重力坝抗滑稳定分析.pptx

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1、当整个可能滑动面基本上都由软弱结构面构成时，宜用抗剪强度公式计算，Ks值用1.051.3；可能滑动面仅一部分通过软弱结构面，其余部分切穿岩体或混凝土，有条件提供一定抗滑力的抗力体时，应采用抗剪断公式核算，Ks2.33.0。第1页/共15页（2）双斜面深层抗滑稳定计算 剩余推力法 被动抗力法 等安全系数法3、岸坡坝段的抗滑稳定分析（1）抗剪强度公式 K3=f(N-U)/S（2）抗剪断公式 K3=f(N-U)+cA/S其中 S=(T2+P2)第2页/共15页重力坝的应力分析材料力学法分析1、基本假定2、边缘应力的计算（1）水平截面上的正应力 yu=W/B+6 M/B2 yd=W/B-6M/B2（2

2、）剪应力 u=（pu-yu)n d=（yd-pd）m第3页/共15页（3）水平正应力xu=pu-u*nxd=pd+d*m（4）正应力1u=（1+tan2u)yu-pu tan2u1d=(1+m2)yd-pd m23、考虑扬压力时的应力计算（1）求解边缘应力上游：u=（pu-puu-yu)n xu=(pu-puu)-(pu-puu-yu)n2下游：d=（yd+pud-pd)m xd=(pd-pud)+(yd+pud-pd)m2第4页/共15页主应力：1u=（1+n2)yu-(pu-puu)n22u=pu-puu1d=(1+m2)yd-(pu-pud)m22d=pd-pud第5页/共15页例1 某

3、重力坝如下图所示，属一级建筑物，基本组合Ks=1.10，特殊组合Ks=1.05，材料容重为24KN/m3，水的容重为10KN/m3，摩擦系数为f=0.62，试分析该坝的抗滑稳定性。（注：图中高程及尺寸单位均为米）第6页/共15页解：（1）设计水位情况（基本组合）抗滑稳定安全系数计算：自重：W1=24885+24750.7752=63570(KN)坝底的长度：ab=8+750.7=60.5(m)扬压力：U=101060.5+10(65-10)60.52=22687.5(KN)上游水压力：P1=1065652=21125(KN)下游水压力：P2=1010102=500(KN)下游水重：W2=101

4、00.7102=350(KN)公式：s=f.(W-U)/Ps=0.62(63570+350-22687.5)/(21125-500)=1.24第7页/共15页（2）校核洪水位情况（特殊组合）抗滑稳定安全系数计算：扬压力：U=102560.5+10(70-25)60.52=28737.5(KN)上游水压力：P1=1070702=24500(KN)下游水压力：P2=1025252=3125(KN)下游水重：W2=10250.7252=2187.5(KN)公式：s=f.(W-U)/Ps=0.62(63570+2187.5-28737.5)/(24500-3125)=1.07 基本组合抗滑稳定安全系数

5、：s=1.24s.1特殊组合抗滑稳定安全系数：s=1.07s.05 均符合规范要求 该坝的抗滑稳定是安全的。第8页/共15页例2 已知混凝土的强度等级为C10，基岩的允许压应力为5000ka,某重力坝剖面如图所示，上游正常高水位为50m，相应下游水位为15m，坝顶高程为60m，上游坝坡为1:0.2，下游坝坡为1:0.7，坝顶宽度为5m，在距上游坝面7m处设有排水孔幕，混凝土的容重c=24KN/m3,水的容重w=10KN/m3，渗透压力强度折减系数a=0.31(浪压力忽略不计）第9页/共15页第10页/共15页解：建基面顺水流方向总长度：T=（30-10）0.2+5+（55-10）0.7=40.

6、5m排水孔距坝底中心O点的距离：40.5/2-7=13.25m（1）自重 分为三块：W1=c 4（30-10）=960KN距O点：20.25-2/3 4=17.58mW2=c 5(60-10)=6000KN距O点：20.25-4-2.5=13.75mW3=c 1/2（55-10）0.7（55-10）=17010KN距O点：20.25-4-5-1/3（55-10）0.7=0.75m第11页/共15页（2）水重：W4=w 4（50-10）=800KN距O点：20.25-2=18.75mW5=w 1/2（30-10）0.2 （30-10）=400KN距O点：20.25-1/3 4=18.92m（3）

7、水平水压力：上游：P=1/2w(50-10)2=8000KN距O点高：1/3(50-10)=13.33m下游：P=1/2w(15-10)2=125KN距O点高：1/3(15-10)=1.67m第12页/共15页（4）扬压力：U1=H2T 1=10 5 40.5=2025KN距O点0mU2=aH 7=10 0.3 35 7=735KN距O点:20.25-3.5=16.75mU3=1/2aH(40.5-7)1=1/2 10 0.3 35 33.5 1=1758.75KN距O点:20.25-7-1/3(55-10)0.7=2.75mU4=1/2(H aH)71=1/2 10 35 0.7 7=175

8、8.75KN距O点:20.25-7-1/3 7=17.92mU=U1+U2+U3+U4=5376.25KN第13页/共15页坝趾处的压应力在计入扬压力时，=（W/B-6M/B2）（1+m2)W=23790+1200-5376.25=19793.75KNM=960 17.58+6000 13.75+17010 0.75+800 18.75+400 18.92+125 1.67-8000 13.33-2025 0-735 16.75-1758.75 2.75-857.5 17.92=-4243.16KN.m=(19793.75/40.5+6 4243.16/40.52)1+0.72)=751.335000ka地基承载力满足要求；对混凝土C10抗压强度标准值为10MPa=10000kpa.第14页/共15页感谢您的观看！第15页/共15页