【文章內(nèi)容簡介】 定要求 校核洪水位 下 壩體應力分析（手算） 對壩基截面，上、下游邊緣應力及內(nèi)部應力用材料力學法計算。 重力壩壩基面壩踵、壩趾的垂直應力應符合下列要求： 運用期： 1） 在各種荷載組合下（地震荷載除外），壩踵垂直應力不應出現(xiàn)拉應力， 壩趾垂直應力應小于壩基容許壓應力； 2） 在地震荷載作用下，壩踵、壩趾的垂直應力應符合《水工建筑物抗震設計規(guī)范》（ SL203）的要求； 施工期：壩趾垂直應力可允許有小于 的拉應力。 一、計算邊緣應力，判定壩基、壩體強度是否滿足要求 依次計算 yu? 、 yd? 、 u? 、 d? 、 xu? 、 xd? 及主應力 u1? 、 d1? 、 u2? 、 d2? ； k P aMB W Byu )( 22 ??????? ??? k P aMB W Byd ) 4 6 0 0 9( 3 9 3 06 22 ??????? ??? k P assbsbuuu hpp 1245tan45tan 00202 ????????? ???????????? ??? ?? kPapp udd 0?? , ?? mn ? ? ? ? k P anyuuuuu pp ??????? ?? ? ? k P ampp dudydd ?????? ?? ? ? k P anuuuuxu pp ??????? ?? 13 ? ? k P amduddxd pp ??????? ?? ? ? ? ? ? ? k P anppn uuuyuu 22221 ?????????? ?? ? ? ? ? ? ? k P amppm uddydd 2221 ????????? ?? k P au pp uuu ???? kP ad pp udd 02 ???? 判斷壩基截面上、下游邊緣處是否滿足強度要求。 基巖容許應力 ? ? k P a1 4 7 1 5 5 0 0 ????? ? ???? ?? ?? k P a k P ak P aydyu 3 0 0 壩基截面上、下游邊緣處滿足強度要求。 二、 計算壩基截面處壩體內(nèi)部應力 選取壩基水平截面處 6 個計算點，對 y? 、 ? 、 x? 、 1? 、 2? 分別進行計算； 選坐標，作計算簡圖表明計算點如下： 計算水平截面 (Ⅰ — Ⅰ截面 )上垂直正應力 y? 列 y? 分布表達式： bxay ??? 14 邊界條件k Paxk Paxyuyd 3 0 00???? ??時，時， 代入表達式解得 , 3 00 ??? ba 所以 xy ??? 列表計算各計算點的 ?y值 表 341 y? 計算表 計算點編號 0 1 2 3 4 5 坐標 ?x (m ) 0 y? ( 2/mkN ) Ⅰ — Ⅰ截面 y? 分布圖如下 計算水平截面 (Ⅰ — Ⅰ截面 )上剪應力 ? 列 ? 分布表達式： 2111 xcxba ???? 邊 界 條 件 1 00???? ??udxx 時，時， 代 入 表 達 式 得? ?? ?2......1...........................................12111 ????cbaa 查規(guī)范得 BPBcBba 62111 236 ???將 5 11, ?? PB 代入表達式得 ? ?3......................... 8 5 1 2111 ?????? cba 由（ 1）（ 2）（ 3）解得 , 111 ???? cba 15 所以 xx 10 ???? 列表計算各計算點的 ? 值 表 332 ? 計算表 計算點編號 0 1 2 3 4 5 坐標 ?x (m ) 0 ? ( 2/mkN ) 畫出Ⅰ — Ⅰ截面 ? 分布圖 計算水平截面 (Ⅰ — Ⅰ截面 )上水平正應力 x? 列 x? 分布表達式： xbax 22 ??? 邊界條件k P axk P axxuxd ?? ?? ??時，時， 代入表達式解得 , 22 ??? ba 所以 xy 37 ??? 列表計算各計算點的 x? 值 表 333 x? 計算表 計算點編號 0 1 2 3 4 5 坐標 ?x (m ) 0 x? ( 2/mkN ) 16 畫出Ⅰ — Ⅰ截面 x? 分布圖 計算各點主應力 1? 、 2? 21?? = ? ? 22 4212 ????? ???? xyyx 將各點的 y? 、 ? 、 x? 代入公式計算 1? 、 2? ，將計算成果列表如下； 表 334 主應力 1? 、 2? 計算表 計算點編號 0 1 2 3 4 5 坐標 ?x (m ) 0 x? ( 2/mkN ) y? ( 2/mkN ) ? ( 2/mkN ) 1? ( 2/mkN ) 2? ( 2/mkN ) 計算主應力方向 從鉛直線到主應力 1? 的夾角 ? ???????? ??? xyar ctg ?? ?? 221 ，即 xytg ?? ?? ??? 22 將 ? 值列表計算如下： 17 表 335 ? 值計算表 計算點編號 0 1 2 3 4 5 坐標 ?x (m ) 0 2? ( 2/mkN ) y? x? ( 2/mkN ) xy ????? 2 ?2 (rad) ? (度 ) 繪制Ⅰ — Ⅰ 截面 各點主應力圖 如下 ，以矢量表示其大小和方向 。 18 計算主剪應力 max? ： 2 21max ??? ??， max? 所在平面與主應力面成 45176。 ?max 計算表 計算點編號 0 1 2 3 4 5 坐標 ?x (m ) 0 1? ( 2/mkN ) 2? ( 2/mkN ) ?max ( 2/mkN ) (電算） 一 、基本資料 重力壩建筑物級別： 2級 安全類別：Ⅱ 壩基截面高程 水平向設計地震加速度代表值 αh＝ ，計地震作用。 地震動態(tài)分布系數(shù)采用擬靜力法計算。 上游地震動水壓力折減角 θ ＝ 176。 下游地震動水壓力折減角 θ ＝ 176。 重力壩為常態(tài)混凝土，強度等級： C20 混凝土重度 Rc ＝ ^3 水重度 Rw ＝ ^3 淤沙浮重度 Rs ＝ ^3 淤沙內(nèi)摩檫角 ψ ＝ 176。 揚壓力圖形折減點離上游面距離 Lo＝ 揚壓力圖形折減系數(shù) α＝ 二、 本計算有如下規(guī)定： 壩軸 線與基礎面交點為坐標軸原點，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針轉(zhuǎn)為正。 應力受壓為正，受拉為負。 19 工況一： 基本組合（正常蓄水位） 上游水位 ： 下游水位 ： 淤沙高程 ： 序號 荷載名稱 垂直力 (kN) 水平力 (kN) M(kN m) 1 壩體自重 2 上游水平水壓力 3 上游垂直水壓力 4 下游水平水壓力 5 下游垂直