梧桐口水電站重力壩畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-23 16:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）↓↑→←逆時(shí)針順時(shí)針自重（kN）W1432050216000W237728421584576W31209606725760水平水壓力（kN）P1P2豎直水壓力（kN）Q151Q252Q387138揚(yáng)壓力（kN）U100U2U346U4364315浪壓力（kN）Pwk求和（kN）79140豎向求和水平求和力矩求和按照規(guī)范SL3192005，對(duì)壩進(jìn)行抗滑穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算。抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算：式中： —混凝土與基巖之間的摩擦系數(shù)，； —作用于壩體上全部荷載(包括揚(yáng)壓力)，對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值, ； —作用于壩體上全部荷載對(duì)滑動(dòng)平面的切向分值,。經(jīng)過計(jì)算，K=，故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游面垂直正應(yīng)力：式中： —作用于壩體上全部荷載(包括揚(yáng)壓力)，對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值； —作用于計(jì)算截面以上全部荷載對(duì)截面垂直水流流向型心軸的力矩和； B —計(jì)算截面的長(zhǎng)度。下游面垂直正應(yīng)力：上游面剪應(yīng)力：式中：—為上游面水壓力強(qiáng)度，； n—為上游壩坡坡率。下游面剪應(yīng)力：式中：—為下游面水壓力強(qiáng)度，；m—為下游壩坡坡率。上游面水平正應(yīng)力：下游面水平正應(yīng)力：上游面主應(yīng)力：下游面主應(yīng)力：壩前水壓力：通過上面的計(jì)算，在設(shè)計(jì)工況下，壩基截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件。上游折坡處：圖25 非溢流壩段折坡點(diǎn)剖面(單位：m)表26 設(shè)計(jì)狀況上游折坡面穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算（171m高程處）應(yīng)力驗(yàn)算方向力臂彎矩↓→↑逆時(shí)針順時(shí)針自重（kN）W12044824490752W22水平水壓力（kN）P1揚(yáng)壓力（kN）U14U2浪壓力（kN）Pwk求和（kN）按照規(guī)范SL3192005，對(duì)壩進(jìn)行抗滑穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算，下列計(jì)算中的符號(hào)意義和設(shè)計(jì)工況中的符號(hào)意義相同?？够€(wěn)定驗(yàn)算：故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游面垂直正應(yīng)力：下游面垂直正應(yīng)力：上游面剪應(yīng)力：上游面水壓力強(qiáng)度下游面剪應(yīng)力：下游面水壓力強(qiáng)度上游面水平正應(yīng)力：下游面水平正應(yīng)力：上游面主應(yīng)力：下游面主應(yīng)力：壩前水壓力：通過上面的計(jì)算，在設(shè)計(jì)工況下，折坡處截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件。校核工況：表27校核狀況下壩基面抗滑穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算應(yīng)力穩(wěn)定驗(yàn)算方向力臂彎矩↓↑→←逆時(shí)針順時(shí)針自重（kN）W1432050216000W237728421584576W31209606725760水平水壓力（kN）P143P2豎直水壓力（kN）Q151Q252Q3揚(yáng)壓力（kN）U100U22622U39124641952U4浪壓力（kN）Pwk求和（kN）38022豎向求和水平求和力矩求和按照規(guī)范SL3192005，對(duì)壩進(jìn)行抗滑穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算，下列計(jì)算中的符號(hào)意義和設(shè)計(jì)工況中的符號(hào)意義相同?？够€(wěn)定驗(yàn)算：故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游垂直面正應(yīng)力：下游垂直面正應(yīng)力：上游面剪應(yīng)力：上游面水壓力強(qiáng)度下游面剪應(yīng)力：下游面水壓力強(qiáng)度上游面水平正應(yīng)力：下游面水平正應(yīng)力：上游面主應(yīng)力：下游面主應(yīng)力：壩前水壓力：通過上面的計(jì)算，在校核工況下，壩基截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件。上游折坡處：表28 校核狀況上游折坡面穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算（171m高程處）應(yīng)力驗(yàn)算方向力臂彎矩↓→↑逆時(shí)針順時(shí)針自重（kN）W12044824490752W22水平水壓力（kN）P123揚(yáng)壓力（kN）4352091872浪壓力（kN）Pwk求和（kN）23380按照規(guī)范SL3192005，對(duì)壩進(jìn)行抗滑穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算，下列計(jì)算中的符號(hào)意義和設(shè)計(jì)工況中的符號(hào)意義相同。抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算：故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游水平面垂直正應(yīng)力：下游水平面垂直正應(yīng)力：上游面剪應(yīng)力：上游面水壓力強(qiáng)度下游面剪應(yīng)力：下游面水壓力強(qiáng)度上游面水平正應(yīng)力：下游面水平正應(yīng)力：上游面主應(yīng)力：下游面主應(yīng)力：壩前水壓力：通過上面的計(jì)算，在校核工況下，折坡處截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件。所有的計(jì)算結(jié)果見表29。表29 非溢流壩段穩(wěn)定及應(yīng)力狀況設(shè)計(jì)工況校核工況壩底斷面折坡斷面壩底斷面折坡斷面 按照規(guī)范SL3192005應(yīng)力的要求：（1）壩體上游面的垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力（計(jì)揚(yáng)壓力）；（2）壩體最大主壓應(yīng)力，應(yīng)不大于混凝土的允許壓應(yīng)力值。 由表29的計(jì)算結(jié)果可知：該剖面在設(shè)計(jì)和校核兩種工況下均能滿足穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件，所以該剖面為最后采用的非溢流壩剖面。 泄水建筑物由壩址的地質(zhì)條件選用單寬流量為，所以，則溢流孔數(shù)，取8個(gè)孔。所以實(shí)際的溢流堰寬度為64m。堰頂高程的確定由《水力學(xué)》公式：，式中：—淹沒系數(shù)，為自由出流； —側(cè)收縮系數(shù)； B—實(shí)際溢流堰寬度，已知B=64m；該計(jì)算需要試算，首先假定一個(gè)，代入上面式中由，半圓形閘墩頭和自由出流，查《水力學(xué)》表101，得到閘墩系數(shù)，按圓弧形的邊墩查《水力學(xué)》表102，得到，又因?yàn)?，所以按照?jì)算。將上面各值代入《水力學(xué)》公式重新計(jì)算從壩址處剖面圖上查得在設(shè)計(jì)洪水位處對(duì)應(yīng)的河道寬是425m，河道的底寬是110m，近似的按照梯形面積計(jì)算。，計(jì)算得出堰上設(shè)計(jì)水頭。則堰頂高程為。溢流壩的剖面設(shè)計(jì) 頂部曲線段溢流面頂部曲線是控制泄流的關(guān)鍵部位，開敞式堰面堰頂曲線分為上游段、下游段，坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在堰頂最高點(diǎn)。 原點(diǎn)上游堰頭曲線上游堰頭選用橢圓曲線：式中、為橢圓曲線的長(zhǎng)半軸和短半軸。其中a=，；取，則。則。所以上游橢圓曲線為 。 原點(diǎn)下游堰面曲線 原點(diǎn)下游選用WES曲線按公式進(jìn)行計(jì)算其中Hd為定型設(shè)水頭，x、y為原點(diǎn)下游堰面曲線橫、縱坐標(biāo)。其中n、k查堰面曲線參數(shù)得到。則，即溢流面曲線為 。 二、中間直線段中間直線段的上端與堰頂曲線相切，下端與反弧段相切，坡度與非溢流壩段的下游坡相同。三、反弧段查《水力學(xué)》公式其中單寬流量由于試算法過于繁雜，故在EXCEL中計(jì)算完成，再次就不寫出計(jì)算過程了。通過試算法得出 。四、鼻坎形式及尺寸為了使其構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，選用連續(xù)式鼻坎。由校核洪水位下的最大下泄流量。取挑流角度，取五、挑距及沖坑驗(yàn)算前面已經(jīng)求得，，按照連續(xù)式挑流鼻坎的水舌挑距按水舌外緣計(jì)算，其估算公式:，用公式，即，則不會(huì)危及大壩的安全。根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，得到溢流壩段的橫剖面圖，見圖26。
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