水利工程學(xué)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-04 08:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 算相同，在水平方向上的計(jì)算按土力學(xué)公式計(jì)算： Ps=12rsbhs2tg2(450ψ s2 ) (311) 式中 rsb— 淤泥的浮容重， kN/m3。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 kN/m3. hs— 泥沙淤積厚度。有資料計(jì)算 215x104x35= 億 m3，再查高程庫(kù)容表知淤泥高程為 208m，則淤泥厚度為 208134=74m。 ψ 0— 淤沙的內(nèi)摩擦角，在 26176。 ~30176。之間，取 26176。 6）地震作用力 根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)于地震烈度小于 6 度的，在 計(jì)算地震荷載時(shí)可以不考慮。 荷載組合及計(jì)算值表： 荷載 類(lèi)型 標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)值 對(duì)截面形心的力臂 力矩 標(biāo)準(zhǔn)值 （順時(shí)針為正） 力矩 設(shè)計(jì)值 （順時(shí)針為正） 豎直 方向 (下為正 ) 水平 方向 (右為正 ) 豎直 方向 (下為正 ) 水平 方向 (右為正 ) 自重 W1 W2 W3 11760 23250 73657 11760 23250 73657 599850 40511 599850 40511 靜水 Px1 Px2 55113 183 55113 183 1947142 1947142 壓力 Pz1 Pz2 9751 128 9751 128 374926 8209 374926 8209 浪壓力 Pl 70 84 106 7420 8904 泥沙 壓力 PsH PsV 5187 10156 204316 300658 245179 小計(jì) 123733 65156 663120 揚(yáng)壓力 U1 U2 U3 U4 6272 3136 7110 5295 6272 8532 6354 0 244420 113837 20477 0 244420 0 小計(jì) 20813 337780 356452 總計(jì) 101920 65156 1000900 五、 壩基面抗滑穩(wěn)定分析 抗剪斷公式驗(yàn)算 Ks=f（ ∑W ?U） /∑P (311) f 為 接觸面間的摩擦系數(shù)，取 ，代入數(shù)據(jù)得 ： Ks=（ 12373320813） /65156= 所以滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。 抗剪斷公式驗(yàn)算 Ks’= f’[(∑W ?U)+ c’A]/ ∑P A— 壩體混凝土與基巖的接觸面積。 f’— 抗剪斷參數(shù)，查表可取 c’— 抗剪斷凝聚力，查表可取 代入數(shù)據(jù)得 Ks’=3 所以穩(wěn)定滿(mǎn)足要求。 六、 壩體應(yīng)力分析 按壩體強(qiáng)度極限狀態(tài)法計(jì)算壩址應(yīng)力狀態(tài)，用正常使用極限狀態(tài)計(jì)算壩踵的應(yīng)力狀態(tài)。實(shí)際洪水條件下 γ0=，ψ =， γd=。 m=， B=。 則 （ 1） 壩址處： γ0ψ S (Fd， ak)= γ0ψ (∑WB 6∑MB2 )（ 1+m2） =**（ + 6? ）（ 1+） = kPa 混凝土抗壓強(qiáng)度材料分項(xiàng)系數(shù)為 ，選用 c10混凝土，則設(shè)計(jì)值 Rd=1000/=7143 kPa 1γd R(fd， ak)= 1γdRd = x 7143 = 5495 kPa 由上式計(jì)算可知，設(shè)計(jì)洪水情況下，壩址處的應(yīng)力符合要求。 (2)壩踵處： γ0 S(.) =γ0 (∑WB + 6∑MB2 ) =( ) = kPa 0 由以上計(jì)算可知，設(shè)計(jì)洪水情況下，壩踵處的應(yīng)力符合要求。 綜合上述應(yīng)力分析計(jì)算，說(shuō)明壩體的應(yīng)力滿(mǎn)足要求。 第二節(jié) 溢流壩的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 選擇堰型 重力壩的泄水主要方式有開(kāi)敞式和孔口式溢流，開(kāi)敞式溢流除泄洪外還可以排除冰凌或其他漂浮物。設(shè)置閘門(mén)時(shí)，閘門(mén)頂高程大致與正常蓄水位齊平，堰頂高程較低，可利用閘門(mén)的開(kāi)啟高度調(diào)節(jié)水位和下泄流量，所以在這里采用開(kāi)敞式 實(shí)用堰 溢流。 二、 定型設(shè)計(jì)水頭的計(jì)算 壩寬確定 ： 本工程地基巖石比較堅(jiān)硬，單寬流量取 350 ~ 100 /( )q m s m??。由/L Q q? 溢 確定凈寬。列表如下： 孔口凈寬計(jì)算表 類(lèi)型 泄流量 單寬流量 凈寬 校核情況 4800 50~100 48~96 設(shè)計(jì)情況 6400 50~100 64~128 由上面計(jì)算，溢流壩前沿凈寬取 65m， 取 孔口數(shù)為 5 個(gè)，每個(gè)孔寬度為 13m。 閘墩的墩頭形狀為上游采用半圓形，下游采用圓弧曲線型。 中墩厚度 d 取 5m，邊墩寬度 t 為 3m， 則前沿總寬為 ： B0=nb+(n1)d+2t=5x13+4x5+2x3=91 堰頂高程的確定 由堰流公式 3 / 202Q mL g H??溢 ，初定 5, 02m? ??，則 2 / 30 2QHmL g???? ????溢 忽略行進(jìn)流速水頭，即 0HH? ，則堰頂高程為計(jì)算水位減去相應(yīng)的堰上水頭。 堰頂高程計(jì)算表 計(jì)算情況 流量 側(cè)收縮系數(shù) 流量系數(shù) 孔口凈寬 對(duì)應(yīng)上游水位 堰上水頭 0 堰頂高程 校核情況 4800 13 設(shè)計(jì)情況 6400 13
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