具体描述
《Design Specification for River-bank Spillway》主要内容：This standard was first issued in December 1989 and revised in 2002.This standard was proposed by the Technical Committee on Standardization of Hydropower and Water Resources Planning and Design.This standard is under the jurisdiction of the Hydropower and Water Resources Planning and Design General Institute. The authority to interpret this standard resides in the Hydropower and Water Resources Planning and Design General Institute.
《水利工程结构设计基础与应用》 第一章 绪论：水利工程结构设计的基本原则与发展趋势 本章旨在为读者构建一个全面、系统的水利工程结构设计认知框架。我们将深入探讨水利工程在国民经济发展中的核心地位与战略意义，从宏观层面阐述水利设施对防洪、灌溉、供水、发电及生态平衡的支撑作用。设计理念的演进是本章的重点，我们将梳理从传统经验设计向基于可靠性、安全性、经济性与环境协调性的现代科学设计方法的转变过程。 首先，我们将详细阐述水利工程结构设计所遵循的基本原则。这包括安全性（结构抵抗设计洪水、地震等荷载的能力）、适用性（满足工程特定功能要求）、耐久性（结构在长期服役条件下的保持能力）以及经济性（在满足安全前提下的成本优化）。特别地，本章会着重介绍“全寿命周期设计”的理念，强调从规划、勘察、设计、施工到运营维护全过程的成本与风险控制。 其次，水利结构设计的发展趋势将被清晰勾勒。数字化、智能化已成为不可逆转的潮流。我们将讨论BIM（建筑信息模型）技术在水利工程设计中的应用，如何实现多专业协同、碰撞检测及全生命周期信息管理。此外，面对气候变化带来的极端水文事件增多，基于不确定性分析和风险评估的结构设计方法，特别是引入概率极限状态设计理论，将作为核心内容进行介绍。环境友好型设计理念，如生态廊道构建、河流动力学模拟在结构布局中的应用，也将占据重要篇幅。 最后，本章将简要概述后续章节将要涉及的结构类型，为读者理解具体设计方法打下基础。 第二章 水利工程结构材料的性能与选择 结构材料是工程的物质基础，其性能直接决定了工程的可靠性和使用寿命。本章聚焦于水利工程中最常用的结构材料——混凝土、钢材以及新型复合材料的性能特性及其在特定环境下的适用性。 2.1 混凝土材料科学 我们将从微观结构的角度剖析混凝土的抗压、抗拉强度机理，详细讨论水灰比、骨料级配、外加剂种类对混凝土工作性、耐久性和强度的影响。特别关注水工混凝土特有的性能要求，如抗渗性、抗冻融循环能力、抗冲磨性能以及水化热控制技术，这对大体积混凝土结构（如大坝主体）至关重要。本章将引入新型高性能混凝土（HPC）和自密实混凝土（SCC）在水利工程中的应用案例与技术难点。 2.2 钢材与钢筋 分析用于水工钢结构（闸门、压力管道）和钢筋混凝土结构中的钢材的力学性能、焊接性能及耐腐蚀性。针对钢筋的种类（如高强钢筋、抗震钢筋）和保护层设计，阐述其对结构承载力和抗裂性能的影响。 2.3 材料的耐久性与环境侵蚀 耐久性是水工结构设计的生命线。本章深入探讨水环境对材料的侵蚀机理，包括碱骨料反应（ASR）、硫酸盐侵蚀、氯离子渗透导致的钢筋锈蚀等。针对这些侵蚀机制，我们将系统介绍材料选择上的对策，如使用火山灰质掺合料、优化配合比、采用高等级防腐蚀措施等。 第三章 水工结构荷载与作用分析 准确评估作用在水工结构上的各种荷载是结构设计计算的起点。本章将全面梳理各类外部作用及内部效应的确定方法。 3.1 静水压力与土压力 详细讲解静水压力、上游和下游水位的计算方法，以及在复杂地质条件下的土压力和水土共同作用力的分析。着重讨论渗透水压力对结构稳定性的影响，并介绍减小渗透压力的结构措施（如铺盖、排水系统设计）。 3.2 水力荷载与冲刷 包括泄洪时的主动水流冲击力、空化现象产生的局部高频振动载荷。冲刷荷载是水工结构破坏的常见原因之一，本章将介绍基于水动力学模型对冲刷深度和范围的预测方法，并讨论消能工（如挑平台、散流器）的设计原则。 3.3 热力与地震作用 分析温度变化（特别是日温差、季节温差及水化热）对混凝土结构产生的应力，并介绍温度缝和伸缩缝的设计。地震作用分析将涵盖地震动参数的选取、反应谱法与时程分析的应用，以及水-结构-地基相互作用的考虑。 第四章 基础设计与地基稳定性分析 水工结构与地基的相互作用决定了工程的整体安全。本章聚焦于基础设计理论与地基的稳定性评估。 4.1 岩土工程勘察与评价 介绍水利工程对岩土勘察的特殊要求，如何通过地质工程特性指标（如抗剪强度、渗透系数）来指导基础设计。 4.2 结构基础的类型与选择 根据上部结构形式、地基土层条件，系统介绍桩基础、筏板基础、扩大基础及直接建立在基岩上的重力坝基础的适用性与设计要点。 4.3 抗滑移与抗倾覆稳定性 这是重力式结构（如大坝、挡墙）设计的核心。详细阐述基于极限平衡法的抗滑移安全系数计算，以及抗倾覆稳定性的校核。重点讨论在渗透水作用下，有效应力与总应力的区分及对稳定性的影响。 4.4 渗流控制与防渗体系 渗流控制是保障地基安全的关键。本章将深入分析渗流计算方法（如二维/三维有限元法），并系统介绍传统的防渗墙、灌浆帷幕、铺盖等措施的设计与施工控制标准，旨在将渗流量控制在允许范围之内，同时减小扬压力。 第五章 典型水工建筑物结构设计实例 本章将理论与实践相结合，选取几种典型且重要的水工建筑物进行结构设计方法的剖析。 5.1 重力式挡土墙与大坝设计 探讨重力坝和加筋土坝在静水压力、地震力作用下的内力分析方法，以及混凝土坝的裂缝控制技术。 5.2 船闸与水工隧洞 针对船闸结构，重点分析闸室在满水和空水状态下的承载机理、止水结构设计，以及闸门启闭过程中的水力瞬变影响。对于水工隧洞，则着重于围岩分类、支护结构设计（如锚杆、喷射混凝土）和衬砌的内力计算。 5.3 溢洪道与消能设施 溢洪道的设计关乎水库防洪安全。本章将详细介绍堰顶线设计、射流控制、水面曲线的精确计算，以及各种形式的消能工（如阶梯消能池、地形消能）的设计参数确定，确保下游河床不发生有害冲刷。 附录 A 水工结构设计规范与标准引用 附录 B 常用水文与水力计算公式集
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