【正文】 應(yīng)力 bxay??? ???2)(6BMUWaAA ????2)(1BMA壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 21c? 39。1d???)4(139。39。duPb? ??)36(39。39。21 duPc?壩內(nèi)水平截面上的水平正應(yīng)力，經(jīng)簡化 xbax2? ?39。xd???Bxdu39。39。2? 46 表 512 邊緣應(yīng)力（Kpa）位置應(yīng)力 1 3 4 7 9 10σy 45975 τ σx σ1 σ2 φ 局部應(yīng)力: = Kpa223)(6LpslplLMZA ???? DD（46m 高程）穩(wěn)定（L=20m） 校核洪水位：= n=7239。u?yσ= =39。x?2n= m=39。dy= =39。x2m求壩內(nèi)水平截面上的正應(yīng)力 bxay??? ???2)(6BMUWaAA ????2)(1BMbA壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 211c? 39。1d? ??)4(39。39。1 duPb? ??)36(39。39。21 duPc?壩內(nèi)水平截面上的水平正應(yīng)力，經(jīng)簡化 xbax2? ?39。xd???Bxdu39。39。2 47 表 513 邊緣應(yīng)力（Kpa）位置應(yīng)力 1 3 4 7 9 10σy τ 858 σx 129 σ1 σ2 φ 局部應(yīng)力: = Kpa223)(6LpslplLMZA ???? 設(shè)計洪水位：= n=39。u?yσ= =39。x?2n= m=39。dy= =39。x2m求壩內(nèi)水平截面上的正應(yīng)力 bxay??? ???2)(6BMUWaAA ????2)(1BMA壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 21c? 39。1d???)4(139。39。duPb? ??)36(139。39。2duPc?壩內(nèi)水平截面上的水平正應(yīng)力，經(jīng)簡化 xbax2? ?39。xd???Bxdu39。39。2 48 表 514 邊緣應(yīng)力（Kpa）位置應(yīng)力 1 3 4 7 9 10σy τ σx 142 σ1 σ2 φ 局部應(yīng)力: = Kpa223)(6LpslplLMZA ???? 正常蓄水位：= n=39。u?yσ= =39。x?2n= m=39。dy= =39。x2m求壩內(nèi)水平截面上的正應(yīng)力 bxay??? ???2)(6BMUWaAA ????2)(1BMA壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 21c? 39。1d???)4(139。39。duPb? ??)36(39。39。21 duPc?壩內(nèi)水平截面上的水平正應(yīng)力，經(jīng)簡化 xbax2? ?39。xd???Bxdu39。39。2 49 表 515 邊緣應(yīng)力（Kpa）位置應(yīng)力 1 3 4 7 9 10σy τ σx 65 σ1 σ2 φ 局部應(yīng)力: = Kpa223)(6LpslplLMZA ???? 設(shè)計低水位：84m= n=39。u?yσ= =39。x?2n= m=2139。dy= =39。x2m求壩內(nèi)水平截面上的正應(yīng)力 bxay??? ???2)(6BMUWaAA ????2)(1BMA壩內(nèi)水平截面上的剪應(yīng)力 21c?21 39。1d???)4(139。39。duPb? )36(39。39。21 duP?壩內(nèi)水平截面上的水平正應(yīng)力，經(jīng)簡化 xbax? 39。xd???Bxdu39。39。2? 50 表 516 邊緣應(yīng)力（Kpa）位置應(yīng)力 1 3 4 7 9 10σy τ 346σx 14σ1 σ2 φ 局部應(yīng)力: = Kpa223)(6LpslplLMZA ???? 51 6 溢流壩段穩(wěn)定應(yīng)力分析6．1 溢流壩段孔口尺寸擬定溢流壩既是泄水建筑物，又是擋水建筑物，既要滿足穩(wěn)定強度要求，又要滿足水力條件要求。要有足夠的下泄能力，使水流平順的流過壩面，避免產(chǎn)生振動和空蝕。應(yīng)使下泄水流對河床不產(chǎn)生危及壩體安全的局部沖刷，不影響樞紐中其他建筑物的正常運行。設(shè)計洪水流量 20500 m3/s，設(shè)計洪水位為 90m，一臺發(fā)電機 N=8 萬千瓦。根據(jù)公式： =N （31）式中 N——一臺機組的裝機容量 Q——洪水流量 H——水頭求得 Q= ，因為共有 4 臺機組，4Q= ，故取單寬流量 q=70m2/s。 sm/3 sm/3設(shè)計工況下， Q =20500 m3/ss則 Q=Q αQ 0==20300m3/s （32） s式中 Q ——通過樞紐下泄流量；sQ 0——通過泄水孔、水電站及其他建筑物的下泄流量； α——系數(shù)，正常運用時取 至 ，校核情況取為 。則溢流前緣總凈寬 L=Q/q=20300/70=，取 290m。取孔數(shù) n 為 18 孔，溢流壩孔口形式采用初步設(shè)計采用開敞式溢流堰，則每空凈寬 b=L/n=290/18=，取 。溢流堰閘門采用橫軸弧形閘門，考慮將橫縫布置在閘孔中間，則閘墩厚度可取稍薄一些，取 d=2m。則溢流前沿總凈寬 L0=L+(n1)d=nb+(n1)d=1817+172=340m。 （33） 52 6．2 溢流壩段剖面設(shè)計溢流壩基本剖面的確定原則與非溢流壩相同，剖面除應(yīng)滿足強度、穩(wěn)定和經(jīng)濟條件外，其外形尚需考慮水流運動要求。通常它也是由基本三角形剖面修改而成，內(nèi)部與非溢流壩段相同。溢流面由頂部溢流段、中部直線段及鼻坎組成，上游面為橢圓曲線。 堰頂高程根據(jù)公式， 求得 （34）2/30Hgm?εLQ?,.???根據(jù) V=Q/A，求得 V=H= （35）.20??堰頂高程==。 堰面曲線 曲線方程我國現(xiàn)行采用的為美國 WES 曲線，其曲線方程為：y= （36）1ndkHx?Hd為定型設(shè)計水頭。由于校核洪水位為 91m，堰頂高程為 ，所以， Hmax=；k、n 為上游堰面坡度有關(guān)的m7,)~65.()~7.( d????取系數(shù)。采用 WES5 型曲線。k=2，n= 。得： 堰頂下游曲線與直線段的切點坐標(biāo)，根據(jù) cxydxy??,.得 ，最終解得 x=，y= ，直線方程：y=,39。39。 ??yxy堰頂上游采用橢圓曲線連接 （37） ????122???ddbHya ,0.~28. ??， 得代 人，取a 53 橢圓方程為 ??.22???yx 弧段由于電站所處位置為頭較低，可選用底流消能。根據(jù)公式， （38）xR1035.??, （39）?Hvx （310）smg/???求得 x=,R=,取 R=10m。圖 31 溢流壩剖面圖 消能方式采用底流消能單寬流量 q= ㎡/s ≈ 0m/s, ，堰上水頭 m ?? 54 T=H+a =+= （311）1 （312）??? （313）2 （314）?c根據(jù) ， 由 《水力學(xué)》 附錄查得 .95??. ， ? ??發(fā)生淹沒水躍?？梢圆蛔鱿Τ兀鲎o袒即可，但是考慮到增加溢流壩體自重，使之更加穩(wěn)定，仍然設(shè)置消力池。消力池深由 h ，?ct， 以及 查《水力學(xué)》 附錄得：d/hc= d=???消力池長： （315）0(78)jll??對于曲線型實用堰=0 （316）()jcolh? ??由 查《水力學(xué)》 ?= =故： lj 91.).9(.6)(???????lj ~48~7取 l=70m 55 溢流壩段穩(wěn)定應(yīng)力分析 校核洪水位穩(wěn)定應(yīng)力分析表 61 校核洪水位溢流壩壩體所受的作用作用 垂直力 KN水平力KN 力臂 m 力矩 重力 W1 水平 P1 水壓力 P2 垂直水壓力 Q1 揚 U1 19646 0 0壓 U2 力 U3 U4 ΣW= ΣU=32352 ΣP=8847 A= ΣM= 穩(wěn)定分析：?????PAcWfKS39。)(39。39。故在設(shè)計蓄水位下滿足穩(wěn)定要求。 應(yīng)力分析：上游邊緣正應(yīng)力 ??2yuM∑6+=σAU下游邊緣正應(yīng)力 上游主應(yīng)力 1： ??uyun?)(2下游主應(yīng)力 1： ?ddm上游主應(yīng)力 2： 0Kpau下游主應(yīng)力 2： 0Kpad 56 設(shè)計蓄水位穩(wěn)定應(yīng)力分析表 62 設(shè)計蓄水位溢流壩壩體所受的作用作用垂直力KN 水平力 KN 力臂 m 力矩 重力 W1 水平 P1 水壓力 P2 垂直水壓力 Q1 揚 U1 0 0壓 U2 力 U3 U4 ΣW= ΣM=148800 ΣU= ΣP= A= 穩(wěn)定分析： =148800ΣU===?????PAcWfKS39。)(39。39。A=故在設(shè)計蓄水位下滿足穩(wěn)定要求。 應(yīng)力分析：上游邊緣正應(yīng)力 ??2yuM∑6+A=σU下游邊緣正應(yīng)力 ?dW上游主應(yīng)力 1： ??uyun?)(2下游主應(yīng)力 1： ?ddm上游主應(yīng)力 2： 0Kpau下游主應(yīng)力 2： 0Kpad? 57 參考文獻[1]胡明，（第二版）.北京：中國水利水電出版社，2022[2] SL2522022,《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》[3]周之豪，沈曾源，（第二版）.北京：中國水利水電出版社，1997[4]SL3192022,《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》[5]（第四版）. 北京：中國水利水電出版社，2022[6]：水利水電出版社，1987 58 致謝歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—XX 老師，她對我進行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和指正！