浆砌石重力坝课程设计报告书

。122。?s2。12)?590KN 淤沙压力PS??sbhstan(45?)?0.5?8?15?tan(45?222上游浪压力:hl?0.0166V0D4513?0.928

L?10.4?hl??9.834 hz?0.8?hl2Lcth2?H?0.423 L因为上游水位H?79.52?LmPl??Lm4?h1%?4.9，所以计算浪压力选取深水波公式： 29.81?9.834?1.151?0.423??38KN ?hz??4荷载及力矩计算表

荷载（每m坝长） 力矩（KN*m) 力臂（m) 水平（KN） 垂直（KN) + - 0.00 17544.0 27.00 473688.0 0.00 43571.0 4.50 196069.5 31486.00 0.0 26.71 840991.1 5225.00 4082.0 10.87/22.96 56795.8 93722.7 0.00 20160.0 0.00 0.0 0.0 0.00 3850.0 5.17 19904.5 0.00 1120.0 27.50 30800.0 0.00 1304.0 28.83 37594.3 590.00 0.0 5.00 2950.0 38.00 0.0 79.52 3021.8 26889.00 38763.0 726553.3 1028984.4 -302431.1 序号 1.0 2.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 荷载名称 W1 W2 P1 P2 U1 U2 U3 U4 Ps Pl 总和 力矩M

对几种荷载组合情况分别进行稳定分析：按照规范规定的抗剪断强度计算公式：

f??W?c?A1.05?38763?900?63?K＝??3.62?3.0满足要求。

P26889?式中：f’ 为坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；c’ 为坝体混凝土与基岩接触面

的抗剪断凝聚力；?W为作用于坝体全部荷载对滑动平面的法向分值；?P为作用于坝体全部荷载对滑动平面的切向分值。

?W?6?M?38763?6?302431?158?0符合要求。

由以上得?yu?B63B2632(五)、抗滑稳定计算电算过程 本计算遵循以下规范：

《混凝土重力坝设计规范 》 (DL 5108-1999) 《水工混凝土结构设计规范 》(DL/T5057-1996) 《水工建筑物抗震设计规范 》(DL 5073-2000) 《水工建筑物荷载设计规范 》(DL 5077-1997)

《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199-94) 重力坝断面按单宽计算。

基本资料

重力坝建筑物级别：2级，安全类别：Ⅱ。 坝基截面高程为827.200m。

水平向设计地震加速度代表值 αh＝0.10g，计地震作用。 地震动态分布系数采用拟静力法计算。 上游地震动水压力折减角θ＝90.000° 下游地震动水压力折减角θ＝90.000° 重力坝为常态混凝土，强度等级：C10 混凝土重度 Rc＝23.5kN/m^3 水重度 Rw＝9.8kN/m^3 淤沙浮重度 Rs＝8.0kN/m^3 淤沙内摩檫角 ψ＝12.000°

扬压力图形折减点离上游面距离Lo＝8.000m 扬压力图形折减系数 α＝0.300

基岩抗剪断摩檫系数 f'= 1.050 基岩抗剪断凝聚力 c'(MPa) = 0.900

工 况 表

┍━┯━━━━┯━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┯━━━━┑ │ I│设计状况│地震│上游水位│下游水位│淤沙高程│平均波长│波高 h1%│ ┝━┿━━━━┿━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┥ │ 1│正常状况│不计│ 905.700│ 855.700│ 842.200│ 9.834│ 1.151│ │ 2│设计状况│不计│ 907.320│ 859.800│ 842.200│ 9.834│ 1.151│ │ 3│校核状况│不计│ 909.920│ 861.150│ 842.200│ 7.116│ 0.768│ │ 4│偶然状况│计及│ 905.700│ 855.700│ 842.200│ 9.834│ 1.151│ ┕━┷━━━━┷━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┷━━━━┙

荷载组合 1

正常状况 上游水位 905.700m 下游水位 855.700m 淤沙高程 842.200m ┍━━┯━━━━━━━ ┯━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑ │序号│ 荷载名称 │垂直力(kN)│ 水平力(kN) │ M(kN2m) │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ 1 │坝体自重 │ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 │ │ 2 │上游水平水压力 │ 0.0 │ -30225.8 │ -790909.4 │ │ 4 │下游水平水压力 │ 0.0 │ 3984.1 │ 37848.8 │ │ 5 │下游垂直水压力 │ 3133.0 │ 0.0 │ -75283.5 │ │ 6 │水平淤沙压力 │ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 │ │ 8 │浮托力 │ -17613.9 │ 0.0 │ 0.0 │ │ 9 │渗透压力 │ -6597.2 │ 0.0 │ -92880.3 │ │ 10 │浪压力 │ 0.0 │ -38.0 │ -2996.4 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ │ 标准荷载合计 │ 40036.9 │ -26869.9 │ -257415.7 │ ┝━━┿━━━━━━━━━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥

荷载组合 2

设计状况 上游水位 907.320m 下游水位 859.800m 淤沙高程 842.200m ┍━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑ │序号│ 荷载名称 │ 垂直力(kN) │ 水平力(kN) │ M(kN2m) │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ 1 │坝体自重 │ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 │ │ 2 │上游水平水压力 │ 0.0 │ -31486.2 │ -840892.7 │ │ 4 │下游水平水压力 │ 0.0 │ 5212.8 │ 56646.2 │ │ 5 │下游垂直水压力 │ 4099.2 │ 0.0 │ -94096.6 │ │ 6 │水平淤沙压力 │ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 │ │ 8 │浮托力 │ -20147.8 │ 0.0 │ 0.0 │ │ 9 │渗透压力 │ -6270.0 │ 0.0 │ -88273.4 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ │ 标准荷载合计 │ 38796.5 │ -26901.6 │ -302869.4 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥

荷载组合 3

校核工况 上游水位 909.920m 下游水位 861.150m 淤沙高程 842.200m ┍━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑ │序号│ 荷载名称 │ 垂直力(kN) │ 水平力(kN) │ M(kN2m) │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ 1 │坝体自重 │ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 │ │ 2 │上游水平水压力 │ 0.0 │ -33562.9 │ -925442.3 │ │ 4 │下游水平水压力 │ 0.0 │ 5653.5 │ 63978.9 │ │ 5 │下游垂直水压力 │ 4445.8 │ 0.0 │ -100478.1 │ │ 6 │水平淤沙压力 │ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 │ │ 8 │浮托力 │ -20982.1 │ 0.0 │ 0.0 │ │ 9 │渗透压力 │ -6434.9 │ 0.0 │ -90595.5 │ │ 10 │浪压力 │ 0.0 │ -17.9 │ -1489.3 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ │ 标准荷载合计 │ 38143.7 │ -28517.6 │ -387221.1 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥

荷载组合 4

偶然工况 上游水位 905.700m 下游水位 855.700m 淤沙高程 842.200m 计地震 ┍━━┯━━━━━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━┑ │序号│ 荷载名称 │垂直力(kN) │ 水平力(kN) │ M(kN2m) │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ 1 │坝体自重 │ 61115.0 │ 0.0 │ 669756.0 │ │ 2 │上游水平水压力 │ 0.0 │ -30225.8 │ -790909.4 │ │ 4 │下游水平水压力 │ 0.0 │ 3984.1 │ 37848.8 │ │ 5 │下游垂直水压力 │ 3133.0 │ 0.0 │ -75283.5 │ │ 6 │水平淤沙压力 │ 0.0 │ -590.2 │ -2950.9 │ │ 8 │浮托力 │ -17613.9 │ 0.0 │ 0.0 │ │ 9 │渗透压力 │ -6597.2 │ 0.0 │ -92880.3 │

│ 10 │浪压力 │ 0.0 │ -38.0 │ -2996.4 │ │ 11 │水平地震惯性力 │ 0.0 │ -2139.0 │ -72179.4 │ │ 13 │上游地震动水压力│ 0.0 │ -982.3 │ -35472.3 │ │ 14 │下游地震动水压力│ 0.0 │ -129.5 │ -1697.5 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥ │ │ 标准荷载合计 │ 40036.9 │ -30120.7 │ -366764.9 │ ┝━━┿━━━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━━┿━━━━━━━┥

按《混凝土重力坝设计规范》(SDJ21-78)计算

抗剪安全系数公式：K1＝f∑W／∑P，式中：基岩抗剪摩檫系数f＝0.800

抗剪断安全系数公式：K2＝(f'∑W＋cA)／∑P，式中：基岩抗剪断摩檫系数 f'＝1.050 基岩凝聚力 c'＝0.900Mpa，坝基单宽截面积 A＝63.000m^2

坝基上、下游面垂直正应力公式：σy＝∑W／T±6∑M／T^2式中：坝基截面长T＝63.000m

计 算 成 果 汇 总 表

┍━━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━┯━━━━━━┯━━━━━━┑ │ 名 称 │组 合 1 │组 合 2 │ 组 合 3 │ 组 合 4 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │上游水位(m) │ 905.700 │907.320 │ 909.920 │ 905.700 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │下游水位(m) │ 855.700 │859.800 │ 861.150 │ 855.700 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │淤沙高程(m) │ 842.200 │842.200 │ 842.200 │ 842.200 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │地震情况 │ 不计 │不计 │ 不计 │ 计及 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │垂直力∑W(kN) │ 40036.9 │38796.5 │ 38143.7 │ 40036.9 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │水平力∑P(kN) │ -26869.9 │-26901.6│ -28517.6 │ -30120.7 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │力矩 ∑M(kN2m)│-257415.7 │-302869 │ -387221.1 │ -366764.9 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │抗剪安全系数 k1│ 1.192 │ 1.154 │ 1.070 │ 1.063 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │抗剪断安全系数k2│ 3.675 │ 3.622 │ 3.393 │ 3.278 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │上游面σy (MPa) │ 0.246 │ 0.158 │ 0.020 │ 0.081 │ ┝━━━━━━━━┿━━━━━┿━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥ │下游面σy (MPa) │ 1.025 │ 1.074 │ 1.191 │ 1.190 │ ┕━━━━━━━━┷━━━━━┷━━━━┷━━━━━━┷━━━━━━┙

由以上各表分析可知在各工况抗剪安全系数均大于1满足稳定要求，抗剪断安全系数均大于3满足稳定要求，上游面σy均大于零，不产生拉应力，满足设计要求。