水工建筑學(xué)

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(diǎn)
　　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(jí)與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
　　2.1.1 水利水電工程分等
　　2.1.2 水工建筑物分級(jí)
　　2.1.3 設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)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(duì)水工建筑物的作用
　　2.2.7 荷載作用效應(yīng)組合與設(shè)計(jì)方法
　2.3 水工建筑物的安全性、耐久性與風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)管理24水工建筑學(xué)
　2.4 水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)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(jì)
　　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(cè)研究
　　2.4.5 水庫(kù)淹沒(méi)與移民安置
　　2.4.6 環(huán)境影響評(píng)價(jià)與保護(hù)措施
　　2.4.7 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
　　2.4.8 水工建筑物設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　2.4.9 施工組織設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　2.4.1 0水利水電樞紐工程的運(yùn)行與管理
　2.5 水利水電工程對(duì)環(huán)境與河流生態(tài)的影響
　　2.5.1 水利水電工程對(duì)環(huán)境與河流生態(tài)的有利影響
　　2.5.2 水利水電工程對(duì)環(huán)境與河流生態(tài)的不利影響
　　2.5.3 實(shí)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(wèn)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(wèn)題
　　2.6.3 結(jié)語(yǔ)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(diǎn)
　　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(jì)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(jì)
　　3.5.1 重力壩的基本剖面
　　3.5.2 重力壩的實(shí)用剖面
　　3.5.3 重力壩體形的優(yōu)化設(shè)計(jì)
　3.6 重力壩的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)
　　3.6.1 重力壩的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)
　　3.6.2 重力壩的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)
　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(jì)
　　3.7.5 泄水重力壩的高速水流問(wèn)題
　3.8 重力壩的地震反應(yīng)分析和抗震設(shè)計(jì)
　　3.8.1 擬靜力法地震反應(yīng)分析
　　3.8.2 動(dòng)力法地震反應(yīng)分析
　　3.8.3 庫(kù)水附加質(zhì)量的計(jì)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(chǎng)的計(jì)算
　　3.10.3 壩體溫度應(yīng)力的計(jì)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(jì)和分區(qū)
　　3.14.3 碾壓混凝土重力壩的構(gòu)造設(shè)計(jì)
　　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(diǎn)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(diǎn)
　　4.1.2 拱壩對(duì)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(jiǎn)況
　　4.1.5 我國(guó)拱壩樞紐布置的特點(diǎn)
　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(jì)和布置
　　4.3.1 拱壩體形設(shè)計(jì)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(píng)估
　4.4 拱壩的體形優(yōu)化設(shè)計(jì)
　　4.4.1 給定參數(shù)和設(shè)計(jì)變量
　　4.4.2 體形優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(yàn)
　　4.6.5 拱壩設(shè)計(jì)的抗滑穩(wěn)定指標(biāo)
　4.7 拱壩的地震動(dòng)力法反應(yīng)分析和抗震措施
　　4.7.1 有限元法的地震動(dòng)力反應(yīng)分析
　　4.7.2 拱梁分載法的地震動(dòng)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(wèn)題
　4.11 拱壩破壞實(shí)例的分析和啟示
　　4.11.1 拱壩破壞、失事的典型實(shí)例
　　4.11.2 拱壩破壞、失事實(shí)例對(duì)設(shè)計(jì)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(diǎn)
　　5.1.3 土石壩設(shè)計(jì)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(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)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(jì)
　　5.8.1 土石壩的地震震害
　　5.8.2 土的動(dòng)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(diǎn)
　　5.9.2 混凝土面板堆石壩
　　5.9.3 其他型式的堆石壩
　5.10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(jí)
　　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(diǎn)
　　6.1.4 水閘設(shè)計(jì)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(jì)
　　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(jì)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(jì)算
　　6.5.2 閘墩的結(jié)構(gòu)計(jì)算
　　6.5.3 胸墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算
　　6.5.4 工作橋與交通橋的結(jié)構(gòu)計(jì)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(jì)算
　6.7 水閘的地基處理
　6.8 水閘的消能防沖設(shè)計(jì)
　　6.8.1 過(guò)閘水流的特點(diǎn)
　　6.8.2 底流水躍消能設(shè)計(jì)
　　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(jì)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(yùn)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(shì)及問(wèn)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(jì)
　　7.3.2 側(cè)槽的水力計(jì)算
　　7.3.3 側(cè)流式溢洪道的設(shè)計(jì)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(yùn)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(diǎn)
　　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(jì)算要點(diǎn)
　　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(dòng)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(chǎng)
　　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(jì)算
　　8.8.1 荷載及其組合
　　8.8.2 襯砌的內(nèi)力和應(yīng)力計(jì)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(jì)
　　8.9.4 水工隧洞噴錨支護(hù)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)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(wú)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(guò)壩建筑物
　10.1 通航建筑物
　　10.1.1 船閘
　　10.1.2 升船機(jī)
　　10.1.3 通航建筑物的規(guī)劃布置及型式選擇
　10.2 過(guò)魚建筑物
　　10.2.1 過(guò)魚建筑物的分類
　　10.2.2 魚道
　　10.2.3 魚閘
　　10.2.4 升魚機(jī)及人工孵化場(chǎng)
　　10.2.5 魚類的下行問(wèn)題
　　10.2.6 過(guò)魚建筑物在水利樞紐中的布置
　10.3 過(guò)木建筑物
　　10.3.1 筏道
　　10.3.2 漂木道
　　10.3.3 過(guò)木機(jī)
　　10.3.4 過(guò)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(jì)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(jì)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(jī)
　　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(jì)算
　　11.3.3 支承鉸
　　11.3.4 止水和止水座埋件
　　11.3.5 啟閉機(jī)、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(dòng)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)