【文章內(nèi)容簡介】 2)排水孔幕處揚壓力強度， (313)式中：——排水孔幕處揚壓力折減系數(shù)。根據(jù)規(guī)范。對于第三部分揚壓力的計算，由于壩底水平截面下游處的揚壓力強度均為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算，如下圖322：圖322 揚壓力計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)域的揚壓力值為：== (313)對軸產(chǎn)生的彎矩為：= 得= (313)因此有=力臂設(shè)計洪水位時：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)計規(guī)范》SL20397，當(dāng)采用擬靜力法計算地震作用效應(yīng)時,沿建筑物高度作用于質(zhì)點i的水平向地震慣性力代表值應(yīng)按下式計算： (314)式中：——作用在質(zhì)點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i的重力作用標(biāo)準值；——質(zhì)點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)點的動態(tài)分布系數(shù)按下式計算： (315)式中——壩體計算質(zhì)點總數(shù)；——壩高，溢流壩應(yīng)算至閘墩頂；——質(zhì)點的高度；——質(zhì)點的高度；——產(chǎn)生地震慣性力的建筑物總重力作用的標(biāo)準值。把大壩以每1m分成，近似取每層質(zhì)點位于其中間高程，計算如下表324：表324 地震慣性力計算表1234567891011121314151617181920212223續(xù)表324 地震慣性力計算表24252627282930313233總和得地震慣性力：=地震動水壓力，采用擬靜力法計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)計洪水位情況見表324：表324 設(shè)計洪水位時的荷載荷載分項系數(shù)豎向力標(biāo)準值（設(shè)計值），水平力標(biāo)準值（設(shè)計值），力臂（）力矩標(biāo)準值（設(shè)計值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）()（） （）水壓力() ()()11 ()揚壓力() ()() ()() （）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系數(shù)豎向力標(biāo)準值（設(shè)計值），水平力標(biāo)準值（設(shè)計值），力臂（）力矩標(biāo)準值（設(shè)計值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）（）()()水壓力()()()()揚壓力() ()續(xù)表325 校核洪水位時的荷載揚壓力() ()() ()總和()（）()()地震情況見表326表326 地震情況時的荷載荷載分項系數(shù)豎向力標(biāo)準值（設(shè)計值），水平力標(biāo)準值（設(shè)計值），力臂（）力矩標(biāo)準值（設(shè)計值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）()（）（）水壓力（）10（）（）（）揚壓力（）（）（）（）（）（）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)計規(guī)范》DL51081999（后文簡稱《規(guī)范DL5108》），采用概率極限狀態(tài)設(shè)計原則，以分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計表達式進行結(jié)構(gòu)計算?；炷林亓螒?yīng)分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行下列計算和驗算：(1) 承載能力極限狀態(tài)：壩體斷面、結(jié)構(gòu)及壩基巖體進行強度和抗滑穩(wěn)定計算；對需抗震設(shè)防的壩及結(jié)構(gòu)，尚需按DL5073進行驗算。(2) 正常使用極限狀態(tài)：按材料力學(xué)方法進行壩體上、下游面混凝土拉應(yīng)力驗算，必要時進行壩體及結(jié)構(gòu)變形計算；復(fù)雜地基局部滲透穩(wěn)定驗算?；炷林亓渭皦紊辖Y(jié)構(gòu)設(shè)計時，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)計表達式如下：（1）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計式采用下列極限狀態(tài)設(shè)計表達式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)計值；——材料性能的設(shè)計值；R() ——結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗力函數(shù)；——幾何參數(shù)的標(biāo)準值(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)表達式正常使用極限狀態(tài)設(shè)計式為：γ0 S(，) (319)式中：——作用的標(biāo)準值；——材料性能的標(biāo)準值；——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：各種組合荷載計算結(jié)果及荷載分項系數(shù)已匯總于表324至表326，據(jù)此進行不同情況的穩(wěn)定驗算。（1）設(shè)計洪水位設(shè)計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)計規(guī)范》DL50732000規(guī)定，當(dāng)采用擬靜力法計算地震作用效應(yīng)時，動態(tài)抗剪強度參數(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，故不再驗算。綜上所述，大壩穩(wěn)定驗算符合要求。 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)計原則，以分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計表達式進行結(jié)構(gòu)計算，參見穩(wěn)定分析第一節(jié)。對壩體應(yīng)力的計算采用材料力學(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)力是否滿足強度要求。壩體選定截面或壩底下游端點的抗壓強度承載能力極限狀態(tài)：（1）作用效應(yīng)函數(shù)： (321)式中：——計算截面上全部法向作用之和，向下為正；——全部作用對計算截面形心的力矩之和，逆時針方向為正；——計算截面形心軸到下游面的距離，；——計算截面對形心軸的慣性矩，；——計算截面的面積。（2）抗力函數(shù)：或 (322)式中：——砌石體抗壓強度，；——基巖抗壓強度。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，逆時針方向為正；——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)計規(guī)范》。 各種情況下應(yīng)力分析（1）設(shè)計洪水位設(shè)計洪水位情況荷載為基本組合，。a 壩址抗壓強度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強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。計算結(jié)果表明，重力壩在設(shè)計洪水位情況下應(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 壩址抗壓強度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=滿足要求。計算結(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)計規(guī)范》DL50732000規(guī)定，在抗震強度計算中，材料動態(tài)強度的標(biāo)準值可較其靜態(tài)標(biāo)準值提高30%，。a 壩址抗壓強度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=滿足要求。計算結(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)過初步計算滿足規(guī)范要求，滿足強度要求。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)計規(guī)范》SL2532000（后文簡稱《規(guī)范SL253》）進行設(shè)計。 控制段 進水口及堰型溢洪堰布置在河流右岸，斷面為實用堰，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)水墻長度取大于進水口水深的兩倍，向上游延伸出6m，邊墻厚度取1m。進水渠襯護按構(gòu)造要求確定，用漿砌塊石護面，厚度取為50cm。 定型設(shè)計水頭根據(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)計水頭的比值，則堰面最大