水工建筑物 水工建筑物上的荷载 及荷载效应组合
- 格式:pptx
- 大小:4.37 MB
- 文档页数:31
水工建筑物课程设计——土石坝设计一、设计目的:通过综合运用专业基础知识及水工建筑物课程的有关原理方法进行实际建筑物的设计,帮助学生加深对本课程知识的理解,提高学生理论联系实际的能力、绘图计算等能力,树立科学意识、责任意识和经济意识。
按均质坝、心墙坝、斜墙坝三种坝型分别设计,按学号分三组。
二、基本资料:1、河谷地形见附图。
2、天然材料。
在坝址附近3公里范围内渗透系数为k=10-5cm/s的土料储量丰富,砂石料分布较为广泛。
覆盖层厚度:岸坡3——5m,河床5——7m。
覆盖层渗透系数平均为10-2cm/s——10-3cm/s.3、内外交通。
工程紧靠公路,与铁路线相距约10公里,交通便利,不需另外修建对外临时施工道路。
4、水库规划资料。
该工程主要为下游城市和农田供水,供水工程的最大引用流量为20m3/s。
水库正常蓄水位590 m、设计洪水位592 m、校核洪水位593m。
设计洪水流量1200m3/s,下泄允许最大单宽流量18m3/s。
水库最大风速12m/s,吹程D=5km。
三、设计任务:1、确定主要建筑物类型、尺寸并在地形图上进行布置;2、土坝渗流计算。
计算渗流坡降、,校核是否发生渗透变形,计算大坝总的渗流量。
根据需要设置防渗、排水、反滤层构造。
3、土坝稳定计算。
以圆弧滑动法或毕肖普法进行稳定分析。
4、其他细部构造设计,如护坡、马道、防浪墙等。
5、绘制设计图纸。
四、设计步骤:1、在分析基本资料的基础上拟定土坝的布置方案。
即选择坝型、各组成部分的布置形式和尺寸,并进行方案比较。
比较的内容包括:各种条件下保证工程安全的可靠程度;河床及两岸地基开挖、排水、处理、回填和土坝各部分土料天主的难易程度;施工设备来源与可靠程度;施工安排的难易及工期长短;工程量及总投资对比等。
2、选定布置方案,拟定各部分的尺寸和构造;3、进行渗透、稳定和沉陷计算,确定满足设计要求的各项尺寸;4、各部分详细尺寸和细部构造设计;5、绘制设计图纸。
水利水电工程建筑物授课教案章节名称第四章水闸教学日期第二学期授课教师姓名职称授课时数 22本章的教学目的与要求掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用;掌握水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法;掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及相应的防止措施;掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施;水闸的布置与构造;在闸室稳定应力分析中,重点从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同。
了解水闸布置与构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容。
授课主要内容及学时分配掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用(2学时);掌握水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法(4学时);掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及相应的防止措施(4学时);掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施(6学时);水闸的布置与构造(2学时);在闸室稳定应力分析中,重点从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同(2学时)。
了解水闸布置与构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容(2学时)。
重点和难点水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用,水闸孔口设计的水闸孔口设计,如何不知谁炸的消能防冲设计,水闸的渗流计算,水闸的整体布置。
思考题和作业1.水闸按其承担的任务和结构形式分为哪些类型?水闸的工作特点如何?2.水闸的组成部分及各组成部分的作用是什么?3.水闸孔口设计的影响因素有哪些?如何确定?4.水闸下游不利水流流态及相应的防止措施是什么?5.何谓水闸地下轮廓线?其长度如何拟定?布置方式有哪些?6.试述用“改进阻力系数法”计算闸底板下渗压力和渗透坡降的方法步骤。
7.试述水闸荷载计算和稳定应力分析方法与重力坝有何异同?8.试述闸门、启闭机的分类与选型方法如何?9.水闸两岸连接建筑物的型式有哪些? 如何选用?10.闸室结构计算的内容有哪些? 试述有限深的“弹性地基梁法”的计算步骤?第四章水闸§4~1 水闸的类型和工作特点一、类型(一)概念:水闸是一种利用闸门的启闭来调节水位,控制流量的低水头水工建筑物。
水工建筑物荷载的计算水工建筑物可以分为水利工程和海洋工程两种类型。
在水利工程中,主要涉及到大坝、水闸、水电站等建筑物;在海洋工程中,主要涉及到海洋平台、码头、船坞等建筑物。
无论是哪一种建筑物,其荷载计算都是非常重要的工作,也是建筑物设计的基础。
下面将介绍水工建筑物荷载计算的相关知识。
1. 荷载的定义荷载通常指作用于建筑物上的外力或重力,包括静荷载和动荷载两种类型。
静荷载是建筑物确定位置后,作用于建筑物上的恒定荷载,包括建筑本身的重量、墙体荷载、地基荷载等;动荷载是指作用于建筑物上的变化荷载,包括风荷载、水荷载、地震荷载等。
2. 水荷载的计算方法水荷载是指建筑物受到水流作用时所产生的荷载,通常分为水平水荷载和垂直水荷载两种。
水平水荷载是指建筑物所受到的河水或海水的流动作用力,主要是流体在建筑物周围形成的压力;垂直水荷载则是建筑物所受到的水流冲击力和浮力等。
常见的水平水荷载计算方法有:•用流速和液体密度计算轴向力,再根据流体压力模型计算周向力。
•根据假定的流型,推导出流体平均的周向速度和周向静水压力。
•使用CFD模拟软件模拟水流,分析建筑物所受到的水荷载,但是这种方法需要计算能力更高的计算资源。
常见的垂直水荷载计算方法有:•浮力计算法:浮力的大小等于被液体所代替的物体排开的液体的重量,利用物理平衡条件,可以计算出其作用点和大小。
•冲击力计算法:根据建筑物所受到的冲击力大小,按照惯性平衡原理计算建筑物所受到的荷载。
3. 荷载的影响荷载的影响主要表现在以下几个方面:•建筑物的结构:荷载大小和荷载类型会影响到建筑物的结构,建筑物需要按照荷载大小和类型来设计结构。
•建筑物的安全:荷载过大将超过建筑物结构的受力极限,导致建筑物的安全出现问题。
•建筑物的寿命:长期超荷载工作将导致建筑物的材料疲劳、损坏等,从而影响建筑物的寿命。
4.水工建筑物荷载的计算是设计的基础,对于水利工程和海洋工程都是非常重要的。
荷载的计算需要考虑到环境因素、流体力学、结构力学等多方面因素,因此需要在设计时进行全面的设计和分析。
第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求,获得灌溉、发电、供水等方面的效益,需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物(导流堤、护岸、护底等)、专门建筑物(水闸、船闸、升船机等)将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.水利工程的特点(1)工作条件复杂(2)受自然条件制约,施工难度大(3)效益大,对环境影响也大(4)失事后果严重(5)个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用:指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有:重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应:建筑物对外界作用的响应。
如:应力、变形、振动等荷载:在进行结构分析时,如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响,则此作用称为荷载,也叫直接荷载。
直接荷载如:自重、水荷载间接荷载:在进行结构分析时,无法用一个明确的外力来表示,其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法:○1数学模型:物理模型(模型试验)○2经验类比○3解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备:1.单一安全系数法;2.分项系数极限状态设计法极限状态:当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态,结构就不能满足设计规定的某种功能要求时,称此种特定状态为该功能的极限状态。
09水利专业《水工建筑物》复习资料考试题型一.单项选择题(每题1分,20-30分)二.填空题(每空1分,10分)三.判断改错题(每题2分,10分) 四.简答题(每题6分,36分)五.计算题(14分)第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2。
水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。
3.水工建筑物的类别有哪些?按其作用分为以下几类:(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等(2)泄水建筑物:坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等(3)输水建筑物:输水洞、引水涵管、渠道、渡槽(4)取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道(6)整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等. *注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点(了解)(1)工作条件复杂,考虑因素多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境的影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长第二章水工建筑物设计综述1。
水电工程和水工建筑物如何分等分级?依据是什么?(重点)(1)水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益,工程失事造成灾难工程规模有大小,安全程度有高低分等依据:工程规模、效益、重要性级别:五等(2)水工建筑物的分级永久性主要建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…分级依据:工程等别、作用、重要性级别:五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。
《水工建筑物》复习思考题一.结业考试试卷题型:本课程结业考试是开卷考试,90分钟(1).名词解释,每题4分,共20分;(2).单项选择题,每题4分,共16分;(3).填空题,每空2分,共20分;(4).判断题,每题3分,共12分;(5).简述题,每题6分,共18分;(6).计算题,一题,14分。
二. 考试形式:开卷三. 复习要领:开卷考试涉及范围广泛,不能只看重点;建议复习时要通读教材,充分理解各章节的主要内容,以便快速在教材中找出所需要的内容。
四、各章复习重点:第一章绪论1、概念水利枢纽水工建筑物2、水工建筑物分等分级第二章水工建筑物的荷载及其组合1、概念扬压力;地震荷载;基本烈度;荷载效应;荷载组合;可靠度2、扬压力分布图,计算方法,减小扬压力的措施3、极限状态设计法:承载能力极限状态正常使用极限状态计算方法、适用范围第三章重力坝1、重力坝的稳定主要依靠自重满足稳定和强度要求重点掌握安全系数法以及承载能力极限状态法计算重力坝浅层或深层抗滑稳定性(注意建基面不是水平的情况)2、提高重力坝抗滑稳定的措施3、重力坝的应力分析掌握坝踵、坝趾的应力计算4、温度应力的产生原因以及温控的工程措施5、空化和空蚀的定义以及应采用的工程措施6、混凝土重力坝的材料分区及各分区混凝土的性能要求7、重力坝的基本构造,如分缝、廊道、排水等第四章拱坝1、拱坝的受力特点2、河谷对拱坝的形状的影响宽高比河谷断面形状(U型、V型)3、水平拱圈的布置4、什么是倒悬,倒悬的影响5、拱坝的温度荷载封拱温度定义温度变化对拱圈应力的影响6、拱坝的应力分析拱梁分载法特点,以及与其他方法的异同7、拱坝的几种泄洪及相应的消能防冲方式8、拱坝和重力坝构造的区别,如分缝第五章土石坝1、土石坝的渗流计算计算方法2、渗透变形渗透变形(破坏)的类型、特点3、土石坝的填筑标准粘性土的填筑标准非粘性土的填筑标准4、土石坝稳定分析刚体极限平衡理论的条分法5、土石坝的基本构造防渗体排水(注意几种排水的特点)反滤层过渡层6、砂砾石地基土石坝地基处理措施防渗措施:截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等各自的适用条件排水措施在不同的地质条件下能灵活运用第六章河岸溢洪道1、河岸溢洪道的类型及其特点重点:正槽式溢洪道侧槽式溢洪道2、正槽式溢洪道组成部分第七章水工隧洞1、闸门在隧洞中的布置注意无压隧洞和有压隧洞的布置区别2、隧洞的组成及其作用进口建筑物型式隧洞的断面形状(无压、有压),注意不同的地质条件3、隧洞的灌浆固结灌浆、回填灌浆的作用和区别4、隧洞衬砌的类型5、圆形有压隧洞衬砌的荷载围岩压力(定义)围岩弹性抗力(特点及什么情况下考虑弹性抗力)6、喷锚支护定义原理第八章水闸1、水闸的型式2、消力池的主要型式3、地下轮廓线的定义、布置原则防渗长度4、衡量水闸闸室稳定的指标5、闸门的类型工作闸门、事故闸门、检修闸门的启闭条件平压管的作用6、橡胶坝的特点第九章水利枢纽1、河道引水枢纽的主要类型无坝引水有坝引水2、横向环流的影响3、河道整治目的主要建筑物第十章渠系建筑物1、渡槽定义2、常用渡槽的型式:梁式拱式五、注意事项1、当教材和课件内容不一致时,复习时以课件为准2、考试时需要携带尺子、铅笔等绘图工具,计算题需要用计算器三、填空题造价低。
水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。
3.水工建筑物的类别有哪些?按其作用分为以下几类:(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等(2)泄水建筑物:坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等(3)输水建筑物:输水洞、引水涵管、渠道、渡槽(4)取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道(6)整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
*注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点(了解)(1)工作条件复杂,考虑因素多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境的影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级?依据是什么?(重点)(1)水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益,工程失事造成灾难工程规模有大小,安全程度有高低分等依据:工程规模、效益、重要性级别:五等(2)水工建筑物的分级永久性主要建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物 永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…分级依据:工程等别、作用、重要性 级别:五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。
临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。
3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)(1)单一安全系数法(2)分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)(1)承载能力极限状态当出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:①刚体失去平衡;②材料强度不足而破坏;③结构失稳;④结构转变为机动体系;⑤结构体产生渗透失稳等现象;(2)正常使用极限状态定义:当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时,认为达到了正常使用极限状态。
水工建筑物的安全性与设计安全判别准则[摘要]对设计方案的基本要求是安全、经济和实用。
其中,后两个问题主要是面对工程的直接有关方面,可由设计人员与有关方面商定。
而安全是最重要的事关全社会的问题,不仅由上述人员讨论协商确定,而且还需要面对有关的社会公众取得社会认可。
社会的要求应由法律及工程界制定的有关规范、标准来保证。
制定标准的指导思想应是从全局上做到设计工作与社会的要求相协调,使水工建筑物设计符合安全可靠、经济合理、适用耐久、技术先进的要求,并在总结经验、尤其是总结工程失事或出现事故教训的基础上,加强科学研究,使所制定的标准日趋完善。
【关键词】水工建筑物;安全性;设计安全;判别准则一、水工建筑物的技术安全性在水工建筑物运行并声称其安全时,最重要的是“运行系统一水工建筑物一影响区域”体系的安全技术观点。
从纯技术观点来看,安全性包括水工建筑物的运行可靠性、体系中各组成部分(建筑物设备、影响范围、运行服务)的运行可靠性以及事故危险性。
水工建筑物的状况用技术诊断法确定,该方法是基于对建筑物性能(质量)实施仪器监测和目测的结果进行分析,并检查其是否符合标准及设计要求。
也用类似方法,确定评价水工设备(检测仪表、水力机械和水力发电设备、起重一运输设备、电网和电气设备等等)是否符合标准及设计要求。
水工建筑物的影响区域是指建筑物在运行时影响到的周边环境的部分,并且这部分环境状况的变化可能会影响建筑物的状况。
对影响区域是否符合标准及设计要求的评价,是通过对参数负荷特性曲线以及由于自然作用(气候、地质、水文等)和技术成因对水工建筑物的影响作用进行监控,并将其与设计要求相比较来实现的。
对运行系统是否符合现行法规条例要求的评价则是通过对安全性各项要素(如水工建筑物运行的正常条件、建筑物运行的组织和事故预防系统的组织)进行检查来完成的。
二、工程项目的安全性“安全性”这个术语适应于各种工程对象,已越来越成为一个大众词语,在一些标准文件中,安全性被视为工程项目的性能;而在另一些标准文件中,却被视为工程项目的状况。
第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求;获得灌溉、发电、供水等方面的效益;需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物;用来控制和分配水流;这些建筑物统称为水工建筑物;而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽..第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物导流堤、护岸、护底等、专门建筑物水闸、船闸、升船机等将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等..水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物;根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级..2.水利工程的特点1工作条件复杂2受自然条件制约;施工难度大3效益大;对环境影响也大4失事后果严重5个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用:指外界环境对水工建筑物的影响..主要作用有:重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应:建筑物对外界作用的响应..如:应力、变形、振动等荷载:在进行结构分析时;如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响;则此作用称为荷载;也叫直接荷载..直接荷载如:自重、水荷载间接荷载:在进行结构分析时;无法用一个明确的外力来表示;其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出..建筑物的作用效应分析方法:错误!数学模型:物理模型模型试验错误!经验类比错误!解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备:1.单一安全系数法;2.分项系数极限状态设计法极限状态:当整个结构包括地基或结构的一部分超过某一特定状态;结构就不能满足设计规定的某种功能要求时;称此种特定状态为该功能的极限状态..5.极限状态设计的内容、表达方式极限状态设计包含:1.承载能力极限状态;2.正常使用极限状态承载能力极限状态:刚体失去平衡;超过材料强度;塑性变形过大;土石结构或地基、围岩产生渗透失稳等..正常使用极限状态:结构或构件影响正常使用或达耐久性的极限值..如:影响结构正常使用或外观变形、对人员或设备仪表有不良影响的振动等..6.基本烈度、设计烈度基本烈度:指该地区在今后50年内可能遭遇的较大地震;其超越概率在10%..抗震设计时;一般取基本烈度作为设计烈度抗震设计内容:抗震计算和工程抗震措施7.地震作用效应的分析方法地震作用效应是一种典型的动态作用;其分析方法需根据工程的抗震设防等级来选定..8.结构可靠度、可靠度指标可靠度:结构在给定的条件下;在基准期内完成预定功能的概率;或称可靠概率..可靠度指标:见书P219.在水工设计中;对不同级别的建筑物有不同要求:错误!设计基准期错误!抗击灾害能力错误!安全性错误!运行可靠性错误!建筑材料10.水工建筑物抗震设计的基本要求能抗御设计烈度的地震;如有轻微损坏;经一般处理仍可正常使用..11.地震作用效果地震作用是典型的动态作用;在地基随机性运动的影响下;可能使岩基断层活化发生错动、砂土地层液化、库水对坝体产生动水压力、建筑物振动开裂或倾倒、填土对挡土建筑物产生动土压力、水库库岸崩塌、土石坝坝坡滑动或沉降裂缝等反应;及地震作用效果第三章岩基上的重力坝1.重力坝的工作原理与特点错误!依靠坝体自重;满足稳定和强度要求..重力坝在水压力及其他荷载作用下;主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压力来抵消水压力所引起的拉应力;以满足强度要求错误!横缝:为适应地基变形、温度变化和混凝土的浇筑能力;沿坝轴线方向用横缝将坝体分成若干个独立工作的坝段..错误!坝内设排水管:在靠近坝体上游面错误!坝基设防渗帷幕及排水孔:靠近坝踵的地基内设防渗帷幕;帷幕后设排水孔缺点:1坝体剖面尺寸大;材料用量多2坝体应力低;材料强度得不到充分发挥3坝体与地基接触面积大;相应坝底扬压力大;对稳定不利4坝体体积大;由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩;将产生不利的温度应力和收缩应力;因此在浇注混凝土时;需要有较严格的温度控制措施优点:1结构作用明确;设计方法简便;安全可靠2对地形、地质条件适应性强3枢纽泄洪问题易解决4便于施工导流5施工方便2. 重力坝的荷载及其组合荷载:自重、静水压力扬压力动水压力、波浪压力、泥沙压力、土压力、冰压力、温度作用、地震作用等..扬压力:包括上浮力及渗流压力..上浮力是坝体下游水深产生的浮托力;渗流压力是在上、下游水位差作用下;水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力..动水压力:当水流流经曲面;由于流向改变;在该处产生动水压力..波浪作用使重力坝承受波浪压力;而波浪压力与波浪要素和坝前水深等有关系..冰压力分静冰压力和动冰压力..当温度升高时;冰层膨胀;对建筑物产生的压力称为静冰压力..结构由于温度变化而产生的压力、变形、位移等称为温度作用效应..荷载按性质分:基本荷载和特殊荷载荷载组合可分为基本荷载组合与特殊荷载组合..基本荷载组合属设计或正常情况;由同时出现的基本荷载组成..特殊荷载组合属于校核情况或非常情况;由同时出现的基本荷载和一种或几种特殊荷载组成..3. 重力坝抗滑稳定分析的内容沿坝基面的抗滑稳定分析:采用抗强度公式:将坝体与基岩看成是一个接触面;而不是胶结面..采用抗剪断公式:认为坝体混凝土与岩基接触良好..深层抗滑稳定分析:单斜面深层抗滑稳定计算:地基内只有一个软弱面;计算中将软弱面以上的坝体和地基视作刚体..双斜面深层抗滑稳定计算:在作深层抗滑稳定分析时;应验算几个可能的滑动通道;从中找出最不利的滑动面组合;进而计算其抗滑稳定安全系数常用的计算方法:4. 抗滑稳定分析方法刚体极限平衡法常用、采用有限元法和地质力学模型试验加以复核5. 双斜面深层抗滑稳定分析方法剩余推力法、被动抗力法、等安全系数法6.提高抗滑稳定性的工程措施1利用水重:当坝底基面与基岩间的抗剪强度参数较小时;常将坝的上游面略向上游倾斜..2采用有利的开挖轮廓线:最好利用岩面的自然坡度使坝基面倾向上游;有意将坝踵高程降低;使坝基面倾向上游..3设置齿墙:当基岩内有倾向下游的软弱面时;可在坝踵部位设置齿墙;切断较浅的软弱面..4抽水措施:当下游水位较高;坝体承受浮托力较大时;可考虑在坝基面设排水系统;定时抽水以减小坝底浮托力..5加固地基:帷幕灌浆、固结灌浆以及软弱夹层的处理..6横缝灌浆:将部分坝段或整个坝体的横缝进行局部或全部灌浆;以增强坝的整体性和稳定性..7预加应力措施:在靠近坝体上游面;采用深孔锚固高强度钢索;并施加预应力..7.重力坝应力分析的材料力学法的基本假定错误!坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料..②视坝段为固接于地基上的悬臂梁;不考虑地基变形对坝体应力的影响;并认为各坝段独立工作;横缝不传力..③假定坝体水平截面上的正应力δy按直线分布;不考虑廊道等对坝体应力的影响..8.重力坝的上游坝面坡度为什么不能太大剪应力τu=pu-δyun9.重力坝应力控制标准强度指标采用材料力学法分析时;规范规定的强度指标:a 正常使用极限状态:①短期及长期组合;坝踵计入扬压力不出现拉应力;②长期组合;坝体上游面计入扬压力垂直应力不出现拉应力;③短期组合;下游坝面垂直拉应力不大于0.1MPa..b 承载能力极限状态:基本组合和偶然组合;坝趾及选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态10.影响坝体应力的各种因素..1地基变形模量2坝体混凝土分区3纵缝4分期施工5温度变化及施工过程11.纵缝对坝体应力的影响..1上游面铅直时;纵缝对应力分布没有影响2上游面为正坡时;坝踵合成铅直正应力减小;甚至产生拉应力3上游为倒坡时;坝踵铅直压力增大;对坝体强度有利12.重力坝的温度裂缝的类型及防止措施施工期的温度应力包括:地基约束引起的应力和内外温差引起的应力..裂缝多是由温度应力引起的;裂缝可分为:贯穿性裂缝和表面裂缝防止措施:合理分缝、分块、提高混凝土质量、温度控制温控措施:1降低混凝土的浇注温度:骨料预冷、加冰屑拌和、埋石、减少水泥用量2减少水泥水化热温升:冷却水管、减少浇注层厚度利用仓面散热3加强对混凝土表面养护和保护13.重力坝的应力分析..重点掌握材料力学方法..应力分析的过程:首先进行荷载计算及荷载组合;然后选择合适的方法进行应力计算最后检验大坝各部位的应力是否满足强度要求分析方法:理论计算材料力学法、悬臂梁与水平梁的分载法、有限元计算、模型试验14.重力坝的基本剖面与实用设计剖面基本剖面:在自重、静水压力、扬压力三项主要荷载作用下;满足稳定和强度要求;并使工程量最小的三角形剖面..实用剖面:1上游坝面铅直;适合用于混凝土与岩基接触面的f、c值较大或坝体内有泄水洞或引水管道、进口控制设备的情况2上游坝面上部垂直;下部倾斜;既便于布置进口设备;又可利用一部分水重帮助坝体维持稳定3上游坝面略向上游倾斜;适用于混凝土与基岩接触面间的f、c值较低的情况15.溢流重力坝的孔口形式及其特点孔口形式:开敞溢流式和大孔口溢流式两种17.溢流重力坝的孔口设计孔口尺寸:下泄流量Q、单宽流量q、孔口宽度b 、孔口数n 、溢流长度L、堰顶高程考虑的因素:泄洪要求、闸门和启闭机械、枢纽布置、下游水流条件18.泄水重力坝设计中有关高速水流的几个问题1空化与空蚀:水流在曲面上进行;由于离心作用;或水流受不平整表面的影响;在贴近边界处可能产生负压;当水体中的压强减小至饱和蒸汽压强时;便产生空化..当空化水流运动到压力较高处;由于气泡的溃灭;伴随有声响和巨大的冲击作用..当这种作用力超过结构表面材料颗粒的内聚力时;便产生剥离状的破坏;这种破坏现象称为空蚀2掺气:由溢流坝下泄的水流;当流速超过7-8m/s时;空气从自由表面进入水体;产生掺气..3水流脉动:泄水建筑物中的水流属于高度紊动的水流;其基本特征是流速和压力随时间不断变化..水流对泄水建筑物主要是动水压力..4冲击波:在高速水流边界变化处;如断面扩大、收缩、转弯处;将产生冲击波..19.溢流面体形设计、设计定型水头溢流面组成:顶部曲线段、中间直线段和反弧段顶部曲线段:关键部位:克-奥曲线、WES曲线..反弧段:目的:使从堰面下泄的水流能够平顺转向..反弧半径R应结合下游效能设施来确定..中间直线段:与坝顶曲线和下部反弧段相切、坡度与非溢流坝段相同..剖面设计:要求与非溢流坝基本剖面适应..20. 基本消能形式有哪几种底流消能和挑流消能各有何特点设计的关键是什么常用消能工型式:挑流消能、底流消能、面流消能、消力戽消能1挑流消能:利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎;将下泄急流抛向空中;然后落入离建筑物较远的河床与下游水相衔接的消能方式..适用于:基岩比较坚固的高、中水头泄水建筑物..2底流消能:通过水跃将急流转变为缓流..底流消能的关键:设计时;要注意能产生一定淹没度的水跃..适用于中、低坝;且下游水位稳定;尾水较深..21. 有压泄水孔与无压泄水孔设计上有何不同有压泄水孔:工作闸门布置在出口;门后为大气;可以部分开启;出口高程低;利用的水头大;断面尺少较小..缺点足闸门关闭时;孔内承受较大的内水压力;对坝体应力和防渗都不利;常需钢板衬砌..为此;常在进口处设置事故检修闸门;平时用来挡水..无压泄水孔:工作闸门布置在进口..为了形成无压水流;需在闸门后将断面项部升高..闸门可以部分开用;闸门关闭后孔道内无水;明流段可不用钢饭衬砌;加工简便;干扰少;有利于加快施工进度;缺点是断四尺寸较大;对坝体削弱大..平压管:设在检修闸门和工作闸门之间..减小检修闸门的启门力..通气孔设在:工作闸门之后..起补气和排气作用..22.坝对地基有何要求处理后的地基应达到的要求:错误!具有足够的强度;以承受坝体的压力..错误!具有足够的整体性和均匀性;以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷..错误!具有足够的抗渗性;以满足渗透稳定;控制渗流量..错误!具有足够的耐久性;以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化..23.基础处理的任务是什么错误!防渗错误!提高基岩的强度和整体性..24.灌浆的目的是什么范围目的:提高基岩的整体性和强度;降低地基的透水性..25.帷幕灌浆的目的是什么帷幕深度、厚度、灌浆压力如何确定目的:降低坝底渗透压力;防止坝基内产生机械或化学管涌;减少坝基和绕坝渗漏量;使其在允许范围内..帷幕位置:帷幕中心线离上游面距离约0.1倍底宽帷幕灌浆范围:河床至两岸;帷幕应连续帷幕深度:应根据作用水头和基岩的地质情况确定;地基内透水层厚度不大时;帷幕可伸入相对隔水层3~5m;河床至两岸;帷幕应连续..当透水层埋藏较深或分布无规律时;通常取0.3~0.7倍水头..26.排水的目的是什么如何布置坝基排水目的:充分降低坝基渗透压力并排除渗水..布置:主排水幕帷幕后主排水幕+纵横向廊道组成的副排水系统27.为什么要对断层、破碎带进行处理应如何处理断层破碎带强度低;压缩变形大;易于使坝基产生不均匀沉降;引起不利的应力分布;导致坝体开裂;软弱夹层的厚度较薄;遇水易软化或泥化;使抗剪强度降低;不利于坝体的抗滑稳定;特别是连续、倾角小于30度的软弱夹层;更为不利..断层破碎带:错误!规模大;影响范围广;且对基础强度和压缩变形有较大影响时——进行专门的处理设计错误!规模不大;但对基础强度和压缩变形有一定影响时——混凝土塞加固缓倾角软弱结构面:根据埋深不同;分别采用:错误!混凝土置换、混凝土深齿墙、混凝土塞——提高抗剪能力错误!抗滑桩、预应力锚索、化学灌浆等——保证抗滑稳定、断层破碎带倾角较陡28.横缝纵缝的作用、分类及处理方法..横缝垂直于坝轴线;将坝体分成若干独立的坝段;横缝的划分主要取决于地基特征、河谷地形、温度变化、结构布置和浇注能力等..起作用是:减小温度应力;适应地基不均匀变形和施工要求类型:永久性横缝:伸缩缝或沉降缝;大小1~2cm..临时性横缝:坝段与基岩面的连接处理方法:临时性横缝:缝面设键槽和灌浆系统灌浆永久性横缝:缝面为竖直平面;不灌浆..29.纵缝为了适应混凝土的浇注能力和减小施工期的温度应力;常在平行坝轴线方向设纵缝;将一个坝段分成几个坝块;待其温度接近稳定后再进行接缝灌浆..纵缝按其布置型式可分为:铅直纵缝、斜缝、错缝..30.重力坝哪些部位需设置止水设施止水位置:横缝上游面、溢流面、下游面最高尾水位以下、坝内廊道和孔洞穿过分缝处的四周等部位31.碾压混凝土重力坝与常态重力坝相比;设计上有什么不同碾压重力坝:材料:无坍落度的干硬性混凝土混凝土分区:“金包银”RCD-观音阁;全碾压式RCC坝体防渗:常态混凝土防渗;沥青砂浆防渗层坝体分缝:不设纵缝;横缝可减少温度控制:适当减少32.宽缝重力坝的特点..工作特点:坝基渗水通过宽缝排出;渗透压力明显降低;作用面积小;扬压力小..33.空腹重力坝的特点..特点:空腔下部不设底板;减少了坝底面上的扬压力..34.支墩坝支墩坝是由一系列支墩和挡水面板组成;支墩沿坝轴线排列;前面设挡面板..支墩按照结构分:大头坝、连拱坝、平板坝..35.当今世界的碾压混凝土重力坝日本宫濑坝..第四章拱坝1.拱坝的工作特点1稳定特点:主要依靠两岸拱端的反力作用..2结构特点:拱坝属于高次超静定结构;超载能力强;安全度高;当外荷载增大或坝的某一部位发生局部开裂时;坝体的拱和梁作用将会自行调整..3荷载特点:拱坝坝身不设永久伸缩缝;温度变化和基岩变形对坝体应力的影响比较显着..2.拱坝的结构受力特点拱坝是一种推力结构——拱坝结构上的根本特点坝体承受的荷载错误!一部分通过拱作用——两岸岩体;错误!一部分通过梁作用——坝底基岩坝体稳定;主要依靠两岸拱端的反作用;而不只是靠坝体重量来维持坝体内力分布以压应力为主;压力分布较均匀;有利于发挥材料强度..3.拱坝坝址对地形地质的要求有哪些地形要求:左右两岸对称;岸坡平顺无突变;在平面上是向下游收缩的狭窄河谷段..理想的地质要求:两岸的基岩必须能承受由拱端传来的推力;要在任何情况下保持稳定..河谷的形状特征用坝顶高程处的河谷宽度L与最大坝高H的比值;即宽高比L/H 表示——作为修建拱坝的一项指标..L/H 小拱作用大;坝体可薄..拱坝的厚薄程度常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值;即厚高比T/H来区分..4.拱坝类型1按建筑材料和施工方法分:常规混凝土拱坝、碾压混凝土拱坝、砌石拱坝2按拱圈线形分类:单心圆、双心圆、三心圆、抛物线、对数螺旋线、椭圆拱坝等3按坝面曲率分:只有水平向曲率;单曲拱坝;水平竖直都有;双曲拱坝5.拱坝中心角对坝体应力影响对于一定宽度的河谷;拱中心角越大;拱圈厚度越小;材料强度越能充分得到利用;因而适当加大中心角是有利的..然而加大中心角会使拱圈的弧长增加;在一定程度上抵消了减薄拱圈厚度所节省的工程量;使拱圈体积最小的中心角133.57度..由于拱坝的最大应力常在坝高1/3~1/2处;所以有的工程在坝的中下部采用较大的中心角;由此而向上向下中心角都减小..6.拱圈中心角对坝肩稳定有何影响中心角2δA较大时会直接影响到坝肩的稳定;2δA较大时对坝肩稳定不利7.拱坝封拱、温降对坝体应力及稳定的影响拱坝封拱:横缝径向、纵缝;蓄水前需灌浆封填封拱;使坝连成整体..封拱温度:坝体处于温升状态时:坝体受力M、Q与水压力作用刚好相反;有利于降低坝内应力;轴力N方向相同;对坝端的推力加大;不利稳定..故封拱温度通常选得较低..一般选在年平均气温或略低时;进行封拱..8.拱坝布置的原则原则:在满足稳定和建筑物运用要求下;通过调整拱坝外形尺寸;使坝体材料强度得到充分发挥;控制拉应力在允许范围内;而坝体工程量最省..9.合理的拱圈形式应当是什么样的最合理的拱圈形式应当是:变曲率、变厚度、扁平的错误!其压力线接近拱轴线;使截面压应力分布趋于均匀;错误!传到两岸岩体上的合力方向与岩体的交角较大;以利坝肩稳定..抛物线拱的优点:曲率变化连续、压应力分布均匀、利于坝肩岩体稳定10.拱坝主要作用荷载有哪些自重、静水压力、扬压力、动水压力、泥沙压力、冰压力、浪压力、温度荷载及地震荷载11.温度荷载对拱坝的影响当坝体温度低于封拱温度时;坝轴线收缩;使坝体向下游变位;由此产生的弯矩和剪力的方向与水压力产生的相同;但轴力方向相反;当坝体温度高于封拱温度时;坝轴线伸长;使坝体向上游变位;由此产生的弯矩和剪力方向与水压力产生的相反;但与轴力方向相同..因此;温降对坝体应力不利;温升使拱端推力加大;对坝肩稳定不利..在拱坝分析中;温度荷载分为:均匀温差主要部分;等效线性温差;非线性温差12.应力分析方法、应力指标1纯拱法:假定坝体由若干层独立的水平拱圈叠合而成;每层拱圈可作为弹性固端拱进行计算..由于纯拱法没有反应拱圈之间的相互作用;假定荷载全部由水平拱承担;不符合拱坝的实际受力状况;因而求出的应力一般偏大..2拱梁分载法:将拱坝视为由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成的空间结构;坝体承受的荷载一部分由拱系承担;一部分由梁系承担;拱和梁的荷载分配由拱系和梁系在各交点处变位一致的条件来确定..3有限元法:将拱坝视为空间壳体或三维连续体;根据坝体体形;选择不同的单元模型..4壳体理论计算方法5结构模型试验6拱冠梁法:是按中央悬臂梁与若干层水平拱在其相交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析方法..是一种简化了的拱梁分载法应力指标:容许压应力、容许拉应力13.坝肩岩体稳定的分析方法有哪几种刚体极限平衡法的基本假定是什么拱坝失稳形式:坝肩岩体拱座失稳;沿建基面及附近软弱面的上滑失稳;最常见的失稳方式是坝肩岩体在拱端推力作用下发生的滑动失稳..稳定分析方法计算分析法:刚体极限平衡法错误!有限元法:地质力学模型试验刚体极限平衡法基本假定:错误!.将滑移体视为刚体;不考虑期间的相对位移错误!.只考虑滑移体上力的平衡;不考虑力矩平衡错误!.忽略拱坝的内力重分布作用错误!.达极限平衡状态时;滑裂面上的剪力达极限14.拱坝的坝身泄水方式及消能方式坝身泄水方式:1自由跌流式2鼻坎挑流式3滑雪道式—拱坝特有的一种泄洪方式4坝身泄水孔式消能方式:1跌流消能2底流消能深式泄水孔3挑流消能15.拱坝的横缝为永久缝吗如何处理在一定条件下;可将横缝的一部分保持为永久性的明缝..16.垫座、重力墩与周边缝对于地形不规则的河谷或局部有深槽时;可在基岩与坝体之间设置垫座;在垫座与坝体间形成周边缝..周边缝一般可做成二次曲线或卵形曲线;使垫座以上坝。
水工建筑物设计A.非溢流坝段剖面计算一、确定坝顶高程H (分别按照设计情况和校核情况计算)拦河坝为浆砌石重力坝,由溢流段和非溢流段组成,初步决定溢流段设在坝体中部。
重力坝的基本剖面为三角形剖面; 1、坝顶超高值△h 的计算∆=++l z ch h h h式中:lh ——波浪高度(m );z h ——波浪中心高于静水面的高度(m );ch ——安全超高(m ),按下表选用。
安全超高表 h c(1)计算波浪高度h l=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D=⨯0.8l L 10.4(h )式中:V ——计算风速(m/s ),是指水面以上10m 高处的风速,在正常运用条件下的Ⅰ,Ⅱ级坝,采用多年平均最大风速的1.5~2.0倍,在设计中,取1.5倍的最大风速;D ——风作用于水域的长度(km ),即为吹程。
(本设计中有库区地形图量得 D=1.2km ) L ——波长,以m 计。
因此, 设计情况=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D=0.0166×(1.8*1.5)5/4×1.21/3=0.061053(m )=⨯0.8l L 10.4(h )=10.4×0.0610530.8=1.110705(m ) 校核情况=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D= 1.238521(m )=⨯0.8l L 10.4(h )= 12.34116(m )(2)计算波浪中心高于静水面的高度hz 设计情况π⨯π⨯=2l z h 2hh cthL L式中: h ——坝前水深,以m 计;cth ——数学中对数曲线函数,x xx xe e cthx e e +=-值约等于1。
2l z h 2hh cthL L π⨯π⨯= =0.010538(m ) 校核情况2l z h 2hh cthL L π⨯π⨯= = 0.390284 (m) (3)安全超高 hc根据本工程的建筑物级别3级,查《安全超高表》知: 设计情况 校核情况 hc=0.4 (m ) hc=0.3 (m )(4)计算坝顶超高值△h①设计情况h h h h∆=++l z c=0.061053+0.010538+0.4=0.471591(m)②校核情况h h h h∆=++l z c=1.928805(m)2.坝顶高程H的计算①设计情况H =设计洪水位+△h=236.31+0.471591=236.7816(m )②校核情况H =校核洪水位+△h=237.22+1.928805=239.148(m)坝顶高程取值为239.148m;设有1.2米的防浪墙,则防浪墙顶高程为240.348米。
中华人民共和国行业标准水工建筑物荷载设计规范前言本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“(90)水规字11号”文件的安排组织制订的。
其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用(荷载)取值标准,以利于按照GB50199—94水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。
本规范必须与按照GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。
本规范中所列全部附录都是标准的附录。
本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。
本规范的主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院。
参编单位有:电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院,水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院,中国水利水电科学研究院,南京水利科学研究院。
本规范的主要起草人:梁文治、家常春、苗琴生、张学易段乐斋、周芙、黄东军、范明桥、刘文灏、陈厚群、席与光卢兴良、薛瑞宝、赵在望、岳耀真、吕祖伤、潘王华、刘蕴供吴孝仁、侯顺载、据常忻、王鉴义、汤书明、聂广明、徐伯孟潘玉喜、唐政生、郦能惠、李启雄、黄淑萍。
1 范围本规范适用于各类水工建筑物的结构设计。
12 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准GBJg—87 建筑物结构荷载规范GBJ145—90 土的分类标准DL5073—1997 水工建筑物抗震设计规范DL/T5058—1996 水电站调压室设计规范DL/T5082一1998 水工建筑物抗冰冻设计规范23 总则3.0.1 为了统一水工结构设计的作用取值标准,使设计符合安全适用、经济合理、技术先进的要求,特制订本规范。
3.0.2 本规范是根据GB50199—94 水利水电i程结构可靠度设计统一标准》规定的原则制定的。
前言1 范围2 引用标准3 总则4 主要符号5 作用分类和作用效应组合6 建筑物自重及永久设备自重7 静水压力8 扬压力9 动水压力10 地应力及围岩压力11 土压力和淤沙压力12 风荷载和雪荷载13 冰压力和冻胀力14 浪压力15 楼面及平台活荷载16 桥机和门机荷载17 温度作用18 地震作用19 灌浆压力附录 A(标准的附录)水工结构主要作用按随时间变异的分类附录 B(标准的附录)水工建筑物的材料重度附录 C(标准的附录)混凝土衬砌有压隧洞的外水压力折减系数附录 D(标准的附录)改进阻力系数法附录 E(标准的附录)简单管路水锤压力计算公式附录 F(标准的附录)主动土压力系数Ka和静止土压力系数K0的计算附录 G(标准的附录)波浪要素和爬高计算附录 H(标准的附录)水库坝前水温计算附录 J(标准的附录)拱坝运行期温度作用的标准值附录 K(标准的附录) 本规范用词说明条文说明打印刷新水工建筑物荷载设计规范Specifications for load design ofhydraulic structureDL5077—1997主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院批准部门:中华人民共和国电力工业部批准文号:电综[1997]567号施行日期:1998年2月1日前言本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“(90)水规字11号”文件的安排组织制订的。
其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用(荷载)取值标准,以利于按照GB50199—94《水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。
本规范必须与按照GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。
本规范中所列全部附录都是标准的附录。
本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。
本规范的主编单位:电力工业部中南勘测设计研究院。
参编单位有:电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院,水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院,中国水利水电科学研究院,南京水利科学研究院。
SL191-2008《水工混凝土结构设计规范》要点SL191-2008《水工混凝土结构设计规范》对SDJ20-78和SL/T191-96两规范进行了整合,对部分条文进行了合理修订,并补充了新的内容。
SL191-2008修订的主要内容有:1结构构件的安全度表达,在考虑荷载与材料强度的不同变异性的基础上,采用经多系数分析的安全系数K的表达方式;2对环境类别的划分进行了调整;对结构设计的耐久性要求作了补充;3按照新的钢材国家标准,取消了热处理钢筋,对钢筋的品种进行了调整;对混凝土和钢筋的材料性能设计指标作了修订;4斜截面承载力计算公式由原规范的两个公式改为一个公式;受冲切承载力计算增加了考虑荷载作用面积影响等因素;5对大保护层厚度构件裂缝宽度的计算公式进行了修正;增加了非杆件体系钢筋混凝土结构通过限制钢筋应力来间接控制裂缝宽度的规定;6增加了小剪跨比的牛腿配筋计算公式;对壁式连续牛腿单位长度吊车轮压的计算方法作了调整;7增加了具有水工特点的闸门门槽、水电站钢筋混凝土蜗壳、尾水管和坝体内孔洞的设计构造要求。
SL191-2008规范所替代标准的历次版本为:——SDJ20-78——SL/T191-96一、荷载效应组合设计值计算SL191-2008引入荷载效应组合系数,相当于SL/T191-96规范荷载分项系数,但略有不同。
1.荷载类别《建筑结构荷载规范》GB50009-2001将荷载分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载3类。
《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997附录A列举水工结构常用荷载分类。
《水工混凝土结构设计规范》SL191-2008把永久荷载分为两类:S表示;另一类是变异性很小的自重、设备重等,它所产生的荷载效应用Gk1S表示。
一类为变异性稍大的土压力、围岩压力等,其荷载效应用2Gk可变荷载也分为两类:S表示;另一类是可严格控制其不超一类是一般可变荷载,其荷载效应用Qk1出规定限值的可变荷载(或称为“有界荷载”),如按制造厂家铭牌额定值设计的S表示。