混凝土重力壩設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書(參考版)
2024-12-05 12:09本頁面
【正文】 導(dǎo)水墻頂部厚度取 。具體計算過程參見計算書。 要求計算校核水位情況下的水面線。 定型設(shè)計水頭 Hd,按堰頂最高水頭的 75~95%計算 校核水位 :。邊墩或?qū)敻叱虘?yīng)應(yīng)根據(jù)計算水面線加的超高確定。 則取 W1m,。檢修閘門和工作閘門均采用平板閘門 ,檢修閘門槽采用最小尺寸 ,工作閘門按下式估算 : 門 槽寬 : 門槽深 : 式中 H ??閘門擋水高度 (m)。閘墩的長度和高度 ,應(yīng)滿足布置閘門、工作橋、交通橋和啟閉機械的要求 ,平面閘門多用活動式啟閉機 ,軌距一般在 10 米左右。后面為平板閘門 ,為工作閘門。弧形閘門的弧形半徑通常用 ,為門高?；⌒伍l門的支鉸座一般布置在閘墩側(cè)面的牛腿上?；⌒伍l門擋水面為圓柱面 ,支撐鉸位于圓心 ,啟閉時閘門 繞支撐鉸轉(zhuǎn)動。在本工程中主要選擇有平板閘門和弧形閘門。 所以 則 說明挑流消能形成的沖坑不會影響大壩的安全 (7)鼻坎的末端做成圓弧 ,半徑取為 1 米 ,使鼻坎減少水流磨損。 ??下游水深 ,m。 ??單寬流量 ,m3/s。 所以 ②最大沖坑水墊厚度估算 參見《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》 SL3192021 中附錄 A 式中 ??水墊厚度 ,自水面到坑底 ,m 。 ??坎頂至河床面高差 , m,。 ??鼻坎的挑角 。P2 為下游堰高 , 取 則 (5)直線段下端點 D (6)挑距和沖刷坑的估算 ①連續(xù)式挑流鼻坎的水舌挑距按水舌外緣計算 : 根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》 SL3192021 中附錄 A 中 公式 : 式中 ??水舌拋距 ,m。 ④反弧半徑 : 設(shè)挑坎頂部的過流斷面的流速為 ,平均水深為 大壩的流速系數(shù)可有經(jīng)驗公式計算 ,即 , 泄流的單寬流量為 因此有 建立大壩上游斷面和挑坎頂部斷面的伯努利方程 : 行近流速很小 ,可忽略。 ③鼻坎高程 : 鼻坎高程與工程布置有關(guān) ,一般應(yīng)高于下游最高水位 1~2m,以利于挑流水舌下緣的摻氣。 (2)挑流消能設(shè)計 : ①挑流鼻坎型式 : 連續(xù)式鼻坎雖然存在水在空氣中擴散摻氣的消能作用較差動式鼻坎差 ,沖刷坑較深 ,引起下游水位波動也較劇烈的缺點 ,但由于它構(gòu)造簡單 ,施工方便 ,水流平順 ,射程較遠(yuǎn)的優(yōu)點得到普遍采用 ,故該工程挑流鼻坎型式采用連續(xù)式。挑流消能通過鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置 ,范圍和流量分布 ,對尾水變幅適應(yīng)性強 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,施工維修方便 ,耗資省 ,對下 游沖刷較嚴(yán)重 ,適用于基巖比較堅固的中、高水頭等各類泄水建筑物。底流消能具有流態(tài)穩(wěn)定 ,消能效果較好 ,對地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強以及水流霧化很小等優(yōu)點 ,可適應(yīng)高、中、低水頭 ,但護坦較長 ,土石方開挖量和混凝土方量大 ,工程造價較高。 面流消能利用鼻坎將主流挑至水面 ,在主流下面形成旋滾 ,旋滾流速較低 ,而且沿河床流向壩址 ,河床一般不需要加固 ,面流消能適用于下游尾水較深 ,流量變化范圍較小 ,水位變幅不大 ,或有排冰、漂 木的要求。 則 AO 段橢圓方程 : (2)O 點下游的曲線方程為 :, 即 BO 段 WES 曲線方程為 : 則 所以切點 B 的坐標(biāo)為 (,) 將 x0,1,2,3,? 代入式中求得相應(yīng)的縱坐標(biāo) ,列表得 : x 0 1 2 3 4 5 6 7 y 8 9 10 11 12 13 所得的堰面曲線如圖所示。 WES 曲線方程 : 由于上游面為鉛直的 , 則 :,。 (1)橢圓曲線方程 : 式中 ,。 ②選擇堰頂曲線段 : 堰頂曲線常用的有克 ?奧曲線和 WES 曲線 ,由于 WES 壩面曲線的流量系數(shù)較大 ,且剖面較瘦 ,工程量較省 ,壩面曲線用方程控制 ,比克 ?奧曲線用給定坐標(biāo)值的方法設(shè)計、施工都比較方便 ,所以選擇 WES 曲線。該壩堰頂高程為 441 米 ,校核洪水位為 米 ,則 : , 得到 ,取。堰頂上游做成橢圓曲線 ,下游做成 WES 曲線 ,反弧段末端接挑流鼻坎。 綜合以上情況 ,本工程本樞紐屬大中型工程 ,所以為使水庫有較大的泄洪能力 ,本設(shè)計采用開敞式溢流。這種形式的溢流 孔可根據(jù)洪水預(yù)報提前放水 ,加大蓄洪庫容 ,從而提高了調(diào)洪能力。閘門在頂部 ,操作方便 ,易于檢修 ,工作安全可靠 ,所以 ,開敞溢流式得到了廣泛的采用。當(dāng)閘門全開時 ,下泄流量與堰頂水頭 H0 的 3/2 次方成正比。堰頂可以設(shè)閘門 ,其閘門頂高于正常蓄水位 ,堰頂高程較低可以調(diào)節(jié)水庫水位和下泄流量 ,減少上游淹沒損失和非溢流壩的工程量。并使水流平順 ,不產(chǎn)生空蝕破壞。 5 溢流壩剖面 泄水方式的選擇 溢流重力壩既要擋水又要泄水 ,不僅要滿足穩(wěn)定和強度要求 ,還要滿足泄水要求。在特殊組合情況下 (地震荷載除外 )不小于 。 (2)在壩體下游面 ,允許有不大于 的主拉應(yīng)力 成果分析 邊緣應(yīng)力成果表 設(shè)計工況運行期 校核工況運行期 鉛直正應(yīng)力б yu 鉛直正應(yīng)力б yd 181 剪應(yīng)力τ u 剪應(yīng)力τ d 99 第一主應(yīng)力б 1u 第一主應(yīng)力б 1d 第二主應(yīng)力б 2u 第二主應(yīng)力б 2d 附 :單位 kpa 內(nèi)部應(yīng)力成果表 11 截面 22 截面 設(shè)計工況運行期 校核工況運行期 設(shè)計工況運行期 校核工況運行期 鉛直正應(yīng)力б yu 鉛直正應(yīng)力б yd 181 剪應(yīng)力τ u 71 剪應(yīng)力τ d 99 第一主應(yīng)力б 1u 第一主應(yīng)力б 1d 第二主應(yīng)力б 2u 第二主應(yīng)力б 2d 0 0 附 :單位 kpa 壩基容許承載力為 2MPa,該水利工程選用 C15號混凝土 ,允許抗壓強度為。 (2)壩體最大主應(yīng)力 ,不應(yīng)大于混凝土的容許壓應(yīng)力。 2 施工期 壩址鉛直應(yīng)力允許有小于 MPa 的拉應(yīng)力。當(dāng)采用材料力學(xué)方法分析壩體應(yīng)力時 ,SL3192021《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的強度指標(biāo)如下。采用的、見圖
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