重力壩課程設(shè)計(jì)

1、1 .課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)包括重力壩設(shè)計(jì)的主要理論與計(jì)算問題，通過課程設(shè)計(jì)可以達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。學(xué)會(huì)融會(huì)貫通“水工建筑物”課程所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)，完成重力壩較完整的設(shè)計(jì)計(jì)算過程，以加深對(duì)所學(xué)理論的理解與應(yīng)用。培養(yǎng)綜合運(yùn)用已學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)來解決基本工程設(shè)計(jì)問題的初步技能，全面分析考慮問題的思想方法、工作方法。培養(yǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)文件、使用規(guī)范手冊(cè)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力。提高查閱和應(yīng)用參考文獻(xiàn)和資料的能力。2 .課程設(shè)計(jì)題目描述和要求2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容及作法一、設(shè)計(jì)任務(wù)：重力壩典型剖面設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)提供的水文、水利計(jì)算成果，在分析研究所提供的資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水工建筑物的

2、設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)深度為初步設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：1、確定水利樞紐工程和水工建筑物的等級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)2、通過穩(wěn)定、強(qiáng)度分析，擬定壩體經(jīng)濟(jì)斷面尺寸；3、通過壩基水平截面處壩體內(nèi)部應(yīng)力分析，定出壩體混凝土分區(qū)方案；4、壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)：廊道布置、壩體止水、壩體排水及基礎(chǔ)防滲和排水等。要求成果：1、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份；2、A3設(shè)計(jì)圖紙兩張。三、設(shè)計(jì)作法從分析基本資料做起，復(fù)習(xí)消化課堂內(nèi)容，參照規(guī)范13各相應(yīng)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取、方案的擬定等要多加思考。設(shè)計(jì)所需基本資料，除已給定之外，要自行研究確定。2.2 基本資料一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：某水庫位于某河道的上游，庫區(qū)所在位置屬高山峽谷地區(qū)。根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)

3、展要求需修建水庫，該工程以發(fā)電、灌溉、防洪為主。擬建的水庫總庫容1.33億立方米，電站裝機(jī)容量9600kwo工程等級(jí)、建筑物級(jí)別以及各項(xiàng)控制標(biāo)準(zhǔn)、指標(biāo)按現(xiàn)行的國家規(guī)范規(guī)范4自行確定。二、壩基地質(zhì)條件1、開挖標(biāo)準(zhǔn)：本工程壩體在河床部分的基巖設(shè)計(jì)高程原定在827.2m。2、力學(xué)指標(biāo)：壩體與壩基面接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)V=1.04,粘結(jié)力系數(shù)c,=900kPa。3、基巖抗壓強(qiáng)度：1500kg/cm2三、特征水位經(jīng)水庫規(guī)劃計(jì)算，壩址上、下游特征水位如下:P=0.1%校核洪水位為909.92m,相應(yīng)下游水位為861.15m；P=1%設(shè)計(jì)洪水位為907.32m,相應(yīng)下游水位為859.80m；正常擋水位為9

4、05.70m；相應(yīng)下游水位為855.70m；淤沙高程為842.20m；四、荷載及荷載組合荷載應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行分析，決定計(jì)算內(nèi)容。荷載組合根據(jù)實(shí)際情況參照規(guī)范”3要求。具體計(jì)算時(shí)每人選取1種有代表性或估計(jì)其為控制性的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。有關(guān)荷載資料如下，未經(jīng)列出者由設(shè)計(jì)者自行擬定。1、筑壩材料：混凝土容重？c=24kN/m3。2、壩基揚(yáng)壓力、壩基防滲處理：根據(jù)水庫地基情況，設(shè)置帷幕灌漿和排水孔幕。為簡化計(jì)算起見，揚(yáng)壓力折減系數(shù)取0.3。3、風(fēng)速與吹程：壩址洪水期多年平均最大風(fēng)速18.1m/s,洪水期50年重現(xiàn)期最大風(fēng)速25m/s,壩前吹程1公里。4、水庫淤沙：淤沙浮容重為8.0kN/m3,淤沙內(nèi)摩

5、擦角中=12二。5、壩址地震基本烈度：根據(jù)“中國地震烈度區(qū)劃圖”壩址位于7度區(qū)，設(shè)防烈度按7度考慮。6、壩頂有一般交通要求。3 .課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容3.1 工程等別及建筑物級(jí)別確定水利部、原能源部頒布的水利水電工程的分等分級(jí)指標(biāo)，將水利水電工程根據(jù)其工程規(guī)模、效益和在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性分為五等，見表2-1-1表3-1-1水利水電工程分等指標(biāo)工程等別工程規(guī)模水庫總庫容（108m3）際洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田（104畝）治澇（104畝）灌溉（104畝）供水對(duì)象重要性裝機(jī)容量(104KW)I大（1）型>10特別重要>500>200>150特別重要&g

6、t;120R大（2）型101.0重要5001002006015050重要12030m州1.00.10中等100306015505中等305IV小（1）型0.100.0130515350.551V?。?）型0.010.001<5<3<0.5<1本設(shè)計(jì)中，水庫總庫容為1.33億m3,由表3-1-1可知，工程等別為II級(jí);電站裝機(jī)容量為9600kW由表3-1-1可知，工程等別為V級(jí)故確定該工程等別為R級(jí)。水利水電工程中的永久性水工建筑物和臨時(shí)性水工建筑物，根據(jù)其所屬工程等別及在工程中的作用和重要性劃分為五等和三等，見表3-1-2表3-1-2永久性水工建筑物的級(jí)別工程等別永久性

7、建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)別主要建筑物次要建筑物I133R234m345IV455V555由于確定了水利工程等別為II級(jí)，查表3-2可知，主要建筑物級(jí)別確定為2級(jí)，次要建筑物級(jí)別確定為3級(jí)。本設(shè)計(jì)未設(shè)計(jì)臨時(shí)性水工建筑物3.2 初步擬定壩體斷面3.2.1 基本剖面尺寸的確定假定基本剖面為三角形,上游水位與壩頂齊平，揚(yáng)壓力、靜水壓力均為三角形分布，確定滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定條件下的最小壩底寬度T。一、按滿足強(qiáng)度條件確定壩底的最小寬度T當(dāng)庫滿時(shí)：vW=W,-W2-U二THcww2T2H，Z-H2'工Mt1H14一2丫1+35-2/一2九1-凡12<T)H2上游邊緣鉛直正應(yīng)力限=HN(1-PMwP

8、(2-P)-才w-兀/I_下游邊緣鉛直正應(yīng)力“yd“仙/(1/)+兀岑1IT.當(dāng)庫空時(shí)，令式(1)、式(2)中九=0,得:上游邊緣鉛直正應(yīng)力二%H1-一：下游邊緣鉛直正應(yīng)力：yd=cH：(4)強(qiáng)度控制條件是壩基面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。當(dāng)庫空時(shí)，由式(3)可以看出:只要P在01之間，即上游坡度取正坡，壩基面不出現(xiàn)拉應(yīng)力。當(dāng)庫滿時(shí)要使上游不出現(xiàn)拉應(yīng)力，可令式（2）中。yu=0,求得壩底寬度為：I-"、一T=i,二,由該式可知，當(dāng)H為一定值時(shí)，P值越小，則底,c1，：2-二Iw寬也越小。考慮庫空時(shí)，下游壩面不出現(xiàn)拉應(yīng)力，可取P=0,求得上游壩面為鉛直面的三角形基本剖面的最小底寬Hc一一C

9、63;Vw本設(shè)計(jì)中取壩頂水位為校核洪水位,H=909.92-827.2=82.72m83m24,9.8183-57m-0.3_1212cP=2wH=29.8183=33790.55kN11W=5、HT=黑24x83x57=56772kN1一一一0.39.818357=6961.67kNwHI2二、按滿足穩(wěn)定條件確定壩底的最小寬度T將求得的£P、£W、U及由強(qiáng)度要求得出的T代入K=f泛U,若滿足要求，則由強(qiáng)度條件確定的最小壩底寬T就是'、P壩底的最小寬度。若不滿足要求則將壩底寬T增大，直到滿足抗滑穩(wěn)定要求為止。=3.19>2.5,滿足要33790.55f'

10、;xW-Uc'A1.04(56772-6961.67)980571求。綜上：H=83m,T=57m3.2.2壩頂高程、壩頂寬度的確定一、壩頂高程壩頂應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻頂?shù)母叱虘?yīng)高于波浪頂高程，具與正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由式3-2-1計(jì)算，應(yīng)選擇兩者中防浪墻頂高程的高者作為選定高程。h=hi%hzhc（3-2一1）式中：Ah防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差（nrj）hi%-波高（m;hz波浪中心線至正?；蛐：撕樗坏母卟睿╩；hc一安全超圖，按表8.1.1米用。計(jì)算h1%和hz時(shí)選用官廳水庫公式，公式如下5-h=o.o166Vo4D0.8L：10."

11、;%)2二hi小2二HhcthhzLL式中：Vo為計(jì)算風(fēng)速，m/s,是指水面以上10m處10min的風(fēng)速平均值，水庫為正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，宜采用相應(yīng)季節(jié)50年重現(xiàn)期的最大風(fēng)速，校核洪水位時(shí)，宜采用相應(yīng)洪水期最大風(fēng)速的多年平均值；D為風(fēng)作用于水域的長度，km,稱為吹程或風(fēng)區(qū)長度；H為壩前水深，m0表3-2-2-1安全超高h(yuǎn)c相應(yīng)水位壩的安全級(jí)別123正常蓄水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.31、設(shè)計(jì)洪水位時(shí)H=907.32-827.2=80.12mhi=0.0166V054D13=0.0166M2554,113="和,、0.80.8L=10.4(hi)=10.40.

12、93=9.81mhz2二hirthcthL2-0.93cth9.812二80.12VCm=0.28m9.81h%=1.24卜5%=1.24卜=1.240.93=1.15m由表3-2-1得hc=0.5m所以h=1.15+0.28+0.5=1.93mZ=907.32+1.93=909.25m2、校核洪水位時(shí)H=909.92-827.2=82.72mh=o.o166V054D%=0.0166父18.154/3=0.62m0.80.8L=10.4(hi)=10.40.62=7.09m22二hl2二H二0.622二82.72h=cth=cthm=0.12mLL9.819.81%=1.24%=1.24%=

13、1.240.62=0.77m由表3-2-1得hc=0.4m所以：h=0.77+0.12+0.4=1.29mZ=909.92+1.29=911.21m綜上，防浪墻頂高程Z=911.21m,防浪墻高取1.2m,則壩頂高程Z=911.21-1.2=910.01m當(dāng)壩頂上游側(cè)設(shè)有防浪墻時(shí)，壩頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位0.5m且不低于校核洪水位，Z=910.01m商足要求。所以壩頂高程為910.01m二、壩頂寬度壩頂寬度一般取壩高的8%10%,且不小于3m,又壩頂需要行走門式起重機(jī)，門機(jī)軌距7.0m,所以壩頂寬度定為8m。3.2.3擬定壩體基本斷面上游壩面坡度應(yīng)與溢流壩段、放水孔壩段相協(xié)調(diào)，為照顧泄、放水需要，

14、上游面宜采用直立或部分折坡壩面；壩體基本三角形頂點(diǎn)，可放在校核洪水位，或略予提高。1、上游面鉛直，適用于混泥土與基巖接觸面間的f、c值較大或壩體內(nèi)設(shè)有泄水孔或引水管道、有進(jìn)口控制設(shè)備的情況；2、上游壩面上部鉛直，下部傾斜，既便于布置進(jìn)口控制設(shè)備，又可利用一部分水重幫助壩體維持穩(wěn)定，是實(shí)際工程中經(jīng)常采用的一種形式；3、上游壩面略向上游傾斜，適用于混泥土與基巖接觸面間的f、c值較低的情況。本設(shè)計(jì)中f、c值較低，故采用上游壩面略向上游傾斜，坡率取為1:0.1?；酒拭嫒鐖D一：IOQOJCO65心8圖一3.3荷載計(jì)算及抗滑穩(wěn)定分析(手算)一、確定荷載組合表3-3-1荷載組合表荷載作用力柿鼓組合主要考慮

15、情況自重水壓力揚(yáng)壓力淤沙壓力浪壓力冰壓力地震力動(dòng)水壓力苴/、他基本組合(1)正常蓄水位情況VVVVVV(2)設(shè)計(jì)洪水位VVVVVVV特殊組合(1)校核洪水位VVVVVVV(2)地震情況VVVVVVV、荷載計(jì)算自重、揚(yáng)壓力、泥沙壓力計(jì)算簡圖1、基本組合(設(shè)計(jì)洪水位)H1=907.32-827.2=80.12m,H2=859.80-827.2=32.6m表3-3-2荷載及力矩計(jì)算表荷載名稱計(jì)算式荷載(每m壩長)力臂(m)力矩(kN-m)廳P水平(kN)垂直(kN)+-1自重W1旦A8228.0027.12223143.4W2士"15899.5220.36323714.2W3士，44195

16、3.800.031258.612水壓力P14ih131486.2526.71840892.7W1=，wA13148.6229.9794364.3P2=2/h2-5212.8410.8756646.2W24A23579.6625.1890135.73揚(yáng)壓力uTa-2987.7729.3987810.6U2=LA2-2515.6630.4776652.1U3A3-18789.203.2661282.1U4=LA4-4110.236.5526922.04淤沙壓力Psv牝A110.3631.143436.6102PsH=21hsMtan2.*：j590.185.002950.95浪壓力P，號(hào)Xh%)3

17、4.4078.9727624.5£H=26897.99ZV=44517.10MM=-389143.22、特殊組合(校核洪水位)H1=909.92-827.2=82.72m,H2=861.15-827.2=33.95m表3-3-3荷載及力矩計(jì)算表荷載名稱計(jì)算式荷載(每m壩長)力臂(m)力矩(kN-m)廳p水平(kN)垂直(kN)+-1自重W1Ma8228.0027.12223143.4W2三(A215899.5220.36323714.2W3三(A341953.800.031258.62水壓力P1=2xh133562.9527.57925442.3W11=£A113356.2

18、929.88100286.1P2=2'/wh2-5656.8511.3264035.5W24A23884.5624.9897036.23揚(yáng)壓力uTa-3098.2129.3992056.5U2=¥.-2604.0430.4779344.9u3=La3-19582.423.2663838.7U4=，wA4-4217.486.5527624.54淤沙壓力Psv=Ra110.3631.143436.6102PsH=2EbhsM20tan45/|590.185.002950.95浪壓力_/wLmxh.、:)15.4881.841266.9£H=28511.76ZV=4393

19、0.38MM=-446009.13、地震力計(jì)算水平向地震慣性力FH=二hG"g=0.19.810.2566081.31.4/9.81=2312.8kN上游地震動(dòng)水壓力._22Fu=0.65口JPwHu=0.65父0.1父9.81父0.25父1父785=982.3kN下游動(dòng)水壓力._22Fd=0.65aJPwHd=0.65父0.1父9.81父0.25父1父285=129.5kN地震力方向都沿水平方向指向下游。三、壩體抗滑穩(wěn)定分析對(duì)幾種荷載組合情況分別進(jìn)行穩(wěn)定分析：按照規(guī)范規(guī)定的抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算公式K'=f'二，cA計(jì)算。式中：f，為壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)；

20、c'為壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷凝聚力；W為作用于壩體全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值；工P為作用于壩體全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的切向分值。柿裁生合、計(jì)算方法Zw£p計(jì)算式計(jì)算K要求K結(jié)論基本組合（設(shè)計(jì)洪水位）44517.1026897.99f工W+c'AK工P4.13.0滿足抗滑穩(wěn)定要求特殊組合（校核洪水位）43930.3828511.76f工W+c'AK2P3.92.5滿足抗滑穩(wěn)定要求表3-3-4抗滑穩(wěn)定計(jì)算及成果分析表（f=1.04c=980kPa,A=65.28m)校核洪水位下壩體應(yīng)力分析（手算）對(duì)壩基截面，上、下游邊緣應(yīng)力及內(nèi)部應(yīng)力用材料力學(xué)法計(jì)算。重力壩

21、壩基面壩踵、壩趾的垂直應(yīng)力應(yīng)符合下列要求：運(yùn)用期：1）在各種荷載組合下（地震荷載除外），壩踵垂直應(yīng)力不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力，壩趾垂直應(yīng)力應(yīng)小于壩基容許壓應(yīng)力；2）在地震荷載作用下，壩踵、壩趾的垂直應(yīng)力應(yīng)符合水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（SL203）的要求;施工期：壩趾垂直應(yīng)力可允許有小于0.1MPa的拉應(yīng)力。一、計(jì)算邊緣應(yīng)力，判定壩基、壩體強(qiáng)度是否滿足要求1、依次計(jì)算6yu、6yd、%、Oxu、xd及主應(yīng)力。1u、%d、*2u、*2d；yu二ydP-P二Kuuusb43930.386(-446009.14)=+65.28265.2843930.386(-446009.14)65.28265.28=44.99

22、kPa=1300.92kPahsbtan45=8"5/門45-012=78.69kPa2Pd一Pud=0kPan=0.1,m=0.7,=P-P-cVlln=78.69-44.990.1=3.37kPauPuPuuyum=1300.920.7=910.64kPadydPudPd-p-p-.,n-78.69-3.370.1-78.35kPaxupupuuu二xd=pd-pud.dm=0910.640.7=637.45kPa仃iu=1+n2&yu-（PuPuuh2=1+0.12k44.9978.69M0.12=44.65kPa222二id=1m二yd一Pd一Pudm=10.7130

23、0.92-0=1938.37kPa二2u=Pu_Puu=78.69kpa二2d二Pd一Pud=0kpa2、判斷壩基截面上、下游邊緣處是否滿足強(qiáng)度要求?；鶐r容許應(yīng)力t1=15009.8110=147150kPa；-vu=44.99kPa0kPay.】壩基截面上、下游邊緣處滿足強(qiáng)度要求。二vd=1300.92kPa：二.yU二、計(jì)算壩基截面處壩體內(nèi)部應(yīng)力1、選取壩基水平截面處6個(gè)計(jì)算點(diǎn)，對(duì)6y、工、Ox、，、仃2分別進(jìn)行計(jì)算;2、選坐標(biāo)，作計(jì)算簡圖表明計(jì)算點(diǎn)如下：壩體應(yīng)力計(jì)算簡圖3、計(jì)算水平截面（II截面）上垂直正應(yīng)力Oy列0分布表達(dá)式：0y=a+bxx=0時(shí)，:-.=1300.92kPa邊界條件

24、代入表達(dá)式解得a=1300.92,b=19.24x=65.28時(shí),二-yu=44.99kPa所以二-y=1300.92-19.24X列表計(jì)算各計(jì)算點(diǎn)的仃y®表3-4-1計(jì)算表計(jì)算點(diǎn)編號(hào)012345坐標(biāo)x=(m)013.0626.1139.1752.2265.28,2、cry(kN/m)1300.921049.65798.56547.29296.2144.99II截面Qy分布圖如下4、計(jì)算水平截面（II截面）上剪應(yīng)力T列丁分布表達(dá)式：丁=a1+b1x+c1x2邊界條件x=0時(shí)，.d=910.64x=65.28時(shí)，丁u=3.37代入表達(dá)式得a1=910.6412a165.28b65.28

25、33.226P一查規(guī)沱得6a+3biB+2CiB=-將b=65.28,p=28511.76代入表達(dá)式得B2628511.76°6a13b65.282ci65.28'6528365.28由(1)(2)(3)解得a1=910.64bl=15.86,C1=0.032所以t=910.6415.86x+003x列表計(jì)算各計(jì)算點(diǎn)的丁值表3-3-2I計(jì)算表計(jì)算點(diǎn)編號(hào)012345坐標(biāo)x=(m)013.0626.1139.1752.2265.28(kN/m2)910.64708.63516.99335.43164.243.37畫出II截面t分布圖5、計(jì)算水平截面（II截面）上水平正應(yīng)力氣列3分

26、布表達(dá)式：3=2+b2x邊界條件=0時(shí)，c-xd=637.45kPa=65.28時(shí),c-xu-78.35kPa代入表達(dá)式解得a2=637.45，b2=-8.56所以二-y=637.45-8.56x列表計(jì)算各計(jì)算點(diǎn)的J值計(jì)算點(diǎn)編號(hào)012345坐標(biāo)x=(m)013.0626.1139.1752.2265.28,2、仃x(kN/m)637.45525.66413.95302.15190.4578.35表3-3-3二x計(jì)算表回出I-I截面Qx分布圖±2芹y-5f+4d將各點(diǎn)的、二y6、計(jì)算各點(diǎn)主應(yīng)力巴、仃23代入公式計(jì)算5、。2,將計(jì)算成果列表如下;=；arctg2a-eryx,即tg2;a

27、-ayx表3-3-4主應(yīng)力叫、。2計(jì)算表計(jì)算點(diǎn)編號(hào)012345坐標(biāo)x=(m)013.0626.1139.1752.2265.28,2、J(kN/m)637.45525.66413.95302.15190.4578.3520y(kN/m2)1300.921049.65798.56547.29296.2144.99,2、(kN/m)910.64708.63516.99335.43164.243.37,2、%(kN/m)1938.371543.171157.85781.84415.8778.69,2、a2(kN/m)0.0032.1454.6667.6070.7944.65計(jì)算主應(yīng)力方向從鉛直線到主

28、應(yīng)力巴的夾角4將小值列表計(jì)算如下:計(jì)算點(diǎn)編號(hào)012345坐標(biāo)x=(m)013.0626.1139.1752.2265.28一，2、2T(kN/m)1821.281417.261033.98670.86328.486.74仃y-J,2、(kN/m)663.47523.99384.61245.14105.76-33.362t、-x-2.75-2.70-2.69-2.74-3.110.2021(rad)-1.22-1.22-1.21-1.22-1.260.20位度）-34.99-34.85-34.80-34.96-36.085.71表3-3-5*值計(jì)算表繪制II截面各點(diǎn)主應(yīng)力圖如下，以矢量表示其大小

29、和方向6、計(jì)算主剪應(yīng)力.a、：''=r''Ka、所在平面與主應(yīng)力面成45計(jì)算點(diǎn)編號(hào)012345坐標(biāo)x=(m)013.0626.1139.1752.2265.28,2、C1(kN/m)1938.371543.171157.85781.84415.8778.692。2(kN/m)0.0032.1454.6667.6070.7944.65,2、Tmax(kN/m)969.18755.51551.6357.12172.5417.02荷載計(jì)算及抗滑穩(wěn)定分析（電算）一、基本資料重力壩建筑物級(jí)別：2級(jí)安全類別：n壩基截面高程827.200m水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值ak0.1

30、0g,計(jì)地震作用。地震動(dòng)態(tài)分布系數(shù)采用擬靜力法計(jì)算。上游地震動(dòng)水壓力折減角9=90.0000下游地震動(dòng)水壓力折減角9=90.0000重力壩為常態(tài)混凝土，強(qiáng)度等級(jí)：C20混凝土重度Rc=24.0kN/mA3水重度Rw=9.8kN/mA3淤沙浮重度Rs=8.0kN/mA3淤沙內(nèi)摩榛角巾=12.000°揚(yáng)壓力圖形折減點(diǎn)離上游面距離Lo=8.000m揚(yáng)壓力圖形折減系數(shù)a=0.300二、本計(jì)算有如下規(guī)定：壩軸線與基礎(chǔ)面交點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，X軸指向下游為正，Y軸向上為正。垂直力向下為正，水平力指向上游為正，力矩繞壩基面形心逆時(shí)針轉(zhuǎn)為正應(yīng)力受壓為正，受拉為負(fù)。工況一：基本組合(正常蓄水位)上游水位：

31、905.700m下游水位：855.700m淤沙高程：842.200m廳P福我名稱垂直力(kN)水平力(kN)M(kN'm)1壩體自重66082.3p.0547973.12上游水平水壓力0.01-30225.8-790909.43上游垂直水壓力3022.60.090749.54下游水平水壓力0.03984.137848.85下游垂直水壓力2736.1；0.0-71456.76水平淤沙壓力0.0-590.2-2950.97垂直淤沙壓力90.0p.02892.68浮托力-18251.6p.00.09滲透壓力-6397.20.0-90430.510浪壓力0.01-29.0-2287.6工V=4

32、7282.2ZH=-26861.0MM=-278571.0工況二：基本組合(設(shè)計(jì)洪水位)上游水位：907.320m下游水位：859.800m淤沙高程;842.200m廳p福我名稱垂直力(kN)水平力(kN)M(kN'm)1壩體自重66082.310.0547973.12上游水平水壓力0.0-31486.2-840892.73上游垂直水壓力3148.6I0.094363.84下游水平水壓力0.05212.856646.25下游垂直水壓力3579.90.0-90135.06水平淤沙壓力0.01-590.2-2950.97垂直淤沙壓力90.010.02892.68浮托力-20877.30.0

33、0.09滲透壓力-6079.90.0-85945.110浪壓力0.0P-29.0P-2334.7VV=45943.8ZH=-26892.6工M=-320382.7工況三：特殊組合(校核洪水位)上游水位：909.920m下游水位:861.150m淤沙高程:842.200m廳P福我名稱垂直力(kN)水平力(kN)M(kN'm)1壩體自重66082.310.0547973.12上游水平水壓力0.0-33562.9-925442.33上游垂直水壓力3356.30.0100296.74下游水平水壓力0.0F5653.563978.95下游垂直水壓力3882.60.0-96554.86水平淤沙壓力

34、0.0-590.2-2950.97垂直淤沙壓力90.010.02892.68浮托力-21741.810.00.09滲透壓力-6239.80.0-88205.910浪壓力0.0-13.7-1139.1£V=45429.6HH=-28513.3MM=-399151.6工況四：特殊組合(正常蓄水位+地震)上游水位：905.700m下游水位:855.700m淤沙高程:842.200m計(jì)地震廳p福我名稱垂直力(kN)水平力(kN)M(kN'm)1壩體自重66082.310.0547973.12上游水平水壓力0.0-30225.8-790909.43上游垂直水壓力3022.60.0907

35、49.54下游水平水壓力0.0F3984.137848.85下游垂直水壓力2736.1p.0-71456.76水平淤沙壓力0.0-590.2-2950.97垂直淤沙壓力90.010.02892.68浮托力-18251.610.00.09滲透壓力-6397.20.0-90430.510浪壓力0.0-29.0-2287.611水平地震慣性力0.0-2312.9-2312.912垂直地震慣性力0.00.00.013上游地震動(dòng)水壓力0.0-982.3-35472.314下游地震動(dòng)水壓力0.0-129.5-1697.5VV=47282.2HH=-30285.7MM=-391892.7抗滑穩(wěn)定分析成果表柿

36、裁生合、計(jì)算方法WW(kN)£PN)yMqN.m)計(jì)算K要求K結(jié)論基本組合（正常高水位）47282.2-26861.0-278571.04.2123.0滿足要求基本組合（設(shè)計(jì)洪水位）45943.8-26892.6-320382.74.1563.0滿足要求特殊組合（校核洪水位）45429.6-28513.3-399151.63.9012.5滿足要求特殊組合（正常高水位+地震）47282.2-30285.7-391892.73.7362.3滿足要求3.6壩體應(yīng)力分析（電算）本計(jì)算按作用的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算，并作如下規(guī)定：壩軸線與基礎(chǔ)面交點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，X軸指向下游為正，Y軸向上為正。垂直力向下為

37、正，水平力指向上游為正，力矩繞壩基面形心逆時(shí)針轉(zhuǎn)為正應(yīng)力受壓為正，受拉為負(fù)。當(dāng)垂直正應(yīng)力大于水平正應(yīng)力時(shí)，夾角為第I主應(yīng)力與鉛垂線夾角；當(dāng)垂直正應(yīng)力小于水平正應(yīng)力時(shí)，夾角為第n主應(yīng)力與鉛垂線夾角；夾角正負(fù)號(hào)規(guī)定：從鉛垂線轉(zhuǎn)向相應(yīng)的主應(yīng)力，順時(shí)針轉(zhuǎn)為正。u代表用邊界條件計(jì)算上游面應(yīng)力，檢驗(yàn)計(jì)算的正確性。工況一：基本組合（正常高水位下壩基應(yīng)力）點(diǎn)號(hào)到下游面距離垂直正應(yīng)力剪應(yīng)力水平正應(yīng)力第I主應(yīng)力第口主應(yīng)力夾角10.0001.11650.76680.52661.64310.0000-34.48024.7761.05910.72460.52451.56410.0195-34.875317.8320.9

38、0220.59690.50341.33220.0734-35.764430.8880.74530.45120.46951.07920.1356-36.500543.9440.58850.28730.43470.80900.2142-37.510657.0000.43160.10530.41130.52720.3156-42.246758.7810.41020.07910.40960.48900.3308-44.897865.2810.3321-0.02060.08180.33380.08014.668U65.2810.3321-0.02120.08080.33390.07904.791口910

39、.01工況1St'：。垂直正應(yīng)力圖水平正應(yīng)力圖Y卡仃91QXH工況二：基本組合（設(shè)計(jì)洪水位下壩基應(yīng)力）到下游面距離垂直正應(yīng)力剪應(yīng)力水平正應(yīng)力第I主應(yīng)力第口主應(yīng)力夾角10.0001.15490.79310.54471.69950.0000-34.48024.7761.08890.74280.53621.60510.0200-34.798317.8320.90840.59850.50261.33750.0736-35.636430.8880.72800.44400.46161.05830.1313-36.650543.9440.54760.27930.42290.77140.1991-38

40、.708657.0000.36720.10450.39630.48720.2762-48.975758.7810.34250.07980.39420.45230.2845-53.962865.2810.2527-0.01270.08040.25360.07954.182U65.2810.2527-0.01330.08000.25370.07904.369垂直正應(yīng)力圖剪應(yīng)力圖Y工況2主應(yīng)力圖工況三：特殊組合（校核洪水位下壩基應(yīng)力）工況三:特殊組合（校核洪水位下壩基應(yīng)力）點(diǎn)號(hào)到下游面距離垂直正應(yīng)力剪應(yīng)力10.0001.25790.863924.7761.17570.8026317.8320.950

41、90.6335430.8880.72610.4622543.9440.50130.2886657.0000.27650.1128758.7810.24580.0887865.2810.1339-0.0008U65.2810.1339-0.0014水平正應(yīng)力第I主應(yīng)力第口主應(yīng)力夾角0.59331.85110.0000-34.4800.57681.73280.0196-34.7700.52751.40710.0712-35.7620.47761.08040.1232-37.4760.43430.75840.1772-41.6900.40500.47060.2109-59.8270.40250.44

42、250.2059-65.7250.07900.13390.07900.8840.07880.13400.07881.44891Q01守稅7200/34垂直正應(yīng)力圖水平正應(yīng)力國到下游面距離垂直正應(yīng)力剪應(yīng)力水平正應(yīng)力第I主應(yīng)力第口主應(yīng)力夾角10.0001.25890.86780.59131.8548-0.0046-34.48024.7761.18070.81550.58171.75000.0124-34.917317.8320.96700.66350.54481.45210.0597-36.175430.8880.75330.49770.50001.14020.1130-37.862543.944

43、0.53950.31840.45740.81950.1775-41.325657.0000.32580.12530.42720.51170.2413-56.010758.7810.29660.09800.42460.47760.2436-61.573865.2810.1902-0.00520.09300.19050.09283.051U65.2810.1902-0.00570.09210.19060.09173.337垂直正應(yīng)力圖水平正應(yīng)力圖工況4(MPl)計(jì)地震主應(yīng)力圖壩基強(qiáng)度分析成果表(強(qiáng)度單位：kN/m2)荷載組合主要考慮情況上游壩踵處下游壩址處CJyu%仃xua1u仃2uyd%仃xda

44、1d仃2d基本組合正常高水位332.1-21.280.8333.9791116.5766.8526.61643.10設(shè)計(jì)洪水位252.7-13.380253.7791154.9793.1544.71699.50特殊組合校核洪水位133.9-1.478.813478.81257.9863.9593.31851.10正常高水包十地震190.2-5.792.1190.691.71258.9867.8591.31854.8-4.6各種組合下-u均大于0,0yd均小于容許應(yīng)力147150kN/m2,所以壩基截面上、下游邊緣處滿足強(qiáng)度要求3.7校核洪水位下手算與電算成果比較表3-7-1荷載及穩(wěn)定系數(shù)比較工

45、HZV工MK手算-28511.843930.4-446009.13.9電算-28513.345429.6-399151.63.9表3-7-2壩踵、壩址應(yīng)力比較仃yu仃xu仃1u2u仃yd%仃xd仃1d仃2d手算45.03.478.444.778.71300.9910.6637.51938.40電算133.9-1.478.813478.81257.9863.9593.31851.10通過比較可以看出，水平向荷載誤差較小，鉛直向荷載和力矩相差都較大，從而導(dǎo)致應(yīng)力值相差也較大。通過檢查發(fā)現(xiàn)電算部分?jǐn)?shù)據(jù)輸入無誤，那問題很可能出在鉛直向荷載的計(jì)算或者力臂計(jì)算上。但是一旦鉛直荷載或者力矩改動(dòng)了，本次報(bào)告手

46、算部分就要全部改變，由于時(shí)間問題在此就不做改動(dòng)了。但是我深知在實(shí)際工程中是不能這樣的。壩體混凝土分區(qū)設(shè)計(jì)根據(jù)壩體各部位不同的工作特點(diǎn)，考慮防滲、抗凍等耐久性及低熱性要求，并適當(dāng)參考?jí)蔚捉孛嫣帒?yīng)力分析成果，定出混凝土分區(qū)及其相應(yīng)的強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍標(biāo)號(hào)。為了便宜施工，壩體混凝土采用的強(qiáng)度等級(jí)種類應(yīng)盡量減小，并與樞紐中其他建筑物的混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致。同一澆筑塊中的強(qiáng)度等級(jí)不得超過兩種，相鄰區(qū)的強(qiáng)度等級(jí)不得超過兩級(jí)，以免引起應(yīng)力集中或產(chǎn)生溫度裂縫。分區(qū)寬度一般不小于23米，以便澆筑施工。本設(shè)計(jì)中靠近地基的混凝土分區(qū)寬度為3米，其他分區(qū)寬度為2.5米，具體分區(qū)見A2圖紙。壩體各區(qū)對(duì)混凝土的要求見下表:分區(qū)強(qiáng)度抗?jié)B抗凍抗沖刷抗侵蝕低熱最大水灰比寒冷地區(qū)溫和地區(qū)I+-+-+0.550.60R+-+0.450.50m+-+0.500.55IV+-+0.500.55V+-+0.650.65注表中有“+”的項(xiàng)目均為選擇各區(qū)混凝土的主要控制因