【正文】 圖 穩(wěn)定與強(qiáng)度校核本設(shè)計(jì)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)行強(qiáng)度和穩(wěn)定的計(jì)算和驗(yàn)算。 作用組合和類型表 41 非溢流壩的作用類型和組合作用類型作用組合 主要考慮情況自重 靜水壓力 揚(yáng)壓力 浪壓力長(zhǎng)期組合 1 2 3 4基本組合 短期組合 2．防洪高水位 1 2 3 4偶然組合 校核洪水情況 1 2 3 4 作用的大小圖 42 非溢流壩壩體所受作用示意圖圖 43 浪壓力示意圖圖 44 折坡面以上壩體所受作用示意圖表 42 正常蓄水位壩體所受作用大小編號(hào)荷載 垂直 水平 力臂 力矩↓ ↑ → ← m① ② 29 自重③ ① 28 ② ③ 2水壓力④ 38 ① 0② ③ 3揚(yáng)壓力④ ① 4浪壓力 ②1 表 43 正常蓄水位折坡面以上壩體所受作用大小垂直力 水平力 力臂 力矩、編號(hào) 荷載 ↓ ↑ → ← m① 自重 ② 2水壓力① 192356① ② 揚(yáng)壓力 ③ ① 4浪壓力 ② 表 44 設(shè)計(jì)洪水位壩體所受作用的大小表 45 設(shè)計(jì)洪水位折坡面以上壩體所受作用的大小垂直 水平 力臂 力矩編號(hào) 荷載 ↓ ↑ → ← m① ② 29 自重③ ① ② ③ 1370962水壓力④ ① 0② ③ 21228 3揚(yáng)壓力④ ① 4浪壓力 ② 垂直力 水平力 力臂 力矩、編號(hào) 荷載 ↓ ↑ → ← m① 自重 ② 2水壓力① ① ② 揚(yáng)壓力 ③ ① 4浪壓力 ② 表 46 校核洪水位壩體所受作用大小表 47 校核洪水位折坡面以上壩體所受作用的大小垂直 水平 力臂 力矩編號(hào) 荷載 ↓ ↑ → ← m① ② 29 自重③ ① ② ③ 2水壓力④ ① 0② ③ 3揚(yáng)壓力④ ① 4浪壓力 ② 垂直力 水平力 力臂 力矩、編號(hào) 荷載 ↓ ↑ → ← m① 自重 ② 2水壓力① ① ② 103443揚(yáng)壓力 ③ ① 浪壓力 ② 承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算承載能力極限狀態(tài)基本組合，應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 （46）?????????KmdKQKGafRaS,1,0 ????式中， ——作用效應(yīng)函數(shù)；???S——結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗力函數(shù)；R——結(jié)構(gòu)重要系數(shù) 對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件，0?可分別取用 ；表 48 水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別水工建筑物級(jí)別 水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別 1 Ⅰ 3 Ⅱ 5 Ⅲ本工程的級(jí)別為 1 級(jí)，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為Ⅰ級(jí)， =. 0? ——設(shè)計(jì)狀況系數(shù)，對(duì)應(yīng)于持久狀況、偶然狀況，可分別取用?、。 ——永久作用分項(xiàng)系數(shù)，見(jiàn)表 49；G?——可變作用分項(xiàng)系數(shù)，見(jiàn)表 49；Q——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值；K——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值；——幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值（可作為定值處理） ；Ka——材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值；f——材料性能分項(xiàng)系數(shù)，見(jiàn)表 411；m?——基本組合結(jié)構(gòu)系數(shù)，見(jiàn)表 410。1d承載能力極限狀態(tài)偶然組合，應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 （47）?????????KmdKQKG afRaAS,1, 20 ????式中， ——偶然作用代表值；KA——偶然組合結(jié)構(gòu)系數(shù)，見(jiàn)表 4102d?表 49 作用分項(xiàng)系數(shù)序號(hào) 作用類型 分 項(xiàng) 系 數(shù)1 自重 ①靜水壓力2水壓力②動(dòng)水壓力（離心力）3① 浮托力① 滲透壓力、（實(shí)體重力壩）4 浪壓力 表 410 結(jié)構(gòu)系數(shù)序號(hào) 項(xiàng) 目 組合類型 結(jié)構(gòu)系數(shù) 備 注 1 抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)設(shè)計(jì)式基本組合偶然組合包括建基面、層面、深層滑動(dòng)面 2 混凝土抗壓極限狀態(tài)設(shè)計(jì)式基本組合偶然組合表 411 材料性能分項(xiàng)系數(shù)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)包括：；； ； 壩體與壩基接觸面抗滑穩(wěn)定計(jì)算壩體混凝土與基巖接觸面的抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)：作用效應(yīng)函數(shù) ?????RPS （48）抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù) RAcWf?39。39。 （49）式中 ?RP——壩基面上全部切向作用之和， kN； f39?！獕位婵辜裟Σ料禂?shù)； Rc39?！獕位婵辜魯囵ぞ哿Γ?Pa。核算壩基面抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)時(shí)，根據(jù)規(guī)定，應(yīng)按材料的標(biāo)準(zhǔn)值和作用的標(biāo)準(zhǔn)值或代表值分別計(jì)算基本組合和偶然組合?？辜魪?qiáng)度材 料 性 能 混凝土/基巖 混凝土/混凝土 基巖/基巖 軟弱結(jié)構(gòu)面Rf39。c39。 cf39。 c39。 df39。c39。 df39。c39。混凝土抗壓強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù) m? 1. 正常蓄水位下，作用效應(yīng)函數(shù) KN()RSP???抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù) ??39。 39。RRfWcA??=()S???=79226 KN??d???0()dRS????滿足要求。2. 設(shè)計(jì)洪水位下作用效應(yīng)函數(shù)()RSP???抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù) ??39。 39。RRfWcA??=()S???=??d???0()dRS????滿足要求。2. 校核洪水位下作用效應(yīng)函數(shù)()RSP???抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù)??39。 39。RRfWcA?????=()S???=81568KN??d???0()dRS????滿足要求。 壩趾抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)：作用效應(yīng)函數(shù) ????21mJTMAWSRR??????????? （410）抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù) （411）??/Cmf??式中 ?RW——壩基面上全部法向作用之和， kN，向下為正；M——全部作用對(duì)壩基面形心的力矩之和， ，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?；K?RA——壩基面的面積， 2m；J——壩基面對(duì)形心軸的慣性矩， 4；RT——壩基面形心軸到下游面的距離， ；2m——壩體下游坡度；cf——混凝土抗壓強(qiáng)度， kPa；1. 正常蓄水位作用效應(yīng)函數(shù)= KN RW? =?????21mJTMAWSRR???????????= KN抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù)=??/CmRf???290/KNd?25/=()S????0()dR???滿足要求2. 設(shè)計(jì)洪水位作用效應(yīng)函數(shù)=38315 KN,RW?= MKNm?????21JTASRR??????????= kp抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù)=??/CmRf???290/KN= kp0()S???d??25/???0()dRS?????滿足要求3. 校核洪水位作用效應(yīng)函數(shù)=?=552294MKNm?????21JTASRR??????????=抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù)=??/Cmf???290/KN=()S????dR??25/???0()dS???滿足要求 壩體選定截面下游端點(diǎn)的抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算作用效應(yīng)函數(shù) ????21mJTMAWScc??????????? （412）抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù) （413）?/CmRf???式中 ?cW——計(jì)算截面上全部法向作用之和， kN，向下為正；M——全部作用對(duì)計(jì)算截面形心的力矩之和， ，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)镵?正；cA——計(jì)算截面的面積， 2m；J——計(jì)算截面對(duì)形心軸的慣性力矩， 4；cT——計(jì)算截面形心軸到下游面的距離， ；2m——壩體下游坡度。作用效應(yīng)函數(shù)=?=?????21cCcTSAJ??????????=抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù)=??/CmRf???290/KN=()S????d??250/???0()dRS???滿足要求作用效應(yīng)函數(shù)= KN, cW?=?KNm?????21cCcWMTSmAJ???????????= kp抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù)=??/CmRf???290/KN= kp0()S????d??250/???0()dRS???滿足要求作用效應(yīng)函數(shù)=26848KNcW?=?????21cCcTSAJ??????????=抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)抗力函數(shù) ??/CmRf???290/KN=()S????d??250/???0()dRS?????滿足要求 正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算和驗(yàn)算。正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)的短期組合采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式 （414）??310 /, dKKs CafQGS???正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)的長(zhǎng)期組合采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式 （415）420 /, dlf?式中 、 ——結(jié)構(gòu)的功能限值；1C ——作用效應(yīng)的短期組合、長(zhǎng)期組合時(shí)的效應(yīng)函數(shù)；???sSl 、 ——正常使用極限狀態(tài)短期組合、長(zhǎng)期組合時(shí)的結(jié)構(gòu)系數(shù)；3d?4 ——可變作用標(biāo)準(zhǔn)值的長(zhǎng)期組合系數(shù)，本規(guī)范取 。? 1??正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)包括：1．壩踵拉應(yīng)力驗(yàn)算；2. 壩體選定截面上游端點(diǎn)的拉應(yīng)力驗(yàn)算3. 施工期壩體下游面拉應(yīng)力驗(yàn)算 壩踵拉應(yīng)力驗(yàn)算要求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） ，核算壩踵拉應(yīng)力的計(jì)算公式為 039。???RRJTMAW （416）式中 39。RT——壩基面形心軸到上游面的距離， m==?KNm?=0RRWTAJ??滿足要求。2．設(shè)計(jì)洪水位=,R=?KNm?0RRWTAJ??滿足要求。 壩體選定截面上游端點(diǎn)的拉應(yīng)力驗(yàn)算要求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） ，計(jì)算公式為039。???ccJTMAW （417）式中 ?cM——計(jì)算截面上全部作用對(duì)截面形心的力矩之和 ， ，逆時(shí)針mKN?方向?yàn)檎? cJ——計(jì)算截面面積對(duì)形心軸的慣性矩， 4； T——計(jì)算截面形心軸到上游的距離，m。=29326KNcW?=?0cCcTAJ??滿足要求2．設(shè)計(jì)洪水位= KN，cW?=?4740cCcWMTAJ???滿足要求。 施工期壩體下游面拉應(yīng)力驗(yàn)算施工期屬短暫狀況，規(guī)范規(guī)定按正常使用極限狀態(tài)作用的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算作用的短暫組合。壩體下游面垂直拉應(yīng)力應(yīng)不大于 100kPa，計(jì)算公式為 （4??10cCcWMTkPaAJ????18） 壩址處 ?6049Mm:??????滿足要求選定截面下游端點(diǎn) 3258cWKN??:??.10cCcTkPaAJ??? 滿足要求 混凝土壩的材料與構(gòu)造 材料采用的混凝土編號(hào)為 20C 構(gòu)造 壩頂結(jié)構(gòu)采用實(shí)體結(jié)構(gòu)，壩頂寬 9m，兩邊設(shè) m 的欄桿，路面中間高，兩邊低，呈圓拱狀，以便于排水，道路兩旁布置排水系統(tǒng)和照明設(shè)備。 壩體分縫橫縫將壩體沿壩軸線方向分成若干壩段，其縫面常為平面，不設(shè)鍵槽，不進(jìn)行灌漿，使各壩段獨(dú)立工作?？p的寬度器取 1cm，橫縫間距有 18m 和 16m 兩種情況，橫縫止水用兩道金屬止水片（紫銅片或不銹鋼片）和一道防滲瀝青井。縱縫是為了適應(yīng)混凝土的澆筑能力和減小施工期溫度應(yīng)力而設(shè)置的臨時(shí)縫。本設(shè)計(jì)采用兩條垂直縱縫，距離為 25+25+=為了加強(qiáng)壩體的整體性，縫面一般設(shè)置鍵槽，槽的短邊和長(zhǎng)邊大致與第一及第二主應(yīng)力相交，使槽面基本承受正壓力。且鍵與槽互相咬合，可提高縱縫的抗剪強(qiáng)度。 壩體排水為了減小滲水對(duì)壩體的有害影響，降低壩體中的滲透壓力，在靠近上游壩面處應(yīng)設(shè)置排水管，將壩體滲水由排水管排入廊道，再由廊道匯集于集水井，由水泵排向下游。排水管距上游壩面的距離為 ，排水管間距為 2m，采用預(yù)制多孔混凝土做成，管內(nèi)徑為 20cm。上、下層廊道之間的排水管布置成垂直方向。 壩內(nèi)廊道基礎(chǔ)灌漿排水廊道向布設(shè)在壩踵附近，廊道上游壁到上游壩面的距離為 9m，廊道底面至基巖面的距離為 5m，寬度為 3m，高度 ?；A(chǔ)灌漿排水廊道軸線沿地形向兩岸逐漸升高基礎(chǔ)排水廊