混凝土拱坝设计
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混凝土拱坝设计规范混凝土拱坝是一种能够有效阻止水流通过和抵御洪水侵袭的重要工程结构。
为了保证拱坝的安全可靠,各国都制定了相应的设计规范。
以下是国内常用的混凝土拱坝设计规范(GB12XXX-20XX)的概述。
1. 拱坝的选择与确定根据河流性质、岩石稳定性、坝址地质条件等因素,确定拱坝的类型和尺寸。
采用合适的拱坝类型,能够有效提高拱坝的抗震性能和稳定性。
2. 拱坝的结构形式混凝土拱坝可以采用单曲线拱形、双曲线拱形和抛物线拱形等形式。
结构形式要满足水压力分布的要求,并考虑坝基的地质条件和工程经济性。
3. 水压力计算根据拱坝的水封面积、水头高度和波浪等因素,计算水压力的大小。
水压力的计算要符合静水压力和动水压力的叠加原则,并考虑施工和保护的荷载。
4. 水压力的传递水压力通过坝体传递到坝基,坝体和坝基之间要有足够的承压能力。
拱坝设计中考虑了弯矩、拉力、剪力等力的作用,以保证结构的稳定性和抗震性能。
5. 坝墩设计拱坝的墩高和墩宽要满足坝体的稳定性和洪水流量的要求。
墩体的形状和尺寸应当能够减小坝基底面的渗流和渗透压力,并降低地震作用下的地基应力。
6. 坝体结构设计根据拱坝的形式和尺寸,确定坝顶高程、坝顶宽度、坝脚厚度等参数。
考虑到坝体的抗震性能和功效,采用适当的剖面形状,提高结构的稳定性。
7. 坝体的节理和缝隙处理拱坝的施工和保护过程中,应尽量减少坝体的节理和缝隙。
节理和缝隙的处理要符合抗渗、抗冲刷和抗震的要求,确保结构的完整性和密实性。
8. 坝体的防渗设计混凝土拱坝的防渗设计要根据地质条件和水流情况,采用合适的防渗措施。
包括渗流计算、排渗槽、过渡梯形、锚杆加固等措施,以提高结构的抗渗性能。
9. 坝基的加固与处理对于存在地质缺陷或者软弱层的坝基,需要进行加固和处理。
加固措施可以包括灌浆、加固土层、岩石锚固等,以提高坝基的承载能力和稳定性。
10. 监测和维护混凝土拱坝的监测和维护是确保结构安全的重要措施。
监测包括振动、位移、裂缝等参数的实时监测,维护包括防腐、修复、加固等工作。
混凝土拱坝设计规范
一、概述
混凝土拱坝是一种工程结构形式,是按照某种规定的形状,用混凝土、钢筋或石膏护壁体系或桩筒体系,实现挡水功能的建筑物。
混凝土拱坝的
设计充分考虑坝体的水力稳定性,保证安全可靠的工程运行,以及尽可能
减少建筑物的成本和运行费用。
二、基本要求
(1)坝体整体结构形式及抗滑安全系数应满足设计要求。
(2)施工断面及大小尺寸应符合工程要求,以保证设计造价与预算。
(3)地质勘测完全,地基土、混凝土、混合土及岩质均有充分的承
载能力。
(4)坝体结构应有一定的耐磨损性,以减少坝体维修成本。
(5)混凝土应符合生产标准,保证坝体结构质量。
(6)混凝土拱坝的设计要求应当考虑建筑物的适用性,以及防护工程、地下水治理等环境质量要求。
(7)设计应满足安全性要求,考虑洪水、渗漏等极端情况下的坝体
安全性,以及放空水面的抗垂直拱力能力。
(8)坝体承压及抗拉能力应满足计算要求,采取必要的防水、抗滑
以及抗扰动措施以保证坝体的完整性。
三、施工要求
(1)坝体施工高度、体量、坝形状,以及排水沟、过流槽等设计必。
混凝土拱坝设计规范本文档旨在介绍混凝土拱坝设计规范的背景和目的。
混凝土拱坝是一种常用的水利工程结构,用于治理河流、蓄水和发电等目的。
其设计必须遵循严格的规范,以确保结构的安全性和可靠性。
混凝土拱坝的设计规范是为了确保拱坝在承受水压力、水荷载、地震和其他外部力量时能够保持稳定。
准确的设计规范可以帮助工程师们在拱坝设计和施工过程中考虑到各种因素,从而确保拱坝具备可持续性和长期稳定性。
本文档将详细介绍混凝土拱坝设计规范的要求和建议,以便为工程师们提供一个指导性的参考,帮助他们在实践中进行拱坝的设计和施工。
通过遵循这些规范,设计出安全可靠的混凝土拱坝,以满足工程的要求和水利工程发展的需要。
请注意,本文档中所引用的内容严格遵循可确认的来源,以确保信息的准确性和可信度。
解释混凝土拱坝设计中的基本原则和要求。
在混凝土拱坝设计过程中,需要遵循以下几个基本原则和要求:结构安全性原则:设计的拱坝结构必须具备足够的强度和稳定性,能够承受水压、荷载和温度等外力的作用,确保拱坝的安全运行。
满足运用要求原则:拱坝的设计不仅要满足结构安全性的要求,还需考虑拱坝在实际运用中的功能和性能要求,如防洪、蓄水、发电等。
经济合理性原则:混凝土拱坝的设计应尽量遵循经济合理性原则,即在满足安全和功能要求的前提下,合理控制工程投资,优化设计方案,降低建设和维护的成本。
进度和施工可行性原则:设计的拱坝方案必须考虑施工的可行性和合理性,保证施工进度的合理安排,并确保在施工过程中能够顺利实施。
综上所述,混凝土拱坝的设计原则旨在保证结构的安全性,满足运用要求,经济合理,并考虑施工可行性,以确保拱坝在实际运行中能够安全稳定地发挥其功能。
二、结构设计详述混凝土拱坝的结构设计方法和过程。
混凝土拱坝的结构设计是一个重要环节,确保拱坝能够承受水压力、地震力和其他外部荷载的影响,同时保证其稳定性和安全性。
以下是混凝土拱坝的结构设计方法和过程的详细描述:确定设计参数:首先需要确定设计参数,包括水位、坝高、坝顶宽度等。
混凝土拱坝结构设计技术规程一、前言混凝土拱坝是大型水电工程中常见的一种水利水电建筑物,它主要用于水库的蓄水和调节,同时也常用于防洪和发电等方面。
混凝土拱坝的设计对于工程的安全、经济和环保性都有着重要的影响。
本文旨在介绍混凝土拱坝结构设计的技术规程,包括设计原则、构造形式、材料选择、设计计算、施工管理等方面的内容。
二、设计原则1. 安全性原则:混凝土拱坝的设计应该以安全为首要原则,确保工程的稳定性、承载力和抗震性。
2. 经济性原则:混凝土拱坝的设计应该以经济效益为导向,适当控制成本,提高工程的投资效益。
3. 环保性原则:混凝土拱坝的设计应该以环境保护为出发点,合理利用资源,降低污染排放,保护生态环境。
三、构造形式混凝土拱坝的构造形式可以分为单曲线拱坝、双曲线拱坝、悬链拱坝等形式。
其中单曲线拱坝是最常见的形式,适用于大多数情况。
双曲线拱坝和悬链拱坝适用于斜坡较陡、地质条件较差的情况。
设计时应根据具体情况选择合适的构造形式。
四、材料选择1. 混凝土:混凝土是混凝土拱坝的主要材料,应选用高强度、高耐久性、低收缩性的混凝土。
2. 钢筋:钢筋是混凝土拱坝的加固材料,应选用高强度、高韧性的钢筋。
3. 基础材料:混凝土拱坝的基础材料应选用高强度、高耐久性的岩石或混凝土。
五、设计计算1. 拱坝的几何参数:拱坝的几何参数包括拱高、拱径、弧长、曲率半径等,这些参数的选择应根据工程的具体情况进行计算和确定。
2. 拱坝的受力分析:拱坝的受力分析包括静力分析和动力分析两方面,其中静力分析主要包括重力、水压力、土压力、温度应力、膨胀应力等方面的计算。
动力分析主要包括地震、风荷载、水流冲击等方面的计算。
3. 拱坝的稳定性分析:拱坝的稳定性分析主要包括渗流分析、裂缝分析、滑动分析、倾覆分析等方面的计算。
六、施工管理1. 施工过程中应严格按照设计要求进行施工,确保工程质量和安全。
2. 施工过程中应加强现场管理,严格执行施工计划,做好安全防护工作。
中华人民共和国水利行业标准混凝土拱坝设计规范Design specification for concrete arch damsSL282——2003主编单位:上海勘测设计研究院长江水利委员会长江勘测规划设计研究院批准部门:中华人民共和国水利部施行日期:2003年6月1日中国水利水电出版社2003 北京前言根据水利部1997年下达的技术标准制定、修订计划,水利水电规划设计管理局的水规局(1997)7号文《关于印发水利水电勘测设计技术标准工作会议有关文件的通知》以及S《L01—97 水利水电技术标准编写规定》,对SD145一85 〈混凝土拱坝设计规范》进行修订。
规范修订的理论原则,水利行业暂不按GR50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的规定修订,仍按定值安全系数法修订。
水利部水利水电规划设计管理局又在水规局技(1999)10号文《关于印发水利水电工程设计可靠度理论应用研会会议纪要的函》中重申了上述原则,并认为对有条件的大型工程,可在设计中用可靠度理论作分析研究,通过工程设计实践,积累经验,待条件成熟后,在规范再次修订时进行研究。
本次修订的SL282—2003《混凝土拱坝设计规范》主要章节内容有:——拱坝体形选择、泄洪方式及拱坝布置;——泄洪、消能及防冲的水力设计;——作用在拱坝上的荷载及其组合;——拱坝应力分析内容、方法及其控制标准——拱座抗滑稳定、变形稳定及其安全指标;——坝基开挖、灌浆、防渗、排水及断层和软弱结构岩体的处理;——坝顶布置、分缝、廊道、止水及排水等构造设计;——坝体混凝土材料、温控标准及温控措施;——安全监测设计原则、监测项目及监测设施布置。
对规范SD145—85修改补充的主要内容如下:中华人民共和国水利部关于批准发布《混凝土拱坝设计规范》SL282—2003的通知水国科[2003]94号部直属各单位,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水利局:经审查,批准《混凝土拱坝设计规范》为水利行业标准,并予发布。
摘要A江水利枢纽同时兼有防洪,发电,灌溉,渔业等综合作用,水库正常蓄水位184.5m,设计洪水位186.7m,校核洪水位189.5m,汛前限制水位182m,死水位164m,尾水位103.5m。
水库死库容9.3亿m3,总库容12亿m3。
A江水利枢纽工程等级为一等,工程规模为大(1)型工程,主要建筑物级别为1级,次要建筑物级别为3级,临时性建筑物级别为4级。
A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物,主副厂房,泄水建筑物,过木筏道等。
挡水建筑物是一变圆心变外半径的双曲拱坝,坝顶弧长347m,最大坝高99m,坝底厚27m,坝顶宽8.0m。
泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成:浅孔位于两岸,孔口宽9.0m,高9.0m,进口底高程为164m,出口底高程为154m;中孔位于水电站进水口两侧,孔口宽7.0m,高7.5m,进口底高程为135m,出口底高程为130m。
在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门,检修闸门采用平板门,工作闸门采用弧形闸门,在每一个工作闸门的上方有启闭机房,浅孔启闭机房高程为176m,中孔启闭机房高程为150m。
泄槽支撑结构采用框架式结构。
坎顶高程为118m,浅孔反弧半径为30m,中孔反弧半径为40m。
泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角浅孔和中孔均为θ=20,,导墙厚度为1.0m,浅孔导墙高度为8m,中孔导墙高度为8.5m。
坝后式厂房装有4台5万kw的发电机组,主厂房长81m,宽18m,副厂房长66m,宽10m,安装场长21m,宽18m。
压力管道的直径为4.5m,发电机层高程为114.8m,尾水管底高程为90.8m,厂房进水口底高程为152.3m。
为防止坝基渗漏,在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆,并且为了减少坝基的扬压力,在灌浆帷幕之后设置排水孔。
为了防止混凝土产生裂缝,拱坝坝体设置横缝,横缝面上需设置键槽,以咬合加固,增强坝体的抗剪能力。
当底宽在40~50m以上的拱坝,才考虑设置纵横缝,而本设计中,拱坝坝底宽为27m,小于40m,故可不设置纵缝。
变半径变中心角拱坝设计AbstractAjiang hydrocomplex play parts in flood control,water power,irrigation,water conservancy related fisheries,and so on.The reservoir normal water level is 184.5m,design flood level is 186.7m,maximum flood level is 189.5m,flood control level is 182m,dead water level is 164m,and tailwater level of hydropower station is 103.5m.The dead reservoir capacity is 930,000,000m3,and the total reservoir capacity is 1,200,000,000 m3. The hydraulic engineering grade is Grade I.The hydroproject is consist of water retaining structure,power house,auxiliary room,sluice structure,raft sluice,and so on.The water retaining structure is a double curvature arch dam.The length of the axis of crest dam is about 347m.Maximum height of the dam is 100m,the thickness of the bottom of the dam is 27m,and the width of the top of the dam is 8.0m.The release structure is comprised of 2 mid-level outlet and 2 short-level outlet.The width of the mid-level outlet is 7.0m,and the height is 7.5m;the width of the short-level outlet is 9.0m,and the height is 9.0m.The upstream and the downstream side of every outlet are a bulkhead gate and a operating gate which is a radial gate.There is a room where a gate hoist is put above every service gate.The two rooms which are above the mid-level outlet service gate are at an elevation of 150 metres,and the other two rooms are at an elevation of 176 metres.The intake of the mid-level outlet is at an elevation of 135 metres,and the intake of the short-level outlet is at an elevation of 164 metres.The type of the power house is at damtoe.The dimensions of the power house and the auxiliary room are 81m×18m and 66m×10m.The generator floor is at an elevation of 114.8 metres,and the bottom of the draft tube is at an elevation of 90.8 metres,and the intake of hydropower station is at an elevation of 152.3 metres.In case of leakage of the dam foundation,there is grouting curtain at the base of the dam,behind which there are drainage holes which decrease the uplift pressure of the dam foundation.In radial directions there are transverse joints in which there are keys,and because the thickness of the bottom of the dam is smaller than 40~50 metres,there is no longitudinal joint.目录第一章综合说明 (1)§1.1概述 (1)一枢纽概述 (1)二设计要求 (2)§1.2工程特性表 (2)水库特性表 (2)第二章设计资料 (3)§2.1枢纽任务 (3)§2.2基本资料 (3)一自然地理 (3)二工程地质 (5)三筑坝材料 (6)四库区经济及其它 (6)第三章枢纽主要建筑物的型式与总体布置 (8)§3.1工程等级及技术规范设计标准 (8)一工程等级 (8)二技术规范 (9)三洪水标准 (9)§3.2调洪演算及设计基本数据 (10)一调洪演算的目的 (10)二调洪演算的原理 (10)三泄洪方案的选择 (11)四坝顶高程 (12)五水库运用方式 (13)§3.3枢纽组成建筑物 (14)§3.4坝型选择 (14)一坝型初选 (14)二坝型选定 (16)三坝体形态选择 (20)§3.5泄水建筑物型式选择 (21)§3.6厂房及引水系统布置 (21)§3.7枢纽总体布置 (21)第四章拱坝设计 (22)§4.1拱坝型式及布置 (22)一拱坝剖面设计 (22)二拱坝的布置 (23)变半径变中心角拱坝设计§4.2荷载及其组合 (24)一荷载及计算 (24)二荷载组合 (30)§4.3计算原理和计算步骤 (30)一计算原理 (30)二计算步骤 (30)§4.4应力强度分析(电算,手算) (31)一电算 (31)二手算 (31)§4.5坝肩稳定验算 (37)一验算原理 (37)二验算工况 (39)三验算结果 (39)第五章泄水建筑物设计 (41)§5.1基本资料及泄水建筑物的形式 (41)§5.2泄槽设计 (42)5.2.1 进口段 (42)5.2.2泄槽设计 (43)5.2.3导墙尺寸 (43)§5.3消能与防冲 (44)一水舌挑距 (44)二冲刷坑深度 (44)三消能率计算 (45)§5.4泄水孔口应力及配筋 (46)第六章坝体细部构造及地基处理 (47)§6.1坝体构造与细部结构设计 (47)一坝体与坝面 (47)二坝体分缝 (47)三坝内廊道和坝后工作桥 (48)§6.2坝基处理 (49)一坝基处理的一般要求: (49)二地基的处理和开挖 (49)三坝基排水孔 (50)结语 (51)参考文献 (52)水利水电工程专业毕业设计第一章综合说明§1.1概述一枢纽概述A江是我国东南地区的一条河流,流向自西向东,流经A省南部地区,汇入东海,干流全长153km,流域面积4860平方公里。
根椐流域规划拟建一水电站。
本设计任务是对A江水利枢纽进行设计。
A江水利枢纽是一项同时兼顾防洪,发电,灌溉,渔业等综合作用的水利工程。
坝址以上流域面积2761平方公里, 水库正常蓄水位为185m,汛前限制水位为182m,死水位为164m,设计水位为186.7m,校核水位为189.5m。
电站多年平均发电量为5.09亿度,正常蓄水位时,水库面积为35.60平方公里,为发展养殖创造了有利条件,同时增加灌溉面积50万亩。