【文章內(nèi)容簡介】 三角形的頂點(diǎn)與校核洪水位齊平，故重力壩剖面的下游坡向上延伸應(yīng)與校核洪水位相交。（3）下游水位的確定：水庫在正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)引用流量每臺33m3/s,三臺機(jī)組，則總下泄量為99m3/s,查附圖壩址HQ曲線得H正=。設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，安全泄量為5300m3/s, 查附圖壩址HQ曲線得H設(shè)=。校核洪水位時(shí)，安全泄量為7300m3/s, 查附圖壩址HQ曲線得H校=。 擋水壩段剖面圖根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，由于該地區(qū)地震裂度為5級，因此荷載組合如下。表6－3 荷載組合荷載組合組合情況荷載自重靜水壓力揚(yáng)壓力泥沙壓力浪壓力基本組合正常蓄水位√√√√√設(shè)計(jì)洪水位√√√√√特殊組合校核洪水位√√√√√ 壩體穩(wěn)定計(jì)算 壩頂高程： m 壩頂寬度： 8m 壩高：51m上游坡度：n= 下游坡度：m=， 壩底寬度：L = 正常蓄水位: 上游： 下游：設(shè)計(jì)洪水位（P = 1 %） 上游： m 下游：校核洪水位（P = %）上游： m 下游： 死水位： 混凝土容重：24 KN/m3 穩(wěn)定計(jì)算原理將壩體與基巖間看成是一個(gè)接觸面，而不是膠結(jié)面。當(dāng)接觸面呈水平時(shí)，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：Ks=f（∑W－U）/∑P摩擦系數(shù)f值要由若干組試驗(yàn)確定，最后的選取應(yīng)以野外和室內(nèi)試驗(yàn)成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，參照地質(zhì)條件類似已建工程的經(jīng)驗(yàn)等確定。根據(jù)國內(nèi)外已建工程的統(tǒng)計(jì)資料，～，取f=。 穩(wěn)定計(jì)算(A)正常蓄水位情況（，） 荷載作用（以單寬計(jì)算）H1== H2== H==①自重∑W = KN (↓) ②水重∑W= (↓)③ 揚(yáng)壓力 揚(yáng)壓力折減系數(shù)= ∑U = KN (↑)④ 靜水壓力 ∑P = KN (→)⑤ 浪壓力（直墻式） KN (→)由于水庫庫容與年入沙量的比值大于100，水庫淤積緩慢，可不考慮泥沙淤積的影響。正常情況下的抗滑穩(wěn)定分析：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 滿足抗滑穩(wěn)定要求(B)設(shè)計(jì)洪水位情況（，） 荷載作用（以單寬計(jì)算）H1== H2== H==①自重 ∑W = KN (↓) ②水重 ∑W = (↓)③ 揚(yáng)壓力 揚(yáng)壓力折減系數(shù)= ∑U = KN (↑)④ 靜水壓力 ∑P = (→)⑤ 浪壓力（直墻式）由于壩前水深大于半波長，所以為深水波 KN (→)由于水庫庫容與年入沙量的比值大于100，水庫淤積緩慢，可不考慮泥沙淤積的影響。設(shè)計(jì)情況下的抗滑穩(wěn)定分析：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 滿足抗滑穩(wěn)定要求。(C)校核洪水位情況（，） 荷載作用（以單寬計(jì)算）H1== H2== H==①自重 ∑W = KN (↓) ②水重 ∑W = (↓)③ 揚(yáng)壓力 揚(yáng)壓力折減系數(shù)= ∑U = (↑)④ 靜水壓力 ∑P = (→)⑤ 浪壓力（直墻式）由于壩前水深大于半波長，所以為深水波。= KN (→)由于水庫庫容與年入沙量的比值大于100，水庫淤積緩慢，可不考慮泥沙淤積的影響。校核情況下的抗滑穩(wěn)定分析：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 滿足抗滑穩(wěn)定要求。表6－4 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)列表：荷載組合最低安全值（Ks）設(shè)計(jì)值正常情況設(shè)計(jì)情況校核情況1以上三種情況均滿足抗滑穩(wěn)定要求，所以壩體穩(wěn)定。 壩體應(yīng)力計(jì)算原理應(yīng)力計(jì)算選用材料力學(xué)法，其基本假定：(1)壩體混凝土為均質(zhì)，連續(xù)，各向同性的彈性材料 (2)視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力 (3)假定壩體水平截面上的正應(yīng)力σy按直線分布，不考慮廊道等對壩體應(yīng)力的影響。 （壩基面）壩體上游坡n=.。 壩體下游坡 m=。 上游水深 H1＝；下游水深 H2=； 截面寬度B＝壩基面上應(yīng)力：∑W= ∑P= ∑M= （1）邊緣應(yīng)力①水平截面上的正應(yīng)力 ②剪應(yīng)力 ③水平正應(yīng)力 ④主應(yīng)力 （2）內(nèi)部應(yīng)力的計(jì)算①壩內(nèi)水平截面上的正應(yīng)力 ， 其中 ， 得到 ，將代入其中可得與一致。將x=0代入其中可得與一致。坐標(biāo)原點(diǎn)取在下游壩面，將x =0, 10, 20, 30, 40, 分別代入式子中可得：表6－5x010203040σy②壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 解得 ，將代入其中可得與一致。將x=0代入其中可得與一致。將x =0, 10, 20, 30, 40, 分別代入式子中可得：表6－6x010203040τ③壩內(nèi)沿水平截面的水平正應(yīng)力 ，各項(xiàng)系數(shù) 的計(jì)算如下： 因此在壩基截面上的表達(dá)式：，將x=一致，將x=0代入其中可得與一致。將x =0, 10, 20, 30, 40, 分別代入式子中可得：表6－7x010203040σx④壩內(nèi)主應(yīng)力和當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 表6－8 主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果x010203040σ1σ236472φ1176。176。176。176。176。176。當(dāng)x=，φ=176。, tanφ=；當(dāng)x=0時(shí)，φ=176。, tanφ=，與上下游坡n= , m=。（1）邊緣應(yīng)力 （2）壩內(nèi)應(yīng)力(a) 壩底揚(yáng)壓力分布如圖2所示,將其劃分為兩部分,第一部分自上游至下游呈直線變化,在上游面，在下游面，根據(jù)布拉茲原理，可直接寫出在這部分滲透壓力作用下的混凝土應(yīng)力如下：表6－9x010203040σx36σy36τ000000(b)計(jì)算第二部分揚(yáng)壓力作用下的應(yīng)力：正應(yīng)力：，其中 式中：——迎水面的揚(yáng)壓力強(qiáng)度 ——揚(yáng)壓力消失點(diǎn)至迎水面距離和壩體端面總長度的比值得到，計(jì)算結(jié)果如下：表6－10x010203040σy剪應(yīng)力：以滲透壓力消失點(diǎn)O’為界，分為左右兩段，分別列出其公式，在O’下游段： 其中: 可得 ： ()在O’上游段：其中 可得 （）計(jì)算結(jié)果如下：表6－11x010203040x39?！　　　ˇ诱龖?yīng)力： 以滲透壓力消失點(diǎn)O’為界，分為左右兩段，分別列出其公式，在O’下游段：其中 可得 ()在O’上游段：其中 可得 ： （）計(jì)算結(jié)果如下：表6－12x010203040x39。　　　　σx6將不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)的應(yīng)力與只有揚(yáng)壓力時(shí)的應(yīng)力疊加即可得計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)的應(yīng)力情況。合成后的應(yīng)力如下：表6－13x010203040σyσxτ由上表可知，x==0時(shí)的壩內(nèi)應(yīng)力σy，σx，τ與邊緣應(yīng)力 均相一致。(3)計(jì)算主應(yīng)力當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果：表6－14x010203040σ1σ2φ1176。176。176。176。176。176。當(dāng)x=，φ=176。, tanφ=；當(dāng)x=0時(shí)，φ=176。, tanφ=，與上下游坡n= , m=。（壩基面）求壩基面上應(yīng)力：壩體上游坡n=.。 壩體下游坡 m=。 上游水深 H1＝；下游水深 H2=； 截面寬度B＝壩基面上應(yīng)力：∑W= ∑P= ∑M= （1）邊緣應(yīng)力①水平截面上的正應(yīng)力由公式 ， (，為上下游邊緣應(yīng)力）可得： ②剪應(yīng)力 ③水平正應(yīng)力 ④主應(yīng)力 （2）內(nèi)部應(yīng)力的計(jì)算①壩內(nèi)水平截面上的正應(yīng)力 ， 其中 ， 得到 ，將代入其中可得與一致，將代入其中可得與一致。將x =0, 10, 20, 30, 40, 分別代入式子中可得：表6－15x010203040σy ②壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 解得 ，將 代入其中可得與一致。將代入其中可得與一致。將x =0, 10, 20, 30, 40, 分別代入式子中可得：表6－16x010203040τ③壩內(nèi)沿水平截面的水平正應(yīng)力 ，各項(xiàng)系數(shù) 的計(jì)算如下： 因此在壩基截面上的表達(dá)式：將代入可得與一致，將代入可得與一致。將x =0, 10, 20, 30, 40, ：表6－17x010203040σx 480④壩內(nèi)主應(yīng)力和當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果：表6－18X 010203040σ1 σ2 146φ1 176。 176。 176。 176。 176。 176。 當(dāng)x=，φ=176。, tanφ=；當(dāng)x=0時(shí)，φ=176。, tanφ=，與上下游坡n= , m=。（1）邊緣應(yīng)力 （2）壩內(nèi)應(yīng)力 (a) 壩底揚(yáng)壓力分布如圖2所示,將其劃分為兩部分,第一部分自上游至下游呈直線變化,在上游面，在下游面根據(jù)布拉茲原理，可直接寫出在這部分滲透壓力作用下的混凝土應(yīng)力如下：表6－19x 010203040σx 146σy 146τ 000000(b)計(jì)算第二部分揚(yáng)壓力作用下的應(yīng)力正應(yīng)力：，其中 式中：——迎水面的揚(yáng)壓力強(qiáng)度 ——揚(yáng)壓力消失點(diǎn)至迎水面距離和壩體端面總長度的比值得到，計(jì)算結(jié)果如下：表6－20x010203040σy剪應(yīng)力：以滲透壓力消失點(diǎn)O’為界，分為左右兩段，分別列出其公式，在O’下游段： 其中 可得 ()在O’上游段：其中 可得 （）計(jì)算結(jié)果如下：表6－21x 010203040x39。 　　　　τ 正應(yīng)力：以滲透壓力消失點(diǎn)O’為界，分為左右兩段，分別列出其公式，在O’下游段：其中 可得 ()在O’上游段：其中 可得 （）計(jì)算結(jié)果如下：表6－22x010203040x39?！　　　ˇ襵3將不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)的應(yīng)力與只有揚(yáng)壓力時(shí)的應(yīng)力疊加即可得計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)的應(yīng)力情況。合成后的應(yīng)力如下：表6－23x 010203040σy σx τ 由上表可知，x==0時(shí)的壩內(nèi)應(yīng)力σy，σx，τ與邊緣應(yīng)力 大致相等，其中與x=。(3)計(jì)算主應(yīng)力當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 當(dāng) 時(shí)按下式計(jì)算主應(yīng)力 主應(yīng)力計(jì)算結(jié)果：表6－24x 010203040σ1 σ2 φ1 176。 176。