混凝土重力壩設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書-文庫(kù)吧資料
2024-09-06 15:18本頁(yè)面
【正文】 壓應(yīng)力。2 施工期 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(shí)，SL3192005《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)如下。采用的、見圖442。因此重力壩上游坡面率一般很小乃至為零，以防止上游壩面出現(xiàn)拉應(yīng)力。 （3）鉛直面上的邊緣正應(yīng)力和 求得和以后，由上下游壩體微元體的平衡條件可求得和 。 （2）邊緣剪應(yīng)力和求出和以后，可在上下游邊緣、點(diǎn)分別切取三角形微元體。假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線分布。計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模和具體情況，沿壩高方向每隔一定高度（或斷面輪廓有突變處）切取水平截面作為計(jì)算截面。圖441表示非溢流壩橫斷面的計(jì)算簡(jiǎn)圖，并規(guī)定坐標(biāo)方向，作用力及應(yīng)力的正方向如圖所示，即水平外力以指向上游為正，鉛直外力以向下為正，力矩以反時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，正?yīng)力以壓為正，剪應(yīng)力以微分體的拉伸對(duì)角線在一、三象限為在正。 應(yīng)力分析 應(yīng)力分析方法該水利樞紐工程采用理論計(jì)算中的材料力學(xué)法進(jìn)行分析。④ 采用有效的防滲排水或抽水措施，降低揚(yáng)壓力。若基巖較為堅(jiān)硬，也可將壩基面開挖成若干段傾向上游的斜面，形成鋸齒狀，以提高壩基面的抗剪刀能力。工程上常采用如下一些措施：① 將壩的上游面做成傾斜或折坡形，利用壩面上的水重來(lái)增加的抗滑穩(wěn)定，但傾斜坡度不宜過(guò)大，以防止上游壩面出現(xiàn)拉應(yīng)力。因此壩基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)一般要求大于壩體的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。3 計(jì)算過(guò)程和結(jié)果計(jì)算過(guò)程見計(jì)算書，計(jì)算結(jié)果如表432所示表432 計(jì)算安全系數(shù)安全系數(shù)工作狀況系數(shù)設(shè)計(jì)校核各工況下安全系數(shù)均大于表431中對(duì)應(yīng)工況下的安全系數(shù)，因此該工程滿足抗滑穩(wěn)定要求。2 計(jì)算參數(shù)的確定抗剪斷摩擦系數(shù)，凝聚力和抗剪摩擦系數(shù)的確定，一般是根據(jù)工程的實(shí)際情況，野外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定來(lái)選取。表431 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、安全系數(shù)荷載組合壩 的 級(jí) 別123基本組合特殊組合（1）特殊組合（2）基本組合特殊組合（1）特殊組合（2）抗剪斷強(qiáng)度公式考慮了壩體與基巖的膠結(jié)作用，計(jì)入了摩擦力和凝聚力，是比較符合壩的實(shí)際工作狀態(tài)，物理概念也較明確。（2）抗剪斷強(qiáng)度公式此法認(rèn)為，壩與基巖膠結(jié)良好，滑動(dòng)面上的阻滑力包括摩擦力和凝聚力，并直接通過(guò)膠結(jié)面的抗剪斷試驗(yàn)確定抗剪強(qiáng)度的參數(shù)和。當(dāng)滑動(dòng)面為傾向上游的傾斜面時(shí)，計(jì)算公式為 （4—10）式中，為滑動(dòng)面與水平面的夾角，其他符號(hào)同式（4—9）?；瑒?dòng)面上的阻滑力只計(jì)摩擦力，不計(jì)凝聚力。1 抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式目前常用的有兩種公式。圖 431 重力壩失穩(wěn)破壞示意圖（a）沿軟弱面深層滑動(dòng)示意圖 (b)傾倒破壞示意圖在一般情況中只進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。荷載組合情況分為兩大類：一類是基本組合，指水庫(kù)處于正常運(yùn)用情況下可能發(fā)生的荷載組合，又稱設(shè)計(jì)情況，有基本荷載組成；另一類是特殊組合，指水庫(kù)處于非常運(yùn)用情況下的荷載組合，又稱校核情況，由基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成。所以不考慮冰壓力。冰壓力在較高的重力壩設(shè)計(jì)荷載中常起控制作用，但冰凍作用會(huì)使混凝土表面剝蝕，破壞混凝土的耐久性。設(shè)計(jì)烈度在6度以下的可不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，而在9度以上則專門進(jìn)行專門研究。壩基開挖后，一般還要進(jìn)行回填，但由于方量較少，壓力小。要準(zhǔn)確計(jì)算泥沙壓力是比較困難的，一般可參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按土壓力公式計(jì)算 （4—8）式中 —泥沙對(duì)上游壩面的總水平壓力； —泥沙的浮容重；= —泥沙的淤積高度；= —泥沙的內(nèi)摩擦角，對(duì)于淤積時(shí)間較長(zhǎng)的粗顆粒泥沙，可??；對(duì)于較細(xì)的粘土質(zhì)泥沙，可??；對(duì)于極細(xì)的泥沙、粘土和膠質(zhì)顆粒，可取。由于空氣的阻力比水的阻力小，波峰在靜水面以上的高度大于波谷在靜水位以下的深度，所以平均波浪中心線高出靜水面，其值可按下式計(jì)算 （4—6）本工程屬于深水波，浪壓力便可按下式pl=γLm4(h1%+hz) 淤積計(jì)限可取為50～100年，對(duì)于多沙河流應(yīng)專門研究決定。對(duì)于庫(kù)緣地勢(shì)高峻的山區(qū)水庫(kù)，風(fēng)速風(fēng)速20m/s，水庫(kù)吹程1～13km的情況，可按官?gòu)d水庫(kù)公式計(jì)算： 上兩中，為計(jì)算風(fēng)速，；校核情況宜采用洪水期多年平均最大風(fēng)速。本工程去。上式中的為揚(yáng)壓力折減系數(shù)，可根據(jù)壩基地質(zhì)及防滲、排水等具體情況擬定。 式中 —壩前水深（m）= —上游壩坡系數(shù)； —水容重，取。式中，為水的容重，為該點(diǎn)距水面的深度，將沿壩面積分后，即可求出作用在壩面上的靜水壓力的合力。 荷載的計(jì)算壩體自重是維持大壩穩(wěn)定的主要荷載，其數(shù)值可根據(jù)壩的體積和材料容重計(jì)算確定 （4—1）本工程采用常態(tài)混凝土筑壩，取容重。設(shè)計(jì)重力壩時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的運(yùn)用條件確定各種荷載的數(shù)值，并選擇不同的荷載組合，用以驗(yàn)算壩體的穩(wěn)定和強(qiáng)度。 理論分析與工程實(shí)踐證明，混凝土重力壩上游面可做成折坡，折坡點(diǎn)一般位于1/3～2/3壩高處，以便利用上游壩面水重增加壩體的穩(wěn)定性；上游壩坡系數(shù)常采用n=0～，下游壩坡系數(shù)常采用m=～,壩頂寬度取壩高的9%。應(yīng)與壩體在結(jié)構(gòu)上連成整體，墻身應(yīng)有足夠的厚度，以抵擋波浪及漂浮物的沖擊。 （式中，和分別按式（4—1）的要求考慮。經(jīng)過(guò)分析選取該水利樞紐工程的壩頂寬度m，（2）壩頂高程壩頂或壩頂上游防浪墻頂高程應(yīng)超出水庫(kù)靜水面的高度按下式計(jì)算： 式中 ——為累計(jì)頻率為5%時(shí)的波浪高度（m），可
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