水工设计手册

水利水电建设的宝典——《水工设计手册》（第2版）序 序 第2版前言 第1版前言 第1章重力坝 1.1概述 1.1.1重力坝的特征及分类 1.1.1.1重力坝的工作原理和特点 1.1.1.2重力坝的分类 1.1.1.3工程规模和安全等级 1.1.2重力坝的设计方法 1.1.2.1重力坝设计的要求 1.1.2.2重力坝设计的内容 1.1.2.3重力坝设计的基本资料 1.2枢纽布置

水利水电建设的宝典——《水工设计手册》（第2版）序 序 第2版前言 第1版前言 第1章重力坝 1.1概述 1.1.1重力坝的特征及分类 1.1.1.1重力坝的工作原理和特点 1.1.1.2重力坝的分类 1.1.1.3工程规模和安全等级 1.1.2重力坝的设计方法 1.1.2.1重力坝设计的要求 1.1.2.2重力坝设计的内容 1.1.2.3重力坝设计的基本资料 1.2枢纽布置 1.2.1坝址和坝线选择 1.2.1.1地形条件 1.2.1.2地质条件 1.2.1.3河势条件 1.2.2枢纽布置基本原则 1.2.2.1过坝水流尽量顺直归槽 1.2.2.2尽量减少开挖和地基处理工程量 1.2.2.3有效利用峡谷空间使布置协调紧凑 1.2.2.4重视枢纽建筑物的综合利用 1.2.2.5简化施工导流程序 1.2.3重力坝泄水孔口布置 1.2.3.1泄流能力要求 1.2.3.2坝身孔口布置 1.2.3.3溢流单宽流量的确定 1.2.4坝体引水管道布置 1.2.4.1坝体压力管道的特点 1.2.4.2坝体压力管道的布置方式 1.2.5枢纽布置工程实例 1.3坝体断面设计 1.3.1重力坝的荷载 1.3.1.1坝体及坝上永久设备的自重 1.3.1.2静水压力 1.3.1.3扬压力 1.3.1.4淤沙压力 1.3.1.5波浪压力 1.3.1.6冰压力 1.3.1.7土压力 1.3.1.8动水压力 1.3.1.9地震荷载 1.3.1.10其他荷载 1.3.2重力坝的荷载组合 1.3.2.1基本组合 1.3.2.2特殊组合 1.3.3重力坝的断面设计原则 1.3.3.1坝顶高程和坝顶宽度 1.3.3.2坝坡及坝基面宽度 1.3.3.3坝体断面的优选 1.3.4溢流表孔的水力设计 1.3.4.1幂曲线堰面的水力设计 1.3.4.2有胸墙溢流坝的堰面水力设计 1.3.4.3溢流坝断面的水力设计 1.3.4.4闸墩的水力设计 1.3.5深式泄水孔的水力设计 1.3.5.1无压泄水孔 1.3.5.2压力泄水孔 1.4安全系数设计方法 1.4.1材料力学法分析计算重力坝应力 1.4.1.1基本假定 1.4.1.2边缘应力的计算 1.4.1.3内部应力的计算 1.4.1.4考虑扬压力时的应力计算 1.4.1.5容许应力的规定 1.4.1.6对材料力学法计算成果的评价 1.4.2刚体极限平衡法分析重力坝抗滑稳定 1.4.2.1沿坝基面抗滑稳定分析 1.4.2.2深层抗滑稳定分析研究 1.5极限状态设计法 1.5.1重力坝可靠度分析 1.5.1.1可靠度及失效概率 1_5.1.2可靠指标 1.5.2分项系数极限状态设计方法 1.5.2.1分项系数 1.5.2.2作用效应 1.5.2.3极限状态设计表达式 1.5.3极限状态设计法 1.5.3.1重力坝断面设计原则 1.5.3.2极限状态设计表达式 1.5.3.3重力坝的分项系数极限状态设计法 1.6有限元法应力计算和承载能力分析 1.6.1线性弹性有限元计算分析 1.6.2非线性有限元分析 1.6.2.1变形模型和强度分析 1.6.2.2非线性弹性应力分析 1.6.2.3弹塑性应力分析 1.6.3极限承载能力的研究 1.6.3.1稳定性分析临界状态判别准则 1.6.3.2强度分析临界状态判别准则 1.6.3.3承载能力分析研究的工程实例 1.7孔口结构应力计算和配筋设计 1.7.1闸墩的应力和配筋计算 1.7.1.1平面闸门闸墩的计算 1.7.1.2弧形闸门闸墩的计算 1.7.2泄水孔的应力计算 1.7.2.1矩形断面泄水孔的应力计算 1.7.2.2圆形断面泄水孔的应力计算 1.7.2.3泄水孔应力计算方法的评价 1.7.3坝内孔口结构的配筋计算 1.7.3.1孔口结构按弹性受拉应力图形 配筋的设计方法 1.7.3.2钢筋混凝土结构有限元分析方法 1.7.3.3三峡大坝坝内孔口结构应力及配筋分析实例 1.8坝基渗流分析 1.8.1坝基岩体的渗流特性 1.8.1.1岩体的渗流特性 1.8.1.2裂隙岩体渗流数学模型 1.8.2等效连续介质模型渗流分析 1.8.2.1渗透张量的性质 1.8.2.2用裂隙几何参数确定渗透张量 1.8.2.3渗流场控制方程式及有限元法 1.8.3裂隙岩体渗流与应力耦合分析 1.8.3.1裂隙水力传导系数 1.8.3.2裂隙变形刚度 1.8.3.3裂隙岩石的变形本构关系 1.8.3.4算例 1.9坝基处理设计 1.9.1坝基处理的目的和要求 1.9.2坝基开挖设计 1.9.3坝基固结灌浆设计 1.9.4坝基防渗帷幕灌浆设计 1.9.5坝基排水设计 1.9.6坝基断层破碎带和软弱夹层处理 1.9.6.1断层破碎带处理 1.9.6.2软弱夹层处理 1.9.7岩溶处理 1.10混凝土材料及坝体分区设计 1.10.1混凝土材料的组成 1.10.1.1混凝土原材料 1.10.1.2混凝土配合比 1.10.2混凝土强度及混凝土强度代表值 1.10.2.1安全系数设计方法用的混凝土强度体系和强度参数 1.10.2.2分项系数极限状态设计方法的混凝土强度等级及混凝土强度标准值 1.10.2.3大体积混凝土强度的尺寸效应和骨料级配效应 1.10.3坝体混凝土的分区 1.10.3.1坝体分区的设计原则 1.10.3.2坝体材料分区的主要特性 1.10.4坝体混凝土的性能 1.10.4.1混凝土抗压强度和抗拉强度 1.10.4.2混凝土弹性模量 1.10.4.3混凝土极限拉伸值 1.10.4.4混凝土抗渗性 1.10.4.5混凝土抗冻性 1.10.4.6混凝土热学性能 1.10.5工程实例 1.11坝体构造设计 1.11.1坝顶构造 1.11.2坝内廊道和通道 1.11.2.1廊道和通道的布置 1.11.2.2廊道和竖井的形状和尺寸 1.11.2.3廊道和竖井周围应力的计算 1.11.2.4廊道构造 1.11.3坝体分缝 1.11.3.1横缝 1.11.3.2纵缝 1.11.3.3水平工作缝 1.11.4坝体防渗和排水 1.11.5深式泄水孔穿过坝体纵缝的构造 1.12重力坝的修补和加高设计 1.12.1混凝土的裂缝修补 1.12.1.1裂缝成因及发展趋势分析 1.12.1.2裂缝类型及检查方法 1.12.1.3裂缝危害性分析及评估 1.12.1.4混凝土裂缝的修补和 补强加固 1.12.2坝体渗漏处理 1.12.3过流表面缺陷修补及补强 1.12.3.1过流面缺陷修补和补强方法 1.12.3.2修补材料 1.12.4重力坝的加高设计 1.12.4.1分期加高方式 1.12.4.2分期加高坝体应力和稳定计算 参考文献 第2章拱坝 2.1概述 2.1.1拱坝的分类 2.1.1.1按坝的高度分类 2.1.1.2按坝的厚度分类 2.1.1.3按坝的结构分类 2.1.1.4按坝体曲率分类 2.1.1.5按水平拱的型式分类 2.1.1.6按水平拱的厚度变化分类 2.1.1.7按建筑材料和施工方法分类 2.1.2拱坝设计要点 2.1.2.1建基面确定 2.1.2.2体型设计 2.1.2.3拱座稳定分析 2.1.2.4地质缺陷处理 2.1.2.5温度控制设计 2.1.2.6抗震设计 2.2设计准则 2.2.1混凝土的物理力学参数 2.2.1.1坝体混凝土强度等级 2.2.1.2混凝土重力密度和弹性模量 2.2.1.3混凝土热学参数 2.2.1.4混凝土抗渗和耐久性能 2.2.2坝基岩体的物理力学参数 2.2.2.1坝基岩体的工程地质分类 2.2.2.2岩体的物理力学参数 2.2.3作用和作用效应组合 2.2.3.1作用（荷载） 2.2.3.2作用效应组合（荷载组合） 2.2.4拱坝混凝土强度安全标准 2.2.4.1拱梁分载法坝体强度安全系数 2.2.4.2线弹性有限元法坝体强度安全系数 2.2.5拱座抗滑稳定安全标准 2.2.5.1电力行业规范 2.2.5.2水利行业规范 2.2.5.3水利和电力行业规范安全性的对比 2.2.5.4纯摩公式使用范围 2.3拱坝枢纽布置 2.3.1坝址选择 2.3.2枢纽布置基本原则 2.3.3枢纽布置典型方案和工程实例 2.3.3.1泄洪孔口布置 2.3.3.2厂房布置 2.3.3.3枢纽布置工程实例 2.4拱坝建基面及拱坝体型设计 2.4.1拱坝建基面 2.4.1.1基本要求 2.4.1.2规范规定 2.4.1.3设计思路与工作步骤 2.4.2拱坝体型 2.4.2.1确定拱冠梁 2.4.2.2确定水平拱圈 2.4.2.3初拟拱坝体型 2.4.3拱坝体型优化 2.4.3.1优化方法 2.4.3.2目标函数与约束函数 2.4.3.3动力优化计算方法 2.5拱坝应力分析与强度设计 2.5.1拱梁分载法 2.5.1.1基本原理 2.5.1.2调整向数选择 2.5.1.3拱梁体系与荷载划分 2.5.1.4地基变模取值 2.5.1.5基础变形计算 2.5.1.6悬臂梁计算 2.5.1.7拱圈计算 2.5.1.8拱坝应力计算通用程序 2.5.2弹性有限元一等效应力法 2.5.2.1等效应力的计算方法 2.5.2.2薄层单元的应用 2.5.2.3基于有限元等效应力法的强度 设计准则 2.5.3拱坝混凝土强度设计 2.5.3.1混凝土设计强度 2.5.3.2混凝土设计龄期 2.5.3.3混凝土强度分区 2.6拱坝坝肩抗滑稳定分析 2.6.1坝肩岩体的滑动条件 2.6.1.1滑块上游边界 2.6.1.2滑块下游边界 2.6.1.3滑块侧面边界 2.6.1.4滑块底面边界 2.6.2二维刚体极限平衡法 2.6.2.1单位高度拱圈的稳定计算 2.6.2.2浅层滑动的稳定分析 2.6.3三维刚体极限平衡法 2.6.3.1计算原理及方法 2.6.3.2块体组合及滑移模式 2.6.3.3滑动面扬压力取值 2.6.3.4滑面力学参数取值 2.6.3.5刚体极限平衡法稳定计算 2.6.3.6典型实用程序介绍 2.6.4刚体弹簧元法 2.6.4.1刚体弹簧元原理 2.6.4.2刚体元计算方法 2.6.4.3刚体弹簧元的主要优势 2.6.4.4典型实用程序介绍 2.7拱坝整体稳定分析 2.7.1三维非线性有限元法 2.7.1.1数值方法概述 2.7.1.2计算模型的建立 2.7.1.3材料模拟及本构关系 2.7.1.4主要荷载及施加方式 2.7.1.5非线性计算方法及主要程序 2.7.1.6计算成果整理及安全评价 2.7.1.7变形稳定及加固分析 2.7.2地质力学模型试验 2.7.2.1地质力学模型设计 2.7.2.2模型试验成果采集 2.7.2.3试验成果分析及拱坝整体安全度评价 2.8拱坝地基处理 2.8.1坝基开挖 2.8.2坝基固结灌浆 2.8.2.1灌浆范围 2.8.2.2灌浆深度 2.8.2.3固结灌浆压力 2.8.2.4二滩拱坝地基固结灌浆实例 2.8.3坝基防渗与排水 2.8.3.1防渗标准 2.8.3.2帷幕灌浆设计 2.8.3.3排水设计 2.8.3.4二滩拱坝基础防渗与排水实例 2.8.4接触灌浆 2.8.5软弱层带处理 2.8.5.1处理目的和要求 2.8.5.2处理措施 2.8.5.3混凝土置换（混凝土塞）设计 2.8.5.4软弱岩带深部处理 2.9坝体构造及附属结构设计 2.9.1坝顶高程 2.9.2坝顶布置 2.9.3坝体分缝 2.9.3.1横缝 2.9.3.2纵缝 2.9.3.3宽缝 2.9.3.4水平缝 2.9.3.5周边缝 2.9.3.6永久伸缩缝 2.9.4接缝灌浆 2.9.4.1灌浆系统布置 2.9.4.2出浆方式 2.9.4.3止浆 2.9.4.4灌浆 2.9.5坝内廊道及交通 2.9.5.1纵向廊道 2.9.5.2横向廊道 2.9.5.3竖井 2.9.5.4廊道及交通布置的一般要求 2.9.5.5上、下游贴角设计原则 2.9.6坝体止水和排水 2.9.6.1止水 2.9.6.2排水 2.9.6.3抽水泵房 2.9.7坝身孔口配筋 2.9.8其他 参考文献 …… 第3章支墩坝 第4章砌石坝 第5章碾压混凝土坝 第6章混凝土温度应力与温度控制 参考文献

《水工设计手册(第5卷):混凝土坝(第2版)》由中国水利水电出版社出版。