水利水电工程专业毕业设计(6)

黔西南民族职业技术学院水利电力工程系水利水电建筑工程专业毕业设计

浪压力 淤沙压力 下游水重 PL PS W 187.64 130.00 165.62 → → → 33.10 3.3 13.32 -4005.59 -433.33 -2203.85 因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数???1.0，设计状况系数??1.0 结构系数: ?d?1.2

作用效应函数: S?????P?P1?Ps?Pl?P2 抗力函数 :

f?'R?KN? ?3004.01''R????fRW?c?RA

f'?m0.9c'500'??0.69cR???166.7KPa1.3?3m

''R????fRA?36356.16?KN? ?W?cR?KN? .01则 ???S????3004

1?dR????30296.80?KN?

1所以 ???S???＜

?dR???

经过计算可知，该重力坝在校核洪水位情况下坝基面的抗滑稳定性满足要求。

2）、坝趾抗压强度极限状态

因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数???1.0，设计状况系数??1.0 结构系数?d?1.8

? 作用效应函数: S???????W?B?6?M??1?m2?234.88?KN? B2????选用C10混凝土，抗压强度性能分项系数为1.5，则设计值为：

抗力函数：

R????Ra?fc'?fc?6666.67?kPa?1.8

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则 ???S????234.88?KN?

1?dR????3703.7?KN?

3）、校核洪水位（偶然组合）时抗滑稳定性极限状态

表2-3 校核洪水位时的荷载作用

荷载 符号 W1 W2 P1 P2 U1 扬压力 U2 U3 U4 浪压力 淤沙压力 下游水重 Pl PS W 作用作用点距坝大小(KN) 方向 基面形心距离（m） → 4766.40 12.04 → 8697.70 1.01 5061.60 261.12 2151.92 952.31 292.12 438.18 85.37 130.00 208.90 → ← ↑ ↑ ↑ ↑ → → → 10.71 2.4 0 0.97 11.92 12.98 33.10 3.3 13.11 产生力矩（KN.m） 57387.46 -8813.67 -54226.61 635.39 0 -2234.74 -3809.22 -6005.95 -2569.24 -433.33 -2735.16 -3091.03 力矩和（KN.m） 自重 静水压力

因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数???1.0，设计状况系数??0.85，结构系数?d?1.2

作用效应函数： S?????P?P1?Ps?Pl?P2?5015.85?KN?

抗力函数：

'R'R???fR'?W?cRA

0.9c'500'f???0.69cR???166.7KPa?m1.3?3m

'R????fR'?W?cRA?11802.88?KN?

f'则 ???S????4263.47?KN?

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1?dR????9835.73?KN?

1所以 ???S???＜

?dR???

经过计算可知，该重力坝在校核洪水位情况下坝基面的抗滑稳定性满足要求。

4)、坝趾抗压强度极限状态

因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数???1.0，设计状况系数??0.85 ，结构系数?d?1.8 选用C10混凝土。

??W6?M? 作用效应函数: S?????2?BB???1?m2?570.03?KN? ????选用C10混凝土，抗压强度性能分项系数为1.5，则设计值为：

抗力函数：

R????Ra?fc'?fc?6666.67?kPa?1.5

则 ???S????484.53?KN?

1?dR????3703.70?KN?

所以经计算，该重力坝在校核洪水位情况下坝趾抗压强度满足要求。

5）、上游坝踵不出现拉应力极限状态。因此上游坝踵不出现拉应力极限状态属于正常使用极限状态，故设计状况系数作用分项系数和材料性能分项系数都采用1.0。扬压力系数直接用标准值0.25代入计算，结构功能的极限值c=0.

1?dR????1.0?()?KN?

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4.2.2.2坝体应力计算

(一)正常蓄水位（基本组合）时坝体边缘应力计算

表2-5 正常蓄水位时的荷载作用

荷载 符号 W1 W2 P1 P2 U1 扬压力 U2 U3 U4 浪压力 淤沙压力 下游水重 PL PS W 作作用点距坝用基面形心距大小(KN) 方离（m） 向 4766.40 → 12.04 8697.70 → 1.01 2893.40 207.03 1916.10 682.41 209.33 313.99 187.64 130.00 165.62 → ← ↑ ↑ ↑ ↑ → → → 8.0 2.15 0 0.9 11.92 12.98 33.10 3.3 13.32 产生力矩（KN.m） 57387.46 -8813.67 -23436.55 448.55 0 -1601.39 -2729.64 -4303.78 -4005.59 -433.33 -2203.85 31081.63 力矩和（KN.m） 自重 静水压力

表2-6 正常蓄水位时的各项参数

上下游上游坝水位差坡坡率H n 24．30m 6．50m 17．80m 0 上游水深H1 下游水深H2 下游坝坡坡率m 0.8 扬压力折减系数α 30．08 669．00 0.25 坝底宽度B 淤沙高程m

1、不计扬压力

?KN? B?30.08?m? ?M?31081.63?KN.m? ?W?10507.89 pu??sh??水H1?335.74?kPa?

pd??水H2?79.38?kPa?

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上游面垂直正应力：?yu??下游面垂直正应力：?ydWB?6?MB2?555.44?kPa?

W6?M???BB2?143.22?kPa?

上游面剪应力：?u??pu??yu?n?0

下游面剪应力： ?d???yd?pd?m?114.58?kPa? 上游面水平正应力：?xu?pu??un?21.67?kPa? 下游面水平正应力：??pd??dm?91.66?kPa? 上游面主应力：?1u??1?n2??yu?pun2?555.44?kPa? ?2u下游面主应力：?1d ?2d2、计入扬压力时

?KN? B?30.08?m? ?M?60982.09?KN.m? ?W?13629.72?pu?0?kPa?

?1?m2?yd?m2pd?234.88?kPa? ?pd?0?kPa?

?? pu??sh??水H1?1243.04?kPa?

pd??水H2?79.38?kPa? Puu??水H1?257.74?kPa? Pud??水H2?79.38?kPa?

上游面垂直正应力：?yu下游面垂直正应力：?ydW6?M???BB2?857.50?kPa? ?48.73?kPa?

W6?M???BB2上游面剪应力：?u??pu?puu??yu?n?0

下游面剪应力： ?d???yd?pud_pd?m?38.98?kPa?

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