【正文】 H正+hZ+hl)1/3(L/2+hZ+hl)=(++)1/3(++)=(m)力矩M==(tm/m)——設(shè)計(jì)洪水位時(shí)波浪壓力的力矩計(jì)算 力臂l=(H設(shè)+hZ+hl)1/3(L/2+hZ+hl) =(++)1/3(++)=(m)力矩M==(tm/m)——校核洪水位時(shí)波浪壓力的力矩計(jì)算 力臂l=(H校+hZ+hl)1/3(L/2+hZ+hl) =(++)1/3(++)=(m) 力矩M==(tm/m)（5）淤沙壓力 按《教材》P17，公式（211）計(jì)算。 計(jì)算公式：pS=1/2γSbhS2tg2(450ψS/2)式中:Ps—壩面每米寬度上的水平泥沙壓力 γSb—淤沙的浮容重，γSb= hS—壩前泥沙淤積厚度，hS==(m) ψS—淤沙的內(nèi)摩擦角，ψS=120 則： pS=1/2γSbhS2tg2(450ψS/2) =1/2tg2(450120/2)=(t/m) MPS=1/3=(tm/m)說明：該泥沙壓力為正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位三種運(yùn)行工況時(shí)的泥沙壓力。（6）地震荷載1）大壩的基本烈度和設(shè)計(jì)烈度 大壩基本烈度：根據(jù)《指示書》P10的介紹，本壩位于相對(duì)穩(wěn)定區(qū)，地震基本烈度為6度；大壩設(shè)計(jì)烈度：根據(jù)《教材》P37的規(guī)定:“一般采用基本作為設(shè)計(jì)烈度。對(duì)于Ⅰ級(jí)壅水建筑物，可以在基本烈度的基礎(chǔ)上提高1度作為設(shè)計(jì)烈度?！北緣螢棰窦?jí)壅水建筑物，因此取設(shè)計(jì)烈度為7度。2）水平向總地震慣性力Q0的計(jì)算根據(jù)《教材》P37的規(guī)定：“重力壩一般只考慮順河流方向的水平地震作用，采用擬靜力法計(jì)算地震荷載?！弊饔糜诨炷林亓紊系乃较蚩偟卣鹆0的計(jì)算公式如下： Q0=KHCZFW式中：KH—水平向地震系數(shù),為地面水平最大加速度的統(tǒng)計(jì)平均值與重力加速度的比值,當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為7度時(shí)，KH=； CZ—綜合影響系數(shù)，取CZ=； F—地震慣性力系數(shù)，按《教材》P47，表31選用，F(xiàn)=； W—建筑物總重量。根據(jù)上述自重計(jì)算，W=G1+G2 =+=(t/m)則：水平向總地震力Q0=KHCZFW==(t/m)3）水平地震慣性力Qi的計(jì)算按《教材》P47，表31的規(guī)定計(jì)算。水平地震慣性力Qi的計(jì)算公式:Qi=Wi△iQO△i式中：Wi—集中在各塊質(zhì)點(diǎn)上的重量； △i—地震慣性力分布系數(shù)，由《教材》P47，表31查得； N—計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的總數(shù)。根據(jù)壩的斷面形狀，將壩體分為4塊，分別計(jì)算各塊的重量Wi、地震慣性力分布系數(shù)△i。計(jì)算簡圖如下：——Wi和△i的計(jì)算W1==(t/m) △1=+=W1△1=W2=1/2(+)=(t/m) △2=+=W2△2=W3=1/2(+)=(t/m) △3=+=W3△3=W4=1/2(+)=(t/m) △4=W4△4=——水平地震慣性力Qi的計(jì)算水平向總地震慣性力Q0=△4=W1△1+W2△2+W3△3+W4△4=+++=Q1===（t/m）Q2===（t/m）Q3===（t/m）Q4===（t/m）——水平地震慣性力對(duì)壩基截面形心0點(diǎn)的力矩計(jì)算M1=（=(tm/m)M2=(++)=(tm/m)M3=(+)=(tm/m)M4==(tm/m)（1：）正常蓄水位情況下， 擋水壩正常蓄水位情況下的荷載計(jì)算表力 名力 值（t/m）力矩（tm/m)注逆時(shí)針順時(shí)針垂直力自重W1W2∑W揚(yáng)壓力U100U2U3U4∑U∑垂直力水平力靜水壓力P1P2∑P靜水壓力PL淤沙壓力PS∑水平力合 計(jì)（1） 抗滑穩(wěn)定計(jì)算按抗剪斷強(qiáng)度公式的抗滑穩(wěn)定計(jì)算是將壩體與基巖間看成是一個(gè)交接面，認(rèn)為壩體混凝土與基巖接觸良好，考慮壩體混凝土與基巖間的凝聚力。計(jì)算公式見《教材》P51的公式（310）：KS=式中：f39?！辜魯嗄Σ料禂?shù) f39。=； c39?！辜魯嗄哿?， c39。==70t/m2； A—壩體混凝土與基巖的接觸面積，A== (∑wu)—接觸面以上的垂直力； ∑P—接觸面以上的水平力。 則： KS==＜ 不滿足抗滑穩(wěn)定要求。（2） 應(yīng)力計(jì)算壩基水平截面上的正應(yīng)力計(jì)算公式見《教材》P57，公式（316）、（317）：σyu= (316)σyd= (317)σyu=+=(t/m2)=＜75kg/cm2 （壓應(yīng)力）σyd==(t/m2)=＞0 （壓應(yīng)力）壩基上、下游邊緣應(yīng)力均為壓應(yīng)力，且數(shù)值均小于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，滿足應(yīng)力要求。設(shè)計(jì)洪水位情況下, 擋水壩設(shè)計(jì)洪水位情況下的荷載計(jì)算表力 名力值(t/m）力矩(tm/m)注逆時(shí)針順時(shí)針垂直力自重W1W2∑W揚(yáng)壓力U100U2U3U4∑U∑垂直力水平力靜水壓力P1P2∑P波浪壓力PL淤沙沙壓力PS∑水平力合計(jì)(1)抗滑穩(wěn)定計(jì)算K39。S===＜ 不滿足抗滑穩(wěn)定要求。（2）應(yīng)力計(jì)算σyu=+=+=(t/m2)=＜75kg/cm2σyd===(t/m2)=＞0 (壓應(yīng)力)，無拉應(yīng)力，應(yīng)力成果滿足要求。校核洪水位情況下， 擋水壩校核洪水位情況下的荷載計(jì)算力 名力值(tm)力矩(tm/m)注逆時(shí)針順時(shí)針垂直力自重W1W2∑W揚(yáng)壓力U100U2U3U4∑U∑垂直力水平力靜水壓力P1P2∑P波浪壓力PL淤沙壓力PS∑水平力合計(jì)（1）抗滑穩(wěn)定計(jì)算K39。S===＞ 滿足抗滑穩(wěn)定要求。 （2）應(yīng)力計(jì)算σyu=+=+=(t/m2)=＜75kg/cm2σyd===(t/m2)=＞0 (壓應(yīng)力)，無拉應(yīng)力，應(yīng)力成果滿足要求。地震情況下取正常蓄水位時(shí)的揚(yáng)壓力、凈水壓力和波浪壓力， 擋水壩地震情況下的荷載計(jì)算表力 名力值(tm)力矩(tm/m)注逆時(shí)針順時(shí)針垂直力自重W1W2∑W揚(yáng)壓力U100U2U3U4∑U∑垂直力水平力靜水壓力P1P2∑P波浪壓力PL淤沙壓力PS地震力Q1Q2Q3Q4∑Q∑水平力合 計(jì)(1)抗滑穩(wěn)定計(jì)算K39。S===＞ 滿足抗滑穩(wěn)定要求。 （2）應(yīng)力計(jì)算σyu=+=+=(t/m2)=＜75kg/cm2σyd===(t/m2)=＞0 (壓應(yīng)力)，無拉應(yīng)力，應(yīng)力成果滿足要求。上述計(jì)算說明：壩體剖面由設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的抗滑穩(wěn)定情況控制。因水平力較大，下游把坡為1：，壩體自重不夠，不滿足壩基抗滑穩(wěn)定要求。：（1）應(yīng)力計(jì)算成果小結(jié)擋水壩下游壩坡1：。 擋水壩邊緣應(yīng)力計(jì)算成果匯總表 （上游邊緣應(yīng)力/下游邊緣應(yīng)力） 單位：kg/cm2下游壩坡基本荷載組合特殊荷載組合正常蓄水位設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位地震情況1：由上表可見: 壩基最大壓應(yīng)力發(fā)生在下游壩址處,＜75kg/cm2,滿足設(shè)計(jì)要求；上游壩踵處沒出現(xiàn)拉應(yīng)力，；本壩的壩體剖面不由應(yīng)力控制。（1） 穩(wěn)定計(jì)算成果小結(jié) 擋水壩下游壩坡1：。 擋水壩穩(wěn)定計(jì)算安全系數(shù)成果匯總表情 況基本荷載組合特殊荷載組合正常蓄水位設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位地震情況允許安全系數(shù)下游壩坡1：由上表可見: 基本荷載組合的設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，安全系數(shù)最?。↘=＜），正常蓄水位時(shí)次之（K=＜），是擋水壩剖面設(shè)計(jì)的控制工況； 特殊荷載組合時(shí)（校核洪水位情況和地震情況）安全系數(shù)均有較大余地，不為擋水壩剖面設(shè)計(jì)的控制工況； 上述計(jì)算表明，本壩的壩體剖面由抗滑穩(wěn)定控制，壩體自重不夠，斷面偏小，應(yīng)加大壩體剖面。為此，假定下游壩坡坡度為1：，再次進(jìn)行穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算； 根據(jù)上述分析，以下僅計(jì)算基本荷載組合（特別是設(shè)計(jì)洪水情況）。即可。：；根據(jù)上述穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算小結(jié)，對(duì)擋水壩下游壩坡1：，僅計(jì)算正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位兩種情況的穩(wěn)定及應(yīng)力狀況。（1）自重G W1==(t/m) M1==(tm/m) W2=1/2=(t/m) M2==(tm/m)(2)靜水壓力P——正常蓄水位時(shí) H1==(m) P1=1/2=(t/m) M1=1/3=(tm/m) H2==(m) P2=1/2=(t/m) M2=1/3=(tm/m)——設(shè)計(jì)洪水位時(shí) H1==（m） P1=1/2=(t/m) M1=1/3=(tm/m) H2==(m) P2=1/2=(t/m) M2=1/3=(tm/m)(3)揚(yáng)壓力——正常蓄水位時(shí) 浮托力U1 U1=（）=（t/m） M1=0 揚(yáng)壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2==(tm/m) 揚(yáng)壓力U3 U3=1/2=(t/m) M3==(tm/m) 揚(yáng)壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4==(tm/m)——設(shè)計(jì)洪水位時(shí) 浮托力U1 U1=（）=（t/m） M1=0 揚(yáng)壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2==(tm/m) 揚(yáng)壓力U3 U3=1/2=(t/m) M3==(tm/m) 揚(yáng)壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4==(tm/m) (4)波浪壓力同下游把坡1：，即：波浪壓力均為Pl=——正常蓄水位時(shí)波浪壓力力矩 M=——設(shè)計(jì)洪水位時(shí)波浪壓力力矩 M= (5)淤沙壓力 同下游把坡1：，即： PS= MPS =（下游壩坡1：）擋水壩下游壩坡1：：4．正常蓄水位情況下, 擋水壩正常蓄水位情況下的荷載計(jì)算表力 名力值(tm)力矩(tm/m)注逆時(shí)針順時(shí)針垂直力自重W1W2∑W揚(yáng)壓力U100U2U3U4∑U∑垂直力水平力靜水壓力P1P2∑P波浪壓力PL淤沙壓力PS∑水平力合計(jì)(1)抗滑穩(wěn)定計(jì)算K39。S===＞ 滿足抗滑穩(wěn)定要求。(2)應(yīng)力計(jì)算σyu=+=+=(t/m2)=＜75kg/cm2σyd===(t/m2)=＞0