【正文】 (2)應(yīng)力計算σyu=+=+=(t/m2)=＜75kg/cm2σyd===(t/m2)=＞0 。揚壓力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=——正常蓄水位時波浪壓力力矩 M=——設(shè)計洪水位時波浪壓力力矩 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算表力 名力值(tm)力矩(tm/m)注逆時針順時針垂直力自重W1W2∑W揚壓力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(1)抗滑穩(wěn)定計算K39。揚壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2==(tm/m) 揚壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4==(tm/m)——設(shè)計洪水位時 揚壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2==(tm/m) （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 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)計洪水位時 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)揚壓力——正常蓄水位時 即可。為此，假定下游壩坡坡度為1：，再次進行穩(wěn)定及應(yīng)力計算； 特殊荷載組合時（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)計的控制工況； 擋水壩穩(wěn)定計算安全系數(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: 本壩的壩體剖面不由應(yīng)力控制。壩基最大壓應(yīng)力發(fā)生在下游壩址處,＜75kg/cm2,滿足設(shè)計要求；：（1）應(yīng)力計算成果小結(jié)擋水壩下游壩坡1：。上述計算說明：壩體剖面由設(shè)計洪水位時的抗滑穩(wěn)定情況控制。S===＞ 滿足抗滑穩(wěn)定要求。 （2）應(yīng)力計算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算力 名力值(tm)力矩(tm/m)注逆時針順時針垂直力自重W1W2∑W揚壓力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（1）抗滑穩(wěn)定計算K39。S===＜ 不滿足抗滑穩(wěn)定要求。（2） 應(yīng)力計算壩基水平截面上的正應(yīng)力計算公式見《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。==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。=； c39。計算公式見《教材》P51的公式（310）：KS=式中：f39。根據(jù)壩的斷面形狀，將壩體分為4塊，分別計算各塊的重量Wi、地震慣性力分布系數(shù)△i。根據(jù)上述自重計算，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的計算按《教材》P47，表31的規(guī)定計算。2）水平向總地震慣性力Q0的計算根據(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，采用擬靜力法計算地震荷載。對于Ⅰ級壅水建筑物，可以在基本烈度的基礎(chǔ)上提高1度作為設(shè)計烈度。 計算公式：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)計洪水位、校核洪水位三種運行工況時的泥沙壓力。 計算公式： 利用《教材》P15的官廳水庫計算公式，： 浪高 hl=31/3=(m) 波長 L=（h1）==(m) 波浪中心線高于靜水面的高度hZ=πhl2/Lcth2H/Lπ=(m) 本壩高H=＞L/2=，波浪為深水波，波浪壓力pl的計算公式見《教材》P16公式（28）：波浪壓力pl=γ/4L(h1+hZ)=(+)=(t/m)說明：正常蓄水位、設(shè)計洪水位和校核洪水位時的波浪壓力均取pl=。揚壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4=()=(tm/m)(4)波浪壓力 計算假定： 《指示書》中僅給出校核洪水位時最大風(fēng)速的多年平均值V0=,可以計算出校核洪水時的波浪幾何要素；但沒給出正常蓄水位和設(shè)計洪水位相應(yīng)季節(jié)50年重現(xiàn)期的最大風(fēng)速值。揚壓力U2 U2=α(H1H2) =()=(t/m) M2=()=(tm/m) 揚壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4=()=(tm/m)——校核洪水位時 揚壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2=()=(tm/m) 揚壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4=()=(t)——設(shè)計洪水位時 揚壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2=()=(tm/m) :擋水壩下游坡面1:: (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 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)計洪水位時 H1==（m） P1=1/2=(t/m) M1=1/3=(tm/m) H2==(m) P2=1/2=(t/m) M2=1/3=(tm/m)——校核洪水位時 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)揚壓力——正常蓄水位時 C20—本計算按壩基不出現(xiàn)拉應(yīng)力、。根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》SL/“混凝土強度設(shè)計值”中的規(guī)定：壩基面的最小鉛直正應(yīng)力σymin應(yīng)大于零，即不出現(xiàn)拉應(yīng)力；視壩段為固結(jié)于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應(yīng)力的影響，并認為各壩段獨立工作，橫縫不傳力；（7）應(yīng)力計算方法應(yīng)力計算采用材料力學(xué)法，假定：見《教材》P52中的規(guī)定：“關(guān)于安全系數(shù)Ks39。=（6）抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)壩體混凝土與巖石接觸面間的抗滑穩(wěn)定按抗剪斷強度公式計算。根據(jù)上述資料，本設(shè)計選取的壩體混凝土與基巖接觸面間的抗剪斷參數(shù)如下：抗剪斷摩擦系數(shù)：f39。大壩建基于弱風(fēng)化巖層中，基巖挖深7～15m。壩址位于三道河附近，河谷寬250m，基巖為石英砂巖與板巖互層，河床覆蓋層厚4～7m。（5）本設(shè)計選取的壩體混凝土與基巖接觸面間的抗剪斷參數(shù)根據(jù)《指示書》中的介紹：飽和抗壓強度15～30Mpa，變形模量（～）104Mpa,聲波縱波速2500～3500m/s。飽和抗壓強度30～60Mpa，變形模量（～）104Mpa,聲波縱波速3500～4500m/s。飽和抗壓強度60～100Mpa,變形模量(1～2)104Mpa,聲波縱波速4000～5000m/s。 飽和抗壓強度大于100Mpa，變形模量大于2104Mpa,聲波縱波速大于5000m/s。(Mpa)C39。、C39。根據(jù)《指示書》的要求，本設(shè)計的荷載組合見下表： 荷 載 組 和 表荷載組合計算情況荷載說明自重靜水壓力楊壓力波浪壓力動水壓力淤沙壓力地震力基本組合正常蓄水位情況★★★★★設(shè)計洪水位情況★★★★★★特殊組合校核洪水位情況★★★★★★地震情況★★★★★★正常蓄水位時(1)先按下游壩坡1：，視計算結(jié)果再修改下游壩坡，選出經(jīng)濟合理的坡面；（2）根據(jù)《指示書》P20頁的要求，只進行壩體混凝土與基巖接觸面間的穩(wěn)定和應(yīng)力計算；（3）因抗剪強度公式?jīng)]考慮壩體與基巖間的膠結(jié)作用，不能完全反映壩的實際工作情況；而抗剪斷了壩體與基巖間的膠結(jié)作用，物理概念明確，比較符合壩的實際工作情況。作用于壩體上的荷載組合分為基本組合和特殊組合。淤沙內(nèi)摩擦角：120。 本計算按河床最大壩高斷面計算，取α=；4）相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計洪水位的波浪壓力；5）設(shè)計洪水位情況下泄流時的動水壓力；6)淤沙壓力(水庫蓄水后壩前淤沙產(chǎn)生的淤沙壓力) （1） 基本荷載：1）壩體自重（包括固定設(shè)備重，計算時略）；2）正常蓄水位或設(shè)計洪水位的靜水壓力（即上、下游的靜水壓力）；3）相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計洪水位的揚壓力（即上、下游水位差產(chǎn)生的滲透壓力和由下游水深產(chǎn)生的浮托力）。沿閘墩不摻氣的水面線坐標值（2型中墩）。計算情況：校核洪水位，堰上水頭H=,定型設(shè)計水頭Hd=,H/Hd=。海漫長度最終應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，由水工模型試驗和參考類似工程請況確定。（2） 按《水力計算手冊》P223公式（4221）計算：LP=K[q(△H)1/2]1/2式中：q—消力池出口單寬流量，取q=（校核洪水時） △H—上下游水位差，取△H==（校核洪水時） K—系數(shù)，取K=6（河床為硬粘土?xí)r）LP=K[q(△H)1/2]1/2=6[（）1/2]1/2=158（m）由上述公式計算，所需海漫長度約160～170m。本設(shè)計擬取海漫設(shè)計參數(shù)如下：海漫材料：鋼筋石籠；海漫厚度：。（3）消力池長度LK的計算：LK=（～）Lj=(～）147=103～118m取消力池長度為LK=110m因躍前流速大于15m/s（），輔助消能工程易遭空蝕破壞，因此消力池內(nèi)不設(shè)趾墩、消力墩等輔助消能工程。取qL=q校核=。（1）計算參數(shù)：——消力池長度計算的寬度流量qL：一般情況下，水躍長度隨流量增長而增長。為簡化計算，僅作如上設(shè)計洪水和校核洪水情況下的坎高計算，并取其最大值C=。設(shè)坎高C2=，則坎上水頭H1=σjhc〃C==（m）坎上全水頭H10=H1+q2/2g(σjhc〃)2=+()2=（m） 則:HS/H10=,查表712,得σS= 則:C2=σjhc〃