混凝土重力壩設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-文庫(kù)吧資料
2024-12-09 12:09本頁(yè)面
【正文】 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 。根據(jù)力的平衡條件即可求得 : (4?13) (4?14) 上兩式中、 ?計(jì)算截面處上下游壩面的水壓力強(qiáng)度 (如有泥沙壓力和地震動(dòng)水壓力時(shí)也應(yīng)計(jì)算在內(nèi) )。 ?計(jì)算截面沿上下有方向的寬度。式中 ?作用在計(jì)算截面以上全部荷載的鉛直分力總和 。 圖 441 壩體應(yīng)力計(jì)算圖 (1)水平截面上的邊緣正應(yīng)力和 假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線(xiàn)分布 ,可用材料力學(xué)偏心受壓公式計(jì)算。 應(yīng)力計(jì)算 壩體邊緣應(yīng)力的計(jì)算 壩體的最大和最小主應(yīng)力一般都出現(xiàn)在上下 游邊緣 ,而且要計(jì)算壩體內(nèi)部 應(yīng)力也需要以邊緣應(yīng)力作為邊界條件。用材料力學(xué)法計(jì)算壩體應(yīng)力時(shí) ,一般沿壩軸線(xiàn)切取單寬壩體作為固接于地基上的變截面懸臂梁 ,按平面問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。 ⑤ 利用預(yù)加應(yīng)力提高抗滑穩(wěn) 定性。 ③ 利用地形、地質(zhì)特點(diǎn) ,在壩踵或壩趾設(shè)置深入基巖的齒墻 ,用以增加抗力提高穩(wěn)定。 ② 將壩基面開(kāi)挖成傾向上游的斜面 ,借以增加抗滑力提高穩(wěn)定性。 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施 從上述抗滑穩(wěn)定分析可以看出 ,要提高重力壩 的穩(wěn)定性關(guān)鍵在于增加抗滑力。 沿壩基深層的抗滑穩(wěn)定分析 由于壩基滑動(dòng)面、抗裂面的阻滑力受巖石性質(zhì)、產(chǎn)狀等因素的影響 ,計(jì)算結(jié)果的精度比壩體與壩基接觸面的阻滑力計(jì)算還要差。 該水利樞紐工程的 ,。所以 ,該水利樞紐工程抗滑穩(wěn)定計(jì)算時(shí)采用抗剪斷強(qiáng)度公式驗(yàn)算。 ?按抗剪斷公式計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) ,按表 431 采用。 ?壩體與壩基連接面的抗剪斷凝聚力 。 (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。 由式 (4?10)看出 ,滑動(dòng)面傾向上游時(shí) ,對(duì)壩體抗滑穩(wěn)定有利 。 ??按摩擦公式計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) ,按表 431 采用。 ??作用于滑動(dòng)面上的力在水平方向投影的代數(shù)和 ?；瑒?dòng)面上的阻滑力只計(jì)摩擦力 ,不計(jì)凝聚力。 沿壩基面的抗滑穩(wěn)定 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。 該水利樞紐工程采用的荷載組合為 : 表 421 荷載組合 荷 載 組合 主 要 考 慮 情 況 荷載 自 重 靜 水壓 力 泥 沙壓 力 揚(yáng) 壓力 浪 壓力 冰 壓力 地 震荷 載 動(dòng) 水壓 力 土 壓力 基 本 組 合 (1)設(shè) 計(jì) 洪 水 位 情 況 1 2 3 4 5 特 殊 組 合 (1)校 核 洪 水 位 情 況 1 2 3 4 5 穩(wěn)定分析 工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明 ,巖基上混凝土重力壩的失穩(wěn)破壞可能有兩種類(lèi)型 :一種是壩體沿抗剪能力不足的薄弱層面產(chǎn)生滑動(dòng) ,包括沿壩與基巖接觸面的滑動(dòng)以及沿壩基巖體內(nèi)連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的深層滑動(dòng) 。 荷載組合情況分為兩大類(lèi) :一類(lèi)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(chēng)設(shè)計(jì)情況 ,有基本荷載組成 。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(zhuān)門(mén)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。 壩基開(kāi)挖后 ,一般還要進(jìn)行回 填 ,但由于方量較少 ,壓力小。對(duì)于極細(xì)的泥沙、粘土和膠質(zhì)顆粒 ,可取。?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 ,可取 。?泥沙的浮容重 。本工程在設(shè)計(jì)工況下取 50 年淤沙高程 ,校核工況下取 100 年淤沙高程。庫(kù)面吹程系指壩前沿水面至對(duì)岸的最大直線(xiàn)距離 ,可根據(jù)水庫(kù)形狀確定 ,本工程中為已知 Km。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 ,設(shè)計(jì)情況宜采用洪水期多年平均最大風(fēng)速的 倍 。本工程去。我國(guó)重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范建議 :河床壩段 。下游水深 (1)壩基面揚(yáng)壓力 圖 422 有防滲排水時(shí)壩底揚(yáng)壓力分布圖 對(duì)于壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔的實(shí)體重力壩 ,揚(yáng)壓力可按圖 (4?2)計(jì)算 ,在壩踵的揚(yáng) 壓力強(qiáng)度為 ,在排水孔中心線(xiàn)上的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為下游壩址揚(yáng)壓力強(qiáng)度為 ,其間均以直線(xiàn)連接 ,形成折線(xiàn)形揚(yáng)壓力分布。式中 ?壩前水深 (m) ?上游壩坡系數(shù) 。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。上游壩坡系數(shù)常采用 n0~,下游壩坡系數(shù)常采用 ~,壩頂寬度 取壩高的 9%,故頂寬為。 壩頂高程計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū) ,最終取壩頂高程 ,并取防浪墻高度 ,則壩頂部高程為 : 最大壩高為 :。對(duì)于 2 級(jí)的壩 ,如果按照可能最大洪水校核時(shí) ,壩頂高程不得低于相應(yīng)靜水位 ,防浪 墻頂高程不得低于波浪頂高程。 表 4?1 安全超高 (m) 荷載組合 (運(yùn)用情況 ) 壩的級(jí)別 1 2 3 5 基本組合 (正常情況 ) 特殊組合 (校核情況 ) 壩頂高程 (或壩頂防浪墻頂高程 )按下式計(jì)算 ,并選用其中的較大值。 經(jīng)過(guò)分析選取該水利樞紐工程的壩頂寬度 m,實(shí)際工程可取 (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),可按官?gòu)d水庫(kù)公式計(jì)算 : (m)。非溢流壩的壩頂寬度一般可取壩高的 8%~10%,并不
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