重力坝设计学习.pptx

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1、重力坝设计步骤一：重力坝的剖面拟定；二：荷载组合及组合；三：坝基面的抗滑稳定验算；四：坝基面的强度校核；五：重力坝非溢流坝段剖面图CAD展示图；第1页/共21页一，重力坝剖面拟定一重力坝剖面设计原则 1.满足稳定和强度要求 2.尽可能节省工程量，使剖面尺寸最小 3.外部形状简单，便于施工 4.运行管理方便二确定非溢流坝段基本剖面 1.基本剖面形式 2.基本参数三，坝顶高程 大坝以防洪为主，3级建筑物，对应可靠度设计中的结构安全级别为级的坝，查规范表得安全超高分别为：初定上游坡系数初定上游坡系数:n=0.2,0折坡点：折坡点：2/3H,下游坡系数：下游坡系数：m=0.7,坝底宽坝底宽:B=(0.

2、70.8)H设计洪水位hc=0.5 校核洪水位hc=0.4 有效吹程D=2.5km第2页/共21页 1.1剖面拟定（设计洪水位情况）根据规范当水库为正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用根据规范当水库为正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用相应洪水期相应洪水期多年平均最大风速的多年平均最大风速的1.51.52.02.0倍或采用重现期为倍或采用重现期为5050年一遇的年最大风速年一遇的年最大风速；故风速故风速V0取取5050年一遇，风速年一遇，风速V0=23.0M/S 且且D为为2.5KM,本题波浪要素的计本题波浪要素的计算采用官厅公式算采用官厅公式 第3页/共21页1.2波浪要素的计算波长：波浪中心线至计

3、算水位的高度：第4页/共21页2.1校核洪水位情况 由规范当水库为校核洪水位时，校核洪水位时，宜采用相应洪水期最大风速的多年平均值。所以v0=15.3m/s,且D为2.5km,采用官厅公式计算 波高：波高：第5页/共21页2.2波浪要素的计算波长：波浪中心线至计算水位的高度：第6页/共21页重力坝实用剖面的确定三：坝顶高程的最终确定四：坝顶宽度五：基础灌浆廊道 坝顶高程应取上述两种情况坝顶高程中的最大值，并取防浪墙高度1.2m，防浪墙基座高度0.1m,所以坝顶高程为145.262-1.2-0.1=144.00m，最大坝高为144-110=34m假定该水利枢纽位于山区峡谷。无交通要求，按构造要求

4、中取坝顶宽度5m,同时满足维修时的单车道要求根据规范将基础灌浆廊道，廊道断面为城门洞形，宽度为2.5m,高度为3m,距基岩面取5m，距上游坝踵5.6m。第7页/共21页二，荷载计算及组合设计洪水位情况：（荷载）作用计算值（以设计洪水位情况列表）（荷载）作用计算值（以设计洪水位情况列表）（荷载）作（荷载）作用用计算公式计算公式作用计算值作用计算值对截面形心的力臂对截面形心的力臂L/ML/M力矩计算值力矩计算值M/(kN.M)M/(kN.M)垂直力（垂直力（KN)KN)水平力水平力(kN)(kN)+-自重自重W1W10.50.54.44.4222224241 11161.61161.614.1-1

5、4.1-（2/32/3）4.4=11.174.4=11.1712975.07 12975.07 W2W25 5343424241 14080408014.1-14.1-（4.4+2.54.4+2.5）=7.2=7.22937629376W3W30.50.518.818.826.8626.8624241 16059.626059.6214.1-14.1-（2/32/3）18.8=1.5718.8=1.579513.60 9513.60 水平水平压力压力PH1PH10.5100.51031.631.62 21 14992.84992.8（1/31/3）31.6=10.5331.6=10.53525

6、74.152574.18 8 PH2PH20.5100.5104.94.92 21 1120.05120.05(1/3)(1/3)4.9=1.634.9=1.63195.68 195.68 第8页/共21页附表1发V垂直压力垂直压力PV1PV110104.44.49.69.61 1422.4422.414.1-2.2=11.914.1-2.2=11.95026.565026.56PV2PV20.54.40.54.4221022101 148448414.1-14.1-（1/3)1/3)4.4=12.634.4=12.636112.926112.92PV3PV30.50.53.433.434.9

7、4.910101 184.0484.0414.1-14.1-(1/3)(1/3)3.43=12.963.43=12.961089.16 1089.16 小计小计12291.612291.66 64992.84992.8 120.05120.0553686.23 53686.23 63176.94 63176.94 12291.6612291.664872.754872.75_ _9490.719490.71扬压力扬压力浮托力浮托力U1U1101028.228.24.94.91 11381.81381.80 00 0渗透力渗透力U2U2101026.726.70.30.36.86.81 1544

8、.68544.6814.1-3.4=10.714.1-3.4=10.75828.08 5828.08 U3U3（1/21/2）26.726.70.30.321.21.4 410101 1857.07857.0714.1-14.1-（6.8+7.136.8+7.13）=0.17=0.17145.70 145.70 U4U4（1/21/2）26.70.726.70.76.86.810101 1635.46635.4614.1-14.1-（1/31/3）6.8=11.836.8=11.837517.49 7517.49 小计小计3419.03419.01 113491.27 13491.27 341

9、9.013419.0113491.2713491.27总计总计12291.612291.66 63419.03419.01 14992.84992.8 120.05120.0553686.23 53686.23 76668.21 76668.21 8872.658872.654872.754872.7522981.9822981.98第9页/共21页校核洪水位时：校核洪水位情况（荷载）作用计算值（以校核洪水位情况列表）（荷载）作用计算值（以校核洪水位情况列表）（荷载）作用（荷载）作用计算公式计算公式作用计算值作用计算值对截面形心的力臂对截面形心的力臂L/ML/M力矩计算值力矩计算值M/(kN.

10、M)M/(kN.M)垂直力垂直力(KN)(KN)水平力水平力(kN)(kN)+-自重自重W1W10.50.54.44.4222224241 11161.61161.614.1-14.1-（2/32/3）4.4=11.174.4=11.1712975.07 12975.07 W2W25 5343424241 14080408014.1-14.1-（4.4+2.54.4+2.5）=7.2=7.22937629376W3W30.50.518.818.826.8626.8624241 16059.626059.6214.1-14.1-（2/32/3）18.8=1.518.8=1.57 79513.60

11、 9513.60 水平压力水平压力PH1PH10.51033.50.51033.52 21 15611.25611.25 5（1/31/3）33.5=11.133.5=11.17 762677.6662677.66PH2PH20.50.510105.45.42 21 1145.8145.8(1/3)(1/3)5.4=1.85.4=1.8262.44262.44第10页/共21页附表2附表垂直压力垂直压力PV1PV110104.411.54.411.51 150650614.1-2.2=11.914.1-2.2=11.96021.46021.4PV2PV20.54.422100.54.42210

12、1 148448414.1-14.1-（1/3)1/3)4.4=12.634.4=12.636112.926112.92PV3PV30.53.780.53.785.45.41 10 01 1102.06102.0614.1-(1/3)14.1-(1/3)3.78=12.843.78=12.841310.45 1310.45 小计小计5611.255611.25 145.8145.854747.83 54747.83 73501.71 73501.71 12393.2812393.285465.455465.45_ _18753.8818753.88扬压力扬压力浮托力浮托力U1U11028.21

13、028.25.45.41 11522.81522.80 00 0渗透力渗透力U2U2101028.128.10.30.36.6.8 81 1573.24573.2414.1-3.4=10.714.1-3.4=10.76133.67 6133.67 U3U3（1/21/2）28.128.10.30.321.421.410101 1902.01902.0114.1-14.1-（6.8+7.136.8+7.13）=0.17=0.17153.34 153.34 U4U4（1/21/2）28.10.28.10.7 76.86.810101 1668.78668.7814.1-14.1-（1/31/3）6

14、.8=11.836.8=11.837911.67 7911.67 小计小计3666.833666.8314198.68 14198.68 3666.833666.8314198.6814198.68总计总计12393.2812393.28 3666.833666.83 5611.255611.25 145.8145.854747.83 54747.83 87700.39 87700.39 8726.458726.455465.455465.4532952.5632952.56第11页/共21页三，坝基面的抗滑稳定验算坝基面上的抗滑安全系数（抗剪段安全系数）K为式中：第12页/共21页规范3，抗

15、滑稳定安全系数的规定 （1）按上式抗剪断强度计算的坝基面抗滑稳定安全系数K值应不小于下列中规定的数值。荷载组合K基本组合3.0特殊组合（1）2.5（2）2.3第13页/共21页抗滑稳定校核第14页/共21页四，坝基面强度校核设计洪水位时强度校核：（1）当计入扬压力时，坝基面的应力分别为：第15页/共21页设计洪水位情况强度校核：（2）当不计入扬压力时，坝基面的应力分别为：第16页/共21页校核洪水位时强度校核1：校核洪水位情况（1）当计入扬压力时，坝基面的应力分别为：第17页/共21页校核洪水位时强度校核2：（2）当不计入扬压力时，坝基面的应力分别为：第18页/共21页五，重力坝非溢流坝段剖面图CAD展示图第19页/共21页校核洪水位情况第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页