样大的塑性变形已使结构失去正常使用功能而达到极限状态，因而无法利用强化阶段。（2）屈服后塑性变形很大，险情极易被察觉，可以及时采取适当补救措施，以免突然发生破坏。 （3）抗拉强度和屈服点的比值较大，成为结构极大的后背强度，符合结构多级抗震设防的准则，使钢结构从来不会发生真正的塑性破坏。 2.实腹式轴心受压柱有哪些设计原则？ 2. （1）截面面积的分布应尽量远离主轴线，以增大截面的惯性矩和回转半径，从而提高柱的整体稳定性和刚度；（2）使两个轴方向的稳定性相等；（3）构造简单，便于制作；（4）便于与其他构件连接；（5）选用便于供应的钢材规格。 3.简述平面钢闸门主梁设计的特点。 3. 当主梁所承受的最大弯矩值不超过500kNm时，可考虑使用型钢作为主梁。若型钢强度不足，可在其上翼缘加焊扁钢予以加强。采用型钢可以简化制造，降低成本。当型钢不能满足要求时，可采用由钢板焊接而成的主梁组合梁。当跨度较大时，采用变截面组合梁较为经济合理。 4.说明格构式压弯构件的设计步骤。

水工钢结构试卷

一、选择题（每题2分，共30分） 1.在钢结构设计中，通常以下列中的值作为设计承载力的依据。 (A)屈服点(B)比例极限(C)抗拉强度(D)伸长率 2.压弯格构柱的弯矩绕虚轴作用时，其弯矩作用平面外的整体稳定是通过保证的。 (A)计算平面外的整体稳定(B)计算单肢稳定(C)自然满足(D)计算局部稳定 3.当构件为Q235钢材时，焊接连接时焊条宜采用。 (A )E43型焊条(B) E50型焊条(C) E55型焊条(D)前三种型焊条均可 4.同类钢种的钢板，厚度越大，。 (A)内部存在缺陷的几率越小(B)塑性越好(C) 韧性越好(D) 强度越低 5.在进行正常使用极限状态计算时，计算用的荷载应采用。 (A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数 (B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数 (C)永久荷载和可变荷载的标准值，均不乘以各自的分项系数 (D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数 6.钢材牌号Q235代表的是。 (A)钢材的伸长率是235(B) 钢材的屈服强度是235MPa (C)钢材的比例极限是235MPa(D) 钢材的抗拉强度是235MPa 7.承受静力荷载的结构，其钢材应保证的基本力学性能指标是。 (A)抗拉强度、伸长率(B)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (C)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(D)屈服强度、冷弯性能、伸长率 8.在螺栓连接中，要求板叠厚度是为了。 (A)防止栓杆发生过大弯曲变形破坏(B)方便施工 (C)节约栓杆材料(D)使板件间紧密 9.在钢结构设计中，认为钢材是理想的弹塑性体，是指屈服点以前的材料为。 (A)非弹性的(B)弹性的(C)弹塑性的(D)塑性的 10.与单向拉应力相比，钢材承担双向拉应力时。 (A)破坏形式没变化(B)易发生塑性破坏(C)易发生脆性破坏(D)无法判定 11.我国钢结构设计规范规定，当构件承担循环应力的循环次数时，应进行疲劳验算。 (A)＜105(B) ≧105(C) ≦106(D) ≧106 12.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材，故应力集中的存在将。 (A)钢材易发生塑性破坏(B)降低静力承载能力 (C)提高静力承载能力(D)对静力承载能力无影响 13.在由双角钢作为杆件的桁架结构中，通常角钢相并肢间每隔一定距离设置垫板，目的是。 (A)双角钢组成共同截面工作(B)方便杆件的制作 (C)杆件美观(D)增加杆件截面面积 14.为提高梁的整体稳定性，在用钢量不变的前提下，应尽可能。 (A)采用窄翼缘截面(B)采用双轴对称截面 (C)加强受拉翼缘(D)加强受压翼缘 15.在吊车梁的强度验算中，。 (A)塑性发展系数取 1.0(B)塑性发展系数取 1.05， 1.2

水工钢筋混凝土结构综合练习题

综合练习题一 一．填空题 1．T截面连续梁在负弯矩段，由于翼缘处在受拉区，应按________截面计算；在正弯矩段，按________截面计算。 2．抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用________和________。 3．预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到__________，不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从受_______到受_______的变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从_________变化到________。可见二者的抗裂能力是___________构件的大。 二．单选题 1．梁的受剪承载力公式是根据何破坏形态建立的（） （A）剪压破坏（B）斜压破坏（C）斜拉破坏2．在正常使用极限状态计算中，短期组合时的内力值(N s、M s）是指由各荷载标准值所产生的荷载效应总和（）。 (A）乘以结构重要性系数γ0后的值 (B）乘以结构重要性系数γ0和设计状况系数ψ后的值 （C）乘以设计状况系数ψ后的值 3．试决定下面属于大偏心受压时的最不利内力组合（） （A）N max，M max （B）N max，M min （C）N min，M max 4．混凝土割线模量E cˊ与弹性模量E c的关系式E cˊ=νE c中的ν值当应力增高处于弹塑性阶段时（） （A）ν＞1 （B）ν＝1 （C）ν＜1 5．进行变形和裂缝宽度验算时（） （A）荷载用设计值，材料强度用标准值 （B）荷载和材料强度都用标准值 （C）荷载和材料强度都用设计值 6．剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算，《规范》在处理剪、扭相关作用时（）。（A）不考虑二者之间的相关性（B）混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用（C）混凝土的承载力考虑剪扭相关作用，而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性 7．大偏心受拉构件设计时，若已知A's，计算出ξ＞ξb，则表明（）（A）A's过多（B）A's过少（C）A s过少 8．均布荷载作用下的弯、剪、扭复合受力构件，当满足（）时，可忽略扭矩的影响。 （A）γd T≤0.175f t W t（B）γd T≤0.35f t W t （C）γd V≤0.035f c bh0 9．在下列减小受弯构件挠度的措施中错误的是（） （A）提高混凝土强度（B）增大截面高度（C）增大构件跨度 10.所谓一般要求不出现裂缝的预应力混凝土轴心受拉和受弯构件，在荷载作用下（） （A）允许存在拉应力（B）不允许存在拉应力（C）拉应力为零

东农大水工钢结构复习题

东北农业大学网络教育学院 水工钢结构网上作业题 作业题一 一、名词解释（每题3分，共计12分） 1.最大梁高： 2.闸门埋固部分： 3.平面闸门： 4.柱脚： 二、填空题（每空2分，共计30分） 1.钢结构的连接往往是传力的关键部位，连接的__________和__________是钢结构设计的重要组成部分。 2.钢梁分为__________和__________两大类。 3.闸门门型的选择应与配套的_________、_________以及整个水工建筑物的方案比较结合起来，力求技术经济综合指标_________。 4.平面桁架能保证桁架_________的几何稳定性，支撑系统则保证桁架_________的几何稳定性。 5.实腹式压弯构件的截面形式可根据弯矩的_________和_________、构件的计算长度选用_________对称或_________对称实腹式截面。 6.铰接连接按构造可分为_________和_________两种。 三、单项选择题（每题2分，共计6分） 1.大、中型工程的工作闸门及重要的事故闸门的调整系数为（）。 A.0.9~0.95 B.0.85~0.9 C.0.8~0.85 2.对中等跨度（5m~10m）的闸门常采用（） A. 型钢梁 B.组合梁 C.桁架 3.梁与轴心受压柱的连接应采用（）。 A.铰接 B.刚接 四、问答题（每题8分，共计40分） 1.梁的强度计算有哪些要求？ 2.平面钢闸门结构布置的主要任务是什么？结构布置为什么要合理？ 3.屋架设计应考虑那些荷载组合？ 4.哪些梁不须计算整体稳定？ 5.钢材选用应考虑的主要因素有哪些？ 五、判断题（每题2分，共计12分）（答√或×） 1.焊接连接是目前钢结构最主要的连接方法。（） 2.轴心受力构件包括轴心受拉构件和轴心受压构件。（） 3.闸门是水工建筑物中活动的挡水结构。（） 4.桁架主要承受竖向荷载。（） 5.压弯构件的截面都是格构式。（）

水工建筑物考试试题及答案

1:上游连接段用以引导过闸水流平顺地进入闸室，保护_两岸和闸基免遭冲刷，并与—防渗刺墙—等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。 2、水闸消能防冲的主要措施有消力池、_海漫_、防冲槽等。 3、海漫要有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷：要有一定的粗糙性以利于进一步消除余能；要有一定的透水性以使渗水自由排出。 6、隧洞进口建筑物的型式有竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式。其中塔式受风 浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的 工作桥。 7、正槽式溢洪道一般由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲措施—、 出水渠五部分组成。其中控制段—控制溢洪道的过水能力。 8泄水槽纵剖面布置，坡度变化不宜太多，当坡度由陡变缓时，应在变坡处用 一反弧段一连接，坡度由缓变陡时，应在变坡处用竖向射流抛物线连接。 9、水工隧洞按水流状态可分为有压洞、无压洞两种形式，________________________ 更能适应地质条件较差的情况，但其____________ 杂，所以应避免平面转弯。 10、回填灌浆是填充衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密，共同受力，以改善—传力—条件和减少—渗漏—。 1.水闸是渲泄水库中多余洪水的低水头建筑物。（x ） 2.辅助消能工的作用是提高消能效果，减少池长和池深，促成水流扩散，调整 流速分布和稳定水跃。（V ） 3闸下渗流使水闸降低了稳定性引起渗透变形和水量损失。（V ）

4.水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙 （v） 5.整体式平底板常在顺水流方向截取若干板条作为梁来进行计算。（V ） 6.正槽溢洪道泄槽的底坡常小于临界坡降，以使水流平稳。（X ） 7.围岩地质条件比较均一的洞身段不设施工缝。（X ） 8.无压隧洞由于内水压力较大，从水流及受力条件考虑，一般用圆形断面。 （X ） 9.隧洞中常需要临时性支护和永久性衬砌，以承受围岩压力。（X ） 10.溢洪道设闸门时，堰顶高程低于水库的正常蓄水位。（V ） 1、不平衡剪力：由于底板上的荷载在顺水流方向是有突变的，而地基反力是连续 变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1及Q2并由Q1及Q2的差值来维持板条及墩条上力的平衡，差值△ Q= Q1- Q2 ,称为不平衡剪力。 2、节制闸：枯水期用于拦截河道，抬高水位，以利上游取水或航运要求，洪水期则 开闸泄洪，控制下泄流量。 3、平压管:在遂洞构造中，为了减小检修门的启门力而设置在遂洞上壁内的绕过检 修门槽的通水管道。 4、正槽溢洪道:泄水轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致的 一种河岸溢洪道型式。 5、有压隧洞:指洞内充满水，没有自由水面，隧洞内壁承受较大的内水压力，断面 形状一般为圆形的过水隧洞。 四.单项选择（每题2分，共10分）

水工钢结构复习题

1.目前钢结构有哪四种类型？ 答：门式钢结构，框架钢结构，网架结构，索膜结构。 2.梁和柱的连接方式有哪些？ 答：顶面连接，侧面连接。 3.梁的支承方式有哪些？ 答：梁格的连接，梁与柱的连接，梁的支座。 4.平面钢闸门的门叶结构由哪几部分组成？答：面板，梁格，横向和纵向 支撑，行走支撑，止水等。①边梁、②主轮③面板顶梁、④水平次梁、⑤横向隔板、⑥纵向连接系、⑦主梁、⑧吊耳 1.在钢结构设计中，为什么将钢材屈服点作为钢材的标准强度？ 答:（1）钢材屈服后，塑性变形很大，从屈服到断裂的塑性变形约等于弹性变形的200倍，这样大的塑性变形已使结构失去正常使用功能而达到极限状态，因而无法利用强化阶段。（2）屈服后塑性变形很大，险情极易被察觉，可以及时采取适当补救措施，以免突然发生破坏。（3）抗拉强度和屈服点的比值较大，成为结构极大的后背强度，符合结构多级抗震设防的准则，使钢结构从来不会发生真正的塑性破坏。 2.焊接连接有哪些缺陷，有那些方法可以检查这些缺陷？ 答:缺点是由于焊接连接处局部受高温，在热影响区形成的材质较差，冷却又很快，再加上热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力以及残余变形，甚至可能造成裂缝，导致脆性破坏对结构工作产生不利影响。检查:检验焊缝实际尺寸是否符合要求和有无看得见的裂纹.咬边.气孔等缺陷，还可用超声波或X射线检验。 3. 简述型钢梁的设计步骤。 答： 4.简述焊接连和螺栓连接分别有哪些优点和缺点？ 答: 焊接连优点: 不削弱构件截面，可省去拼接板，构造简单,节约钢材,制造加工方便，密封性能好。缺点由于焊接连接处局部受高温，在热影响区形成的材质较差，冷却又很快，再加上热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力以及残余变形，甚至可能造成裂缝，导致脆性破坏对结构工作产生不利影响。 螺栓连接优点：操作简单，便于拆卸，高强螺栓连接紧密，耐疲劳，承受动荷载可靠，成本低。缺点：在钢架楼面荷载时，螺栓易松动，制孔精度较差，要削弱构件截面。 5. 哪些梁的结构不需验算其整体稳定性？ 答：（1）有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接、能阻止梁受压翼缘的侧向位移时；（2）工字形截面或H型钢截面简支梁受压翼缘的自由长度l1与其宽度b1之比不超过规定的数值时；（3）箱形截面简支梁，其截面尺寸满足h/b0≤6l1/b0≤95(235/fy)时不必计算。 6.在桁架体系中，支撑有哪些主要作用？ 答：（1）保证桁架结构的空间几何稳定性，即几何形状不变。（2）保证桁架结构的空间刚度和空间整体性。（3）为桁架弦杆提供必要的侧向支撑点。（4）承受并传递水平荷载。（5）保证结构安装时的稳定且便于安装。 7、角焊缝有哪些主要的构造要求？为什么设置这些要求，请简述其原因？答： 8、请论述高强度螺栓连接中摩擦型连接和承压型连接的受力特点？ 答：摩擦型连接:完全依靠被连接件之间的摩阻力传力, 当荷载在摩擦力面 命题组组长签字：（）组第1 页（本试卷共2页）

27-水工钢结构设计课程大纲2020

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述（中英文）： 水工钢结构设计是港航专业的主要专业基础课之一，也是水利工程、海洋工程、海岸工程等水利类专业的学科基础课。钢结构是当前和今后工程领域重点推广和发展的结构形式，采用钢材制作而成的结构重量轻、结构简洁、预制安装方便，是水利工程、建筑工程、海洋工程、船舶工程的主要结构形式之一。课程的主要内容包括材料选择、连接设计、基本构件设计、水工钢结构应用设计等四大部分，其中应用设计包括实际港口与海岸工程经常遇到的钢桁架、钢引桥、钢闸门等设计内容。通过本课程学习使学生熟悉钢结构材料特性和连接技术对结构性能、安全与施工的影响规律，掌握水工钢结构基本构件强度、刚度和稳定性计算原理，掌握常用水工钢结构的基本设计方法。 Design of Hydraulic Steel Structures is a basic professional course for undergraduates majoring in Port, Waterway and Coastal Engineering, as well as a basic course for other hydraulic engineering, ocean engineering, etc. Steel structures are widely used and one of the most promising structural forms in the current and future engineering fields. This course includes the material selection, connection design, components design, and application design. The application design includes steel trusses, steel access bridges, and steel gates, which are widely used in port and coastal engineering. Students are expected to be familiar with the influence of material properties and connection technology on steel structural performance, safety and construction, master the calculation principles of strength, stiffness and stability of basic hydraulic steel structures, and the basic design methods of common hydraulic steel structures.

水工钢筋混凝土结构学复习题完整版

水工钢筋混凝土结构学 复习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

填空题 1．T截面连续梁在负弯矩段，由于翼缘处在受拉区，应按__矩形____截面计算；在正弯矩段，按____ T形____截面计算。 2．抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用___弯起钢筋____和___箍筋_____。3．预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到、__，不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从受__压_____到受__拉___变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从__0、___化到____ f t、___。可见二者的抗裂能力是___预应力______构件的大。 1.对梁顶直接施加集中荷载的无腹筋梁，随着剪跨比λ的减小，斜截面受剪承载力有增高的趋势；剪跨比对无腹筋梁破坏形态的影响表现在：一般λ＞3常为斜拉破坏；当λ＜l时，可能发斜压破坏；当1＜λ＜3时，一般是剪压破坏。 2.钢筋混凝土梁，在荷载作用下，正截面受力和变形的发展过程中可划分三个阶段，第一阶段未的应力图形可作为受弯构件抗裂的计算依据；第二阶段的应力图形可作为变形和裂缝宽度的计算依据；第三阶段末的应力图形可作为；承载力。的计算依据。 3.水工混凝土结构设计时主要应考虑下列持久状况、短暂状况和偶然状况三种设计状况。 1.确定目标可靠指标βT时应考虑的因素是_结构安全级别、_构件破坏性质_和极限状态__。 2.混凝土在长期不变荷载作用下将产生____徐变____变形；混凝土随水分的蒸发将产生______收缩____变形。 3.当轴心受压构件的长细比l0／b__≤8时 _____时，可不考虑向弯曲的影响，称为短柱；当柱过分细长时，受压容易发生____失稳破坏_______。 4．荷载按时间的变异和出现的可能性的不同可永久_荷载，_可变_荷载和___偶然_荷载。 单选题 1．梁的受剪承载力公式是根据何破坏形态建立的（A） （A）剪压破坏（B）斜压破坏（C）斜拉破坏 2．在正常使用极限状态计算中，短期组合时的内力值(N s、M s）是指由各荷载标准值所产生的荷载效应总和（ A ）。 (A）乘以结构重要性系数γ0后的值 (B）乘以结构重要性系数γ0和设计状况系数ψ后的值 （C）乘以设计状况系数ψ后的值 3．试决定下面属于大偏心受压时的最不利内力组合（ C） （A）N max，M max （B）N max，M min （C）N min，M max 4．混凝土割线模量E cˊ与弹性模量E c的关系式E cˊ=νE c中的ν值当应力增高处于弹塑性阶段时（ C） （A）ν＞1 （B）ν＝1 （C）ν＜1 5．进行变形和裂缝宽度验算时（ B） （A）荷载用设计值，材料强度用标准值 （B）荷载和材料强度都用标准值

水工钢结构填空题

填空题 1、在结构可靠度计算中，可靠度指标变小时则失效概率Pf 变大。 2、在组合梁的支座处和受压翼缘受有较大固定荷载处，腹板承受很大的集中力，必须使用支承加劲肋加固。 3、格构式构件对虚轴的整体稳定性进行计算时，通过加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响。 4、对于能承受拉力也能承受压力的系杆称为刚性系杆。。 5、双腹式边梁抗扭刚度大，便于设置滚轮与吊轴，广泛用于定轮闸门。 6、正常使用极限状态指结构或结构构件达到正常使用或耐久性的各项规定限值。 7、在承受静力荷载的角焊缝连接中，端焊缝与侧面角焊缝相比承载能力强。 8、计算压杆或柱的稳定时，受压杆件的计算长度主要由杆件的支承情况决定。 9、在对轴心受压杆件的局部稳定计算中，一般取构件两方向长细比中较大值，且数值只能在30~100的范围内。 10、平面闸门结构的梁格布置时，水平次梁的根据水压力的变化应上疏下密。 11、钢材在常温和静力荷载作用下，压力达到抗拉强度后产生很大变形后发生的破坏称为塑性破坏。 12、设计钢梁的最主要因素是弯应力强度。 13、轴心受压实腹柱设计界面选择初步确定截面参数是根据等稳定原则。 14、对于只能承受拉力的系杆称为柔性系杆。 15、用来关闭、开启或局部开启水工建筑物过水孔口的活动结构称为闸门。 16、一般在选用钢材时宜采用较薄的钢材，这是因为钢材越薄则强度越大。 17、梁的整体稳定系数φb= σcr / f y。 18、受压杆件的计算长度由杆件两端的支承情况决定。 19、陪同桁架截面选择时，尽量选用薄而宽的角钢，除了可以节约钢材外，还可以提高压杆稳定性。 20、大跨度的露顶闸门在主梁布置时多采用大跨度。 21、为了合理利用材料，对于由稳定控制的构建一般宜采用碳素结构钢。 22、挡结构承受动力荷载或处于同号复杂应力，低温等情况下，常会发生脆性破坏，这种破坏往往是导致钢结构破坏的主要原因之一。 23、在钢结构及其连接中，在一些孔洞，裂缝等缺陷或截面变化附近，主应力迹线曲折，密集，出现盈利高峰的现象称为应力集中。 24、在轴心受压实腹式构件的计算中，通常是以限制板的宽厚比来保证构件的局部稳定。 25、从受力特点分析，钢桁架的钢结构中的受弯。26、为了合理利用材料、对受弯构件，翼缘可以采用高强度的低合金钢，而腹板采用普通碳素钢，这种构件称为异种钢构件。 28、摩擦型高强度螺栓：完全依靠被连接件之间的摩擦阻力传力的螺栓 29、整体稳定性：在竖向荷载作用下，钢梁一般只产生竖向位移，不发生侧向位移和扭转变形。 30、在选择桁架杆件截面形式时，对于轴心受力构件应使其两主轴方向的等稳定性接近相等。 31、在钢结构计算中，钢材强度的标准通常取屈服强度。 32、在钢梁设计中，靠近支承端的组合梁腹板丧失局部稳定往往是由于剪应力作用。 33、近年来大量的实验研究表明，影响降低压杆稳定承载能力的主要因素之一就是由于压杆的存在残余应力。 34、桁架腹杆布置时，一般说来，腹杆和节点的数目要少。 35、设计闸门时，确定多主梁式闸门的主梁位置主要依据是等荷载原则。 36、为了合理利用材料，对于由稳定控制的构件，适宜采用低合金钢。 37、在《水电水利工程钢闸门设计规范》总规定水工钢结构的计算方法是采用容许应力方法。。 38、组合梁腹板加劲肋设计中，对直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁，当腹板的高厚比大小事80∫235/f y＜h0/t w≦170∫235/f y时，一般须配置横向加劲肋。 39、压弯构件在验算构件的整体稳定性，当轴心受压构件的两端弯矩不等于或同时受横向荷载作用时，经常引入的系数是等效弯矩系数。 40、在选择桁架的外形时，水工钢结构中应用最广的一种桁架是平行弦桁架。。

水工钢结构

水工钢结构 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.水平次梁和竖直次梁直接与面板相连，主梁放在竖直次梁后面的梁格连接形式称为 （C ） A. 齐平连接 B. 降低连接 C. 层叠连接 D. 竖直连接 2.下列关于单腹式边梁叙述正确的是（D） A. 抗扭刚度强 B. 广泛用于定轮闸门中 C. 便于设置滚轮和吊轴 D. 主要用于滑道式支承的闸门 3.对于大跨度的闸门，宜采用（ B ） A. 型钢梁 B. 桁架式主梁 C. 实腹式组合梁 D. 变高度的主梁 4.吊车梁的疲劳破坏是指( C ) A.因荷载冲击效应而发生的脆性破坏 B.经过应力多次超过屈服点而发生的塑性破坏 C.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的脆性破坏 D.在循环荷载作用下，当循环次数达到某值时发生的塑性破坏 5.钢材中磷的含量过高时会使钢材( A ) A.冷脆 B.热脆 C.强度降低 D.伸长率提高 6.在以下各级钢材中，冲击韧性保证温度最低的是( D )

A.Q345B B.Q345C C.Q345D D.Q345E 7.冲击韧性值较高的钢材( C ) A.设计强度值较高 B.弹性模量值较高 C.抗脆性破坏的能力较强 D.可焊性较好 8.相同连接形式，当采用高强度螺栓摩擦型连接时，( A ) A.承载力一定高于普通螺栓连接 B.承载力可能低于普通螺栓连接 C.变形可能大于普通螺栓连接 D.变形一定大于高强螺栓承压型连接 9.对接焊缝采用引弧板的目的是( A ) A.消除焊缝端部的焊接缺陷 B.提高焊缝的设计强度 C.增加焊缝的变形能力 D.降低焊接的施工难度 10.图示连接，角钢肢背、肢尖处角焊缝的最大焊脚尺寸分别为( B ) A.9mm，9mm B.6mm，5mm C.9mm，5mm D.6mm，6mm 11.轴心受拉构件采用全焊透对接焊缝拼接，当焊缝质量等级为何级时，必须进行焊缝 强度验算?( C ) A.一级 B.二级 C.三级 D.一级和二级 12.普通螺栓连接中，防止构件端部发生冲剪破坏的方法是( D ) A.验算螺栓抗剪承载力 B.验算螺栓承压承载力

水工钢筋混凝土结构学试题类型及规范解答举例

试题类型及规范解答举例 一、填空题（把正确答案写在空格内，每空1分，共20分） 1. 结构可靠度是指结构在___________内，在___________下，完成预定___________的概率。 答案：规定的时间，规定的条件，功能。 2. 钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度l a，钢筋的强度愈________、直径愈________则钢筋的锚固长度l a要求的就愈长。 答案：高，粗。 3. 影响有腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有__________、__________、__________ 及_________。 答案：剪跨比、混凝土强度、纵筋用量、腹筋用量。 4. 钢筋混凝土构件在荷载作用下，若计算所得的最大裂缝宽度超过允许值，则应采取相应措施，以减小裂缝宽度，例如可以适当________钢筋直径；采用________钢筋；必要时可适当________配筋量，以________使用阶段的钢筋应力。对于抗裂和限制裂缝宽度而言，最根本的方法是采用_______________。 答案：减小，变形，增加，降低，预应力混凝土结构。 5. 理想弹性体梁，当截面尺寸和材料已定时，截面的抗弯刚度EI就为__________，所以其弯矩M和挠度f成__________关系；而钢筋混凝土梁随着荷载的增加，其刚度值是逐渐__________的，故其弯矩与挠度成__________关系。 答案：常数、线性、降低、曲线。 6. 先张法主要靠__________、而后张法主要靠__________传递预应力。 答案：粘结力、局部承压。 二、选择题(把正确答案填在括号内，每题2分，共20分) 1．结构或构件承载能力极限状态设计时，在安全级别相同时，对于延性破坏和脆性破坏，它们的目标可靠指标βT ( )。 (A)两者相等 (B)延性破坏时目标可靠指标大于脆性破坏时目标可靠指标 (C)延性破坏时目标可靠指标小于脆性破坏时目标可靠指标。 答案：(C) 。 2. 适筋梁在逐渐加载过程中，当正截面受力钢筋达到屈服以后( )。 (A) 该梁即达到最大承载力而破坏。 (B) 该梁达到最大承载力，一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏

水工钢结构习题

解：由表3-1查得175=w t f N/mm 2，计算长度500=w l mm 对接直焊缝的承载力为[] w t w w w f t l N = =500×20×175=1750 N/mm 2 若采用斜焊缝则，由表2-4查得205=t f N/mm 2 对接斜焊缝的承载力为 []t w w f lt N = =500×20×205=2050 N/mm 2 此时斜焊缝的 []7 .585175 202050 =?= = w t w w w f t N l mm 按规范规定采用1.5:1可达到等强度要求，不必进行验算。

解：（1）计算外力 对接截面承受剪力V ﹦F ﹦180 KN 弯矩M ﹦180×200﹦36×106 N ?mm （2）计算截面几何特征值 ()1010 300?-=w A =2900 mm 2 ())()22 1502112902109910190-??? ?? ? ? -??+ ＋10790900 4104.4899?===a w w a y W mm 3 461026.2352111092.47?=-?==b w w b y I W mm 3 461005.575 10991092.47?=--?==yc I W w w c mm 3 （3）计算内力 查表3-1得185=w t f N/mm 2，215=w c f N/mm 2，125=w v f N/mm 2， 38 .74104.4810364 6=??= = w a w a W M σN/mm 2≤ 185=w t f N/mm 2 77 .1541026.2310364 6 =??= = w b w b W M σN/mm 2≤ 215=w c f N/mm 2