Question

【題目】重力壩是由砼或漿砌石修筑的大體積擋水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整體是由若干壩段組成。重力壩在水壓力及其他荷載作用下，主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求；同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓力來抵消由于水壓力所引起的拉應力以滿足強度要求。據(jù)統(tǒng)計，在各國修建的大壩中，重力壩在各種壩型中往往占有較大的比重。在中國的壩工建設中，三峽水電站大壩高185米，正常蓄水位175米，水庫長2335米，是典型的混凝土重力壩。

（1）某河段按照重力壩設計方案來完成大壩建設，初步設計圖及數(shù)據(jù)如右圖所示，實際中假設在水深160m時，水對整個大壩水平向右的平均壓強約為8×105Pa，壩體與水接觸的總面積約為3.2×105m2，水對壩體壓力的作用點等效在大壩受力表面的中心，O為大壩的重心。

①大壩受到水的水平壓力為_________？

②不考慮其他力對大壩的作用，僅在大壩自重下，為了防止大壩被水的壓力掀翻，則該大壩整體重力至少為________？

（2）根據(jù)我們的設計要求，對于兩面都有水的大壩，其平面圖最佳的設計方案是____。

A. B. C. D.

（3）查閱資料獲悉，大壩還會受到山體和地面對其的水平應力作用（含山體拉力和地面摩擦力），大壩設計時主要考慮如何有效提高蓄水深度，而為了不使大壩被水在水平方向推動，在大壩設計時應該考慮讓大壩下游底部的邊長適當長一些還是短一些___________？

Answer 1

【答案】 D 長一些

【解析】

(1)[1]由可得大壩受到水的水平壓力

[2]水對壩體產(chǎn)生一個向右的作用力，為了防止大壩被水的壓力掀翻，可以把壩體看做是一個以右下端的點為支點的杠桿，水對壩體壓力的作用點等效在大壩受力表面的中心，則水對壩體壓力的力臂由圖可知為

O為大壩的重心，則大壩重力的力臂為320cm，滿足平衡條件

代入數(shù)據(jù)

所以大壩重力至少要。

(3)[3]因為水的壓強隨深度的增加而增加，所以水深的一邊大壩底部要寬一些，以便承受更大的壓強，所以應該選D。

(4)[4]在大壩的重力一定時，大壩的底部的邊長適當長一些，可以增大動力臂，使大壩更穩(wěn)定。