【正文】 (2)應(yīng)力計(jì)算σyu=+=+=(t/m2)=＜75kg/cm2σyd===(t/m2)=＞0 。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。揚(yáng)壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2==(tm/m) 揚(yáng)壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4==(tm/m)——設(shè)計(jì)洪水位時(shí) 揚(yáng)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(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) 即可。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； 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； 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(jiàn): 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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；：（1）應(yīng)力計(jì)算成果小結(jié)擋水壩下游壩坡1：。上述計(jì)算說(shuō)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。S===＞ 滿(mǎn)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(wú)拉應(yīng)力，應(yīng)力成果滿(mǎn)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===＜ 不滿(mǎn)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(jiàn)《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(mǎn)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(jì)算公式見(jiàn)《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(jì)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(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。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。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。 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(shuō)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。 計(jì)算公式： 利用《教材》P15的官?gòu)d水庫(kù)計(jì)算公式，： 浪高 hl=31/3=(m) 波長(zhǎng) L=（h1）==(m) 波浪中心線(xiàn)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(jì)算公式見(jiàn)《教材》P16公式（28）：波浪壓力pl=γ/4L(h1+hZ)=(+)=(t/m)說(shuō)明：正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位時(shí)的波浪壓力均取pl=。揚(yáng)壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4=()=(tm/m)(4)波浪壓力 計(jì)算假定： 《指示書(shū)》中僅給出校核洪水位時(shí)最大風(fēng)速的多年平均值V0=,可以計(jì)算出校核洪水時(shí)的波浪幾何要素；但沒(méi)給出正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位相應(yīng)季節(jié)50年重現(xiàn)期的最大風(fēng)速值。揚(yáng)壓力U2 U2=α(H1H2) =()=(t/m) M2=()=(tm/m) 揚(yáng)壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4=()=(tm/m)——校核洪水位時(shí) 揚(yáng)壓力U2 U2=α(H1H2)=()=(t/m) M2=()=(tm/m) 揚(yáng)壓力U4 U4=1/2=(t/m) M4=()=(t)——設(shè)計(jì)洪水位時(shí) 揚(yáng)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(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)——校核洪水位時(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) C20—本計(jì)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(jì)規(guī)范》SL/“混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(duì)壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力；（7）應(yīng)力計(jì)算方法應(yīng)力計(jì)算采用材料力學(xué)法，假定：見(jiàn)《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(qiáng)度公式計(jì)算。根據(jù)上述資料，本設(shè)計(jì)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(jì)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(shū)》中的介紹：飽和抗壓強(qiáng)度15～30Mpa，變形模量（～）104Mpa,聲波縱波速2500～3500m/s。飽和抗壓強(qiáng)度30～60Mpa，變形模量（～）104Mpa,聲波縱波速3500～4500m/s。飽和抗壓強(qiáng)度60～100Mpa,變形模量(1～2)104Mpa,聲波縱波速4000～5000m/s。 飽和抗壓強(qiáng)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(shū)》的要求，本設(shè)計(jì)的荷載組合見(jiàn)下表： 荷 載 組 和 表荷載組合計(jì)算情況荷載說(shuō)明自重靜水壓力楊壓力波浪壓力動(dòng)水壓力淤沙壓力地震力基本組合正常蓄水位情況★★★★★設(shè)計(jì)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(shí)(1)先按下游壩坡1：，視計(jì)算結(jié)果再修改下游壩坡，選出經(jīng)濟(jì)合理的坡面；（2）根據(jù)《指示書(shū)》P20頁(yè)的要求，只進(jìn)行壩體混凝土與基巖接觸面間的穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算；（3）因抗剪強(qiáng)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(shí)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(shí)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(jì)算按河床最大壩高斷面計(jì)算，取α=；4）相應(yīng)于正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位的波浪壓力；5）設(shè)計(jì)洪水位情況下泄流時(shí)的動(dòng)水壓力；6)淤沙壓力(水庫(kù)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(jì)算時(shí)略）；2）正常蓄水位或設(shè)計(jì)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(jì)洪水位的揚(yáng)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(xiàn)坐標(biāo)值（2型中墩）。計(jì)算情況：校核洪水位，堰上水頭H=,定型設(shè)計(jì)水頭Hd=,H/Hd=。海漫長(zhǎng)度最終應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，由水工模型試驗(yàn)和參考類(lèi)似工程請(qǐng)況確定。（2） 按《水力計(jì)算手冊(cè)》P223公式（4221）計(jì)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(shí)） △H—上下游水位差，取△H==（校核洪水時(shí)） 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(jì)算，所需海漫長(zhǎng)度約160～170m。本設(shè)計(jì)擬取海漫設(shè)計(jì)參數(shù)如下：海漫材料：鋼筋石籠；海漫厚度：。（3）消力池長(zhǎng)度LK的計(jì)算：LK=（～）Lj=(～）147=103～118m取消力池長(zhǎng)度為L(zhǎng)K=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(jì)算參數(shù)：——消力池長(zhǎng)度計(jì)算的寬度流量qL：一般情況下，水躍長(zhǎng)度隨流量增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。為簡(jiǎn)化計(jì)算，僅作如上設(shè)計(jì)洪水和校核洪水情況下的坎高計(jì)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〃