水工建筑物(第2版)
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三、教学体系

水工建筑物功能多样,型式各异,种类繁多。若按种类讲其各种型式及功能,则面面俱到要占用大量篇幅。虽然担负不同任务、不同材料建造的水工建筑物具有不同的个性,但担负相同任务的水工建筑物又具有许多共性。现行的《水工建筑物》教材体系,一般为先共性后个性和先个性后共性两种类型。为了合理地节约篇幅和课堂理论教学时间,本书采用了“先个性后共性,个性与共性相得益彰”的教学体系。

“先个性”是在各章中介绍各种水工建筑物的结构类型和构造形式、工作特点及设计要求、设计原理和设计标准、设计思路和设计步骤、荷载作用和计算方法、工程布置和尺寸拟定、材料选择和有效利用等许多个性的内容。而且注意各有所重,使每章的重点突出,也有助于分散难点。如重力坝一章中着重介绍作用于水工建筑物的荷载、稳定和应力分析的材料力学法,实用堰溢流的堰面形式、泄流能力及挑流、面流和戽流消能,大体积混凝土和岩基处理。水闸一章中着重介绍宽顶堰孔流的泄流能力及底流消能,地下轮廓布置及有压渗流的计算,底板和闸墩的结构计算,土基的处理与防冲。拱坝一章中着重介绍拱形结构特点及布置,纯拱法、拱冠梁法分析坝体应力原理,坝肩稳定计算及不良地形、地质情况的处理。土石坝一章中着重介绍散粒体稳定和应力分析方法,无压渗流的计算,砂砾石地基的处理。水工隧洞一章中着重介绍各组成部分的体型设计,有压和无压的地下结构计算。输水工程中各章着重介绍各种小体积钢筋混凝土构件的尺寸拟定、构造要求,较精细的结构计算方法。

“后共性”是对于各种水工建筑物的共性问题,放在与其关系密切的章节中详细介绍。注意在后篇中讲到与前篇中讲过的担负相同任务的或担负不同任务但型式相同的水工建筑物时,加以联系,再横向相互对比在共性问题(如稳定、强度、刚度、沉陷、渗流、冲刷、温变、老化、地震)的异同,进一步加深认识个性并触类旁通。如大体积建筑物的稳定分析的共性,都是算出危险滑动面的阻滑力与滑动力的比值,与抗滑稳定安全系数比较,重力坝的底面稳定、水闸的浅层和深层稳定、拱坝的坝肩稳定、土坝的坝坡稳定,均是如此验算。建筑物的渗流分析的共性,均是确定渗流压力、渗流坡降、渗流流速三个要素,处理的原则均是上堵下排,前滞后导。每个建筑物都有土力学、水力学、理论力学、材料力学、结构力学和施工的问题。

“个性与共性相得益彰”是注意在讲个性的内容时减少重复赘述,应根据其在水利枢纽中的常用性归入“篇”中,前篇中详细讲过的内容,后篇中不再赘述,而是做好链接和补充。另外,注意在认识各种水工建筑物个性内容的基础上,在每“篇”讲整体布置和有机结合等问题时,注意分析建筑物个性及其在枢纽中的扬长避短。