【文章內(nèi)容簡介】 2)排水孔幕處揚(yáng)壓力強(qiáng)度， (313)式中：——排水孔幕處揚(yáng)壓力折減系數(shù)。根據(jù)規(guī)范。對于第三部分揚(yáng)壓力的計(jì)算，由于壩底水平截面下游處的揚(yáng)壓力強(qiáng)度均為0，因此還須把壩底梯形截面分成一個長方形和兩個三角形部分分別計(jì)算，如下圖322：圖322 揚(yáng)壓力計(jì)算壩底分塊圖三角形部分，沿上下游方向距離截面y軸為x處的長度可表示為： (313)得三角形區(qū)域的揚(yáng)壓力值為：== (313)對軸產(chǎn)生的彎矩為：= 得= (313)因此有=力臂設(shè)計(jì)洪水位時：從而：校核洪水位時：從而：正常蓄水位時：從而：（4）地震荷載工程地區(qū)的地震烈度為7度，水平加速度取為，根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL20397，當(dāng)采用擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時,沿建筑物高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力代表值應(yīng)按下式計(jì)算： (314)式中：——作用在質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力代表值；——地震作用的效應(yīng)折減系數(shù),除另有規(guī)定外,；——集中在質(zhì)點(diǎn)i的重力作用標(biāo)準(zhǔn)值；——質(zhì)點(diǎn)i的動態(tài)分布系數(shù),應(yīng)按本規(guī)范各類水工建筑物章節(jié)中的有關(guān)條文規(guī)定采用；g——重力加速度.其中質(zhì)點(diǎn)的動態(tài)分布系數(shù)按下式計(jì)算： (315)式中——壩體計(jì)算質(zhì)點(diǎn)總數(shù)；——壩高，溢流壩應(yīng)算至閘墩頂；——質(zhì)點(diǎn)的高度；——質(zhì)點(diǎn)的高度；——產(chǎn)生地震慣性力的建筑物總重力作用的標(biāo)準(zhǔn)值。把大壩以每1m分成，近似取每層質(zhì)點(diǎn)位于其中間高程，計(jì)算如下表324：表324 地震慣性力計(jì)算表1234567891011121314151617181920212223續(xù)表324 地震慣性力計(jì)算表24252627282930313233總和得地震慣性力：=地震動水壓力，采用擬靜力法計(jì)算重力壩地震作用效應(yīng)時，單位寬度壩面的總地震動水壓力作用在水面以下處，其代表值應(yīng)按下式計(jì)算： (316)式中——水的密度，為。因大壩迎水面與水平面傾斜，按式316算得的地震動水壓力代表值應(yīng)乘以折減系數(shù)：= (317)式中：——迎水面與水平面的夾角，本設(shè)計(jì)為。算得則作用于一個壩段的總地震動水壓力代表值為 荷載匯總根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，將各種情況下的荷載列于表32表325及表326。設(shè)計(jì)洪水位情況見表324：表324 設(shè)計(jì)洪水位時的荷載荷載分項(xiàng)系數(shù)豎向力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），水平力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），力臂（）力矩標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）()（） （）水壓力() ()()11 ()揚(yáng)壓力() ()() ()() （）總和（）（）（）（）校核洪水位情況見表325：表325 校核洪水位時的荷載荷載分項(xiàng)系數(shù)豎向力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），水平力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），力臂（）力矩標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）（）()()水壓力()()()()揚(yáng)壓力() ()續(xù)表325 校核洪水位時的荷載揚(yáng)壓力() ()() ()總和()（）()()地震情況見表326表326 地震情況時的荷載荷載分項(xiàng)系數(shù)豎向力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），水平力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），力臂（）力矩標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）()（）（）水壓力（）10（）（）（）揚(yáng)壓力（）（）（）（）（）（）地震荷載總和148271(148271)（）()() 穩(wěn)定分析 結(jié)構(gòu)分析規(guī)定結(jié)構(gòu)分析根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL51081999（后文簡稱《規(guī)范DL5108》），采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。混凝土重力壩應(yīng)分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行下列計(jì)算和驗(yàn)算：(1) 承載能力極限狀態(tài)：壩體斷面、結(jié)構(gòu)及壩基巖體進(jìn)行強(qiáng)度和抗滑穩(wěn)定計(jì)算；對需抗震設(shè)防的壩及結(jié)構(gòu)，尚需按DL5073進(jìn)行驗(yàn)算。(2) 正常使用極限狀態(tài)：按材料力學(xué)方法進(jìn)行壩體上、下游面混凝土拉應(yīng)力驗(yàn)算，必要時進(jìn)行壩體及結(jié)構(gòu)變形計(jì)算；復(fù)雜地基局部滲透穩(wěn)定驗(yàn)算?；炷林亓渭皦紊辖Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)水工建筑物的級別，采用不同的水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別，見表331。表331 水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別水工建筑物級別水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級別1Ⅰ3Ⅱ5Ⅲ本大壩建筑物級別為3級，對于結(jié)構(gòu)安全級別為II。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式如下：（1）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)式采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式γ0ψS(，) (318)式中：γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對應(yīng)于結(jié)構(gòu)安全級別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件，；ψ——設(shè)計(jì)狀況系數(shù)，對應(yīng)于持久狀況、短暫狀況、偶然狀況，；S() ——作用效應(yīng)函數(shù)；——作用的設(shè)計(jì)值；——材料性能的設(shè)計(jì)值；R() ——結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗力函數(shù)；——幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值(可作為定值處理) ；——基本組合結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)式為：γ0 S(，) (319)式中：——作用的標(biāo)準(zhǔn)值；——材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值；——結(jié)構(gòu)功能的極限值。 抗滑穩(wěn)定分析抗滑穩(wěn)定屬于承載能力極限狀態(tài)。其作用效應(yīng)函數(shù)為： (320)式中：——所有水平向作用荷載設(shè)計(jì)值之和。其抗力函數(shù)為： (321)式中：——接觸面以上的鉛直力設(shè)計(jì)值之和；——砌石壩墊層混凝土與基巖接觸面抗剪斷摩擦系數(shù)；——砌石壩墊層混凝土與基巖接觸面黏聚力；——壩底接觸面面積。，根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》對抗剪斷系數(shù)的參考值。壩底面積為：各種組合荷載計(jì)算結(jié)果及荷載分項(xiàng)系數(shù)已匯總于表324至表326，據(jù)此進(jìn)行不同情況的穩(wěn)定驗(yàn)算。（1）設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)洪水位情況荷載為基本組合，，。==滿足要求。（2）校核洪水位校核洪水位情況荷載為偶然組合，，。==滿足要求。（3）地震情況根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DL50732000規(guī)定，當(dāng)采用擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時，動態(tài)抗剪強(qiáng)度參數(shù)取靜態(tài)均值，，。==滿足要求。因此各種情況下壩基沿壩基面的抗滑穩(wěn)定均符合要求。壩基內(nèi)部有斷層，但對大壩穩(wěn)定無影響，故不再驗(yàn)算。綜上所述，大壩穩(wěn)定驗(yàn)算符合要求。 應(yīng)力分析應(yīng)力分析同樣根據(jù)《規(guī)范DL5108》，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，參見穩(wěn)定分析第一節(jié)。對壩體應(yīng)力的計(jì)算采用材料力學(xué)法。在一般情況下，壩體的最大和最小應(yīng)力都出現(xiàn)在壩面，應(yīng)校核壩體邊緣應(yīng)力是否滿足強(qiáng)度要求。壩體選定截面或壩底下游端點(diǎn)的抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)：（1）作用效應(yīng)函數(shù)： (321)式中：——計(jì)算截面上全部法向作用之和，向下為正；——全部作用對計(jì)算截面形心的力矩之和，逆時針方向?yàn)檎弧?jì)算截面形心軸到下游面的距離，；——計(jì)算截面對形心軸的慣性矩，；——計(jì)算截面的面積。（2）抗力函數(shù)：或 (322)式中：——砌石體抗壓強(qiáng)度，；——基巖抗壓強(qiáng)度。壩體上下游面拉應(yīng)力正常使用極限狀態(tài)：（1）壩踵垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力： (323)式中：——壩底截面上全部法向作用之和，向下為正；——全部作用對壩底截面形心的力矩之和，逆時針方向?yàn)檎?；——壩底截面形心軸到上游面的距離，；——壩底截面對形心軸的慣性矩，；——壩底截面的面積。壩底截面的慣性矩為：。 材料性能工程壩址處壩基及主要建壩石料為砂巖，其飽和抗壓強(qiáng)度為40~60MPa，膠凝材料用混凝土C15，砌石體毛石占30%，塊石占70%，根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》。 各種情況下應(yīng)力分析（1）設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)洪水位情況荷載為基本組合，。a 壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=壩體最大主應(yīng)力按壩趾主應(yīng)力計(jì)算，小于壩體材料容許壓應(yīng)力，且壩趾鉛直壓應(yīng)力小于壩基容許壓應(yīng)力，滿足要求。b 壩踵垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力（正常使用極限狀態(tài)）滿足要求。計(jì)算結(jié)果表明，重力壩在設(shè)計(jì)洪水位情況下應(yīng)力滿足規(guī)范要求。（2）校核洪水位校核洪水位情況荷載為偶然組合，。a 壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=滿足要求。計(jì)算結(jié)果表明，重力壩在校核洪水位情況下應(yīng)力滿足規(guī)范要求。（3）地震情況根據(jù)根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DL50732000規(guī)定，在抗震強(qiáng)度計(jì)算中，材料動態(tài)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可較其靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)值提高30%，。a 壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=滿足要求。計(jì)算結(jié)果表明，重力壩在地震情況下應(yīng)力滿足規(guī)范要求。綜上所述，大壩應(yīng)力情況經(jīng)過初步計(jì)算滿足規(guī)范要求，滿足強(qiáng)度要求。4 泄水建筑物溢洪道主要根據(jù)《規(guī)范DL5108》以及《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2532000（后文簡稱《規(guī)范SL253》）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 控制段 進(jìn)水口及堰型溢洪堰布置在河流右岸，斷面為實(shí)用堰，緊鄰重力壩，引水渠要求水流平順均勻，渠底高程要低于溢流堰高程。溢流堰不設(shè)閘門，堰頂高程由資料給出，為正常蓄水位149m，根據(jù)地形取引水渠底高程為146m。進(jìn)水渠右邊導(dǎo)水墻由溢流堰右側(cè)的邊墻向上游延伸而成，左側(cè)由邊墻轉(zhuǎn)過70度角與重力壩連接，導(dǎo)水墻高度要高過校核水位，考慮風(fēng)浪等因素，取導(dǎo)水墻頂高程與大壩頂高程一致。左側(cè)導(dǎo)水墻長度取大于進(jìn)水口水深的兩倍，向上游延伸出6m，邊墻厚度取1m。進(jìn)水渠襯護(hù)按構(gòu)造要求確定，用漿砌塊石護(hù)面，厚度取為50cm。 定型設(shè)計(jì)水頭根據(jù)《規(guī)范DL5108》，一般取校核洪水位時堰上水頭的75%~95%，并且校核洪水位時堰面出現(xiàn)的水壓力不得低于。根據(jù)第三章，堰頂高程為149m，則溢流堰高，，則校核洪水位時堰上水頭。取定型設(shè)計(jì)水頭為：根據(jù)，查《規(guī)范SL253》，得到堰面最小壓力水頭與定型設(shè)計(jì)水頭的比值，則堰面最大