重力坝坝高计算结果2005.5.11

水利重力坝设计参数及分析摘要：重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。

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由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

本文根据实际对其进行了简要的分析，仅供参考。

关键词：水利工程,重力坝,应力分析0、概述重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点：①相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高；④在坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题。

重力坝的缺点是：①坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；②坝体体积大，耗用水泥多；③施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。

1、设计参数及分析方法某水坝的截面及其尺寸示意图见图。

坝体由混凝土浇筑,其材料的弹性模量为21.4GPa,泊松比为0.25,密度为2400kg/m3。

坝体挡水面承受静水压力作用,假设最危险状态为水平面刚好平坝顶。

实际的混凝土重力坝坝轴线往往较长,对于离开坝肩较远的坝段,按平面应变问题进行分析计算,得出的结果与实际情况很接近。

为方便计算,可将三维坝体模型简化成二维平面应变模型。

坝体的上、下游地基和坝底坝基各取为100m。

2、有限元模型的建立坝体及坝基有限元分析采用ANSYS单元库中PLANE42单元,它可用作平面应变单元,有4个节点,每个节点有两个自由度(x和y向位移,坐标系x轴正向指向下游,y轴正向指向坝顶)。

在ANSYS中建立模型并选用四边形映射网格划分。

对模型施加边界条件,并施加水压力及重力荷载。

坝体截面示意图图3、重力坝应力分析为了分析地基弹性模量对坝体应力的影响,分别取上述5种具有不同弹性模量的岩体作为地基材料,对模型进行有限元求解。

********************************************************************** 重力坝计算---------------------------------------------------------------------- [计算简图]----------------------------------------------------------------------[用户输入信息] 1.坝体基本信息 重力坝级别: 5级 结构安全级别:III 级结构重要性系数: 0.90重力坝类型: 实体重力坝 坝体高度: 9.500m 坝顶标高: 82.500m 坝顶宽度:3.000m2.坝体分层信息分层编号 分层厚度(m) 上游坡度 下游坡度 1 1.000 0.00 0.00 2 5.000 0.00 -0.70 3 3.500 0.20 -0.703.水位信息水位状态上游水位(m) 下游水位(m) 水的容重(kN/m3)正常蓄水位 81.500 74.200 10.000设计洪水位 81.990 74.700 10.000校核洪水位 82.200 75.100 10.000冬季库水位 81.500 74.200 10.0004.永久设备没有永久设备!5.附加荷载没有附加荷载!6.扬压力坝内设防水帷幕和排水系统坝内没有设抽排系统主排水孔位置: 1.000m渗透压力强度系数: 0.75坝内没有设排水管其中排水管及排水孔的位置均为距离坝顶面上游端点的水平距离7.淤沙压力坝体上游没有淤沙8.浪压力坝体位置类型: 内陆峡谷地区计算风速(50年一遇): 50.000m/s计算风速(多年平均最大): 50.000m/s底坡: 18.50正常蓄水位--风区长度: 300.000m设计洪水位--风区长度: 300.000m校核洪水位--风区长度: 350.000m正常蓄水位--风区内平均水深: 4.500m设计洪水位--风区内平均水深: 4.800m校核洪水位--风区内平均水深: 5.000m9.冰压力用户不考虑冰作用10.土压力上游没有填土下游没有填土11.地震作用设计烈度: 7水平向地震设计加速度(g): 0.10地震作用效应折减系数: 0.25计算动态分布系数时的分层厚度: 5.00m计算动态分布系数时的最大分层数: 25计算地震主动土压力的计算系数: 0.25计算地震主动土压力的修正系数: 1.00下游地震主动土压力的计算方式: 不计算12.作用分项系数坝体自重作用分项系数: 1.00永久设备作用分项系数(不利): 1.05永久设备作用分项系数(有利): 0.95附加荷载作用分项系数: 1.00静水压力作用分项系数: 1.00坝底面浮托力作用分项系数: 1.00坝底面渗透力作用分项系数: 1.20坝底面主排水孔前作用分项系数: 1.10坝底面残余扬压力作用分项系数: 1.20坝体内部浮托力作用分项系数: 1.00坝体内部渗透力作用分项系数: 1.20淤沙压力作用分项系数: 1.20浪压力作用分项系数: 1.20静冰压力作用分项系数: 1.10动冰压力作用分项系数: 1.10土压力作用分项系数: 1.20地震作用分项系数: 1.0013.材料性能混凝土容重: 24.00 kN/m3混凝土抗拉强度: 2.00MPa混凝土抗压强度: 26.20MPa混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00MPa坝基面抗剪断摩擦系数: 1.25坝基面抗剪断粘聚力: 1.05MPa基岩抗剪断摩擦系数: 1.35基岩抗剪断粘聚力: 1.75MPa基岩抗压强度: 120.00MPa14.地震作用下材料性能提高系数混凝土抗拉强度: 1.30混凝土抗压强度: 1.00混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00坝基面抗剪断摩擦系数: 1.00坝基面抗剪断粘聚力: 1.00基岩抗剪断摩擦系数: 1.00基岩抗剪断粘聚力: 1.00基岩抗压强度: 1.0015.材料性能分项系数抗剪断强度--摩擦系数--(混凝土/基岩): 1.30抗剪断强度--粘聚力 --(混凝土/基岩): 3.00抗剪断强度--摩擦系数--(混凝土/混凝土): 1.30抗剪断强度--粘聚力 --(混凝土/混凝土): 3.00抗剪断强度--摩擦系数--(软弱结构面): 1.50抗剪断强度--粘聚力 --(软弱结构面): 3.40混凝土抗压强度: 1.50混凝土抗拉强度: 1.60基岩抗压强度: 1.8016.作用组合共有6 种作用组合荷载组合 1名称: 持久状况-基本组合-正常蓄水位组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：校核洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 2名称: 持久状况-基本组合-防洪组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：设计洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 50年一遇地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 3名称: 持久状况-基本组合-冰冻组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：冬季库水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 不计算地震动水压力: 不计算冰压力 : 计算地震动土压力: 不计算荷载组合 4名称: 短暂状况-基本组合-施工期组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：正常蓄水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 不计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 不计算地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 5名称: 偶然状况-偶然组合-校核洪水位组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：校核洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 6名称: 偶然状况-偶然组合-地震组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：正常蓄水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 计算[作用力计算说明]取单位米长度的坝段为计算单位考虑地震作用时地震水平加速度指向坝体下游作用力的位置: 截面形心作用力的方向: 水平力以指向坝体下游为正竖向力以竖直向上为正弯矩方向以坝体下游出现拉应力为正[坝体强度和稳定承载力极限状态计算]1.坝趾抗压强度承载能力极限状态检算荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.160MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.160MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.603e+002 -6.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +8.805e+001 -8.343e-001 -6.047e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.777e+002 -8.576e+002 -8.214e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((857.572/9.650-(-821.379)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.211MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.190MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((857.572/9.650-(-821.379)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.211MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.190MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.127MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.127MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.121MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.121MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.177=0.136MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.136MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.177=0.136MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.136MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.725e+001 +0.000e+000 -2.059e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000地震惯性力 +4.621e+001 +0.000e+000 -2.128e+002地震动水压力(上游) +1.161e+001 +0.000e+000 -4.454e+001地震动土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.391e+002 -8.960e+002 -4.922e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-492.156)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.186MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.186=0.142MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50混凝土抗压强度提高系数=1.30 (地震作用)总抗力效应=(1/1.80)*((26.200*1.30)/1.500)=12.615MPa总作用效应=0.142MPa 总抗力=12.615MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-492.156)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.186MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.186=0.142MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80基岩抗压强度提高系数= 1.00 (地震作用)总抗力效应=(1/1.00)*((120.000*1.00)/1.800)=66.667MPa总作用效应=0.142MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求2.坝体选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态用户没有输入需要检算的截面!不能进行计算!3.坝体混凝土与基岩接确面的抗滑稳定极限状态荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(834.318)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3215.375kN总作用效应=384.633kN 总抗力=3215.375kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(834.318)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3483.107kN总作用效应=384.633kN 总抗力=3483.107kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(834.318)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5068.220kN总作用效应=384.633kN 总抗力=5068.220kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.603e+002 -6.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +8.805e+001 -8.343e-001 -6.047e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.777e+002 -8.576e+002 -8.214e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(857.572)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3230.281kN总作用效应=429.929kN 总抗力=3230.281kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(857.572)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3501.740kN总作用效应=429.929kN 总抗力=3501.740kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(857.572)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5086.906kN总作用效应=429.929kN 总抗力=5086.906kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=318.645kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(895.988)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=318.645kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(895.988)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=318.645kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=302.713kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(895.988)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=302.713kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(895.988)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=302.713kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(834.318)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3215.375kN总作用效应=326.938kN 总抗力=3215.375kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(834.318)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3483.107kN总作用效应=326.938kN 总抗力=3483.107kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(834.318)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5068.220kN总作用效应=326.938kN 总抗力=5068.220kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.725e+001 +0.000e+000 -2.059e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000地震惯性力 +4.621e+001 +0.000e+000 -2.128e+002地震动水压力(上游) +1.161e+001 +0.000e+000 -4.454e+001地震动土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.391e+002 -8.960e+002 -4.922e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00坝基混凝土抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa坝基混凝土抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00*1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000*1.00/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=335.921kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25坝基面抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa坝基面抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25*1.00/1.30)*(895.988)+(1.05*1000*1.00/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=335.921kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35坝基混凝土抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa坝基基岩抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35*1.00/1.40)*(895.988)+(1.75*1000*1.00/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=335.921kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求4.坝体混凝土层面的抗滑稳定极限状态用户没有输入需要检算的截面!不能进行计算!5.深层抗滑稳定计算用户没有输入深层抗滑的滑动面!不能进行计算![坝体上、下游面拉应力正常使用极限状态计算]1.坝踵垂直应力不出现拉应力荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +2.924e+002 -4.870e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.185e+001 +0.000e+000 -1.747e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.230e+002 -8.928e+002 -3.735e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝踵混凝土抗拉强度作用效应函数S(.)=(892.804/9.650+(-373.537)*4.825/74.886)/1000 = 0.068MPa结构重要性系数=0.90总作用效应=0.90*0.068=0.062MPa结构抗力函数R(.)=0.000MPa总抗力效应=0.000MPa总作用效应=0.062MPa 总抗力=0.000MPa坝踵混凝土抗拉强度满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.003e+002 -5.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +7.337e+001 -6.953e-001 -5.039e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.630e+002 -9.175e+002 -6.206e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝踵混凝土抗拉强度作用效应函数S(.)=(917.484/9.650+(-620.586)*4.825/74.886)/1000 = 0.055MPa结构重要性系数=0.90总作用效应=0.90*0.055=0.050MPa结构抗力函数R(.)=0.000MPa总抗力效应=0.000MPa总作用效应=0.050MPa 总抗力=0.000MPa坝踵混凝土抗拉强度满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.007e+002 -5.008e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -9.561e+002 +7.126e+001。

重力坝坝顶超高计算书标准格式混凝土重力坝坝顶超高计算书标准格式工程设计分院坝工室2006.3.核定：审查：校核：编写：——水电站工程（或水库工程、水利枢纽工程）混凝土重力坝坝顶高程计算书1 计算说明1.1 适用范围（设计阶段）本计算书仅适用于工程设计阶段的（坝型）坝顶超高/高程计算。

1.2 工程概况工程位于省市（县）的江（河）上。

该工程是以为主，兼顾、、等综合利用的水利水电枢纽工程。

本工程规划设计阶段（或预可行性研究阶段，可行性研究阶段/初步设计阶段，招标设计阶段）设计报告已于年月经审查通过。

水库总库容×108m3，有效库容×108m3，死库容×108m3；灌溉面积亩；水电站装机容量MW，多年平均发电量×108 kW·h，保证出力MW。

选定坝址为，选定坝型为。

根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180—2003，工程等别为等型工程，拦河坝为级永久水工建筑物。

（因拦河大坝坝高已超过其规定的高度，拦河坝应提高级，按级建筑物设计。

）1.3 计算目的和要求通过混凝土重力坝坝顶上游防浪墙顶与正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位高差的计算，以确定防浪墙顶高程和大坝高度，为坝体断面设计及坝体工程量计算提供可靠的依据。

1.4 计算原则和方法1.4.1 计算原则(1)坝顶上游防浪墙顶与正常蓄水位、设计洪水位或校核洪水位的高差，包括最大浪高、波浪中心线至水库静水位的高度和安全超高。

(2)确定的坝顶高程不得低于水库正常蓄水位及设计洪水位。

(3)坝顶高程的确定尚需考虑枢纽中其他建筑物(如船闸坝顶桥下通航净空) 对坝顶高程的要求。

1.4.2 计算方法因选定坝型为（混凝土重力坝），防浪墙顶在水库静水位以上的高差按《混凝土重力坝设计规范》DL 5108-1999式(11.1.1)计算，即：∆h=h1%+h z+h c式中，∆h—防浪墙顶至水库静水位的高差，m；h1%—浪高，m；h z−波浪中心线至水库静水位的高度，m；h c−安全超高，m。

目录第一章调洪演算错误！未定义书签。

第二章非溢流坝设计计算12.1坝高的计算12.2坝挡水坝段的稳定及应力分析2第三章溢流坝设计计算93.1堰面曲线93.2中部直线段设计93.3下游消能设计103.4水力校核113.5WES堰面水面线计算13第四章放空坝段设计计算174.1放空计算174.2下游消能防冲计算184.3水力校核194.4水面线计算21第五章电站坝段设计计算235.1基本尺寸拟订23第六章施工导流计算266.1河床束窄度266.2一期围堰计算266.2二期围堰高程的确定27附录一经济剖面选择输入及输出数据30附录二坝体的稳定应力计算输入输出数据34附录三调洪演算源程序及输入数据44第二章 非溢流坝设计计算2.1 坝高的计算坝顶高出静水面Δh=2h 1+h 0+h c 2h 1——波浪高度校核时，V=16m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×165/4×0.51/3=0.42m 设计时，V=24m/s2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×245/4×0.51/3=0.70m h0——波浪中心线高出静水位高度校核时，2L 1=10.4×(2h 1>0.8=10.4×0.420.8=5.21mm L h 11.024h 1210==π设计时，2L 1=10.4×(2h 1>0.8=10.4×0.700.8=7.81mm L h 20.024h 1210==πh c ——安全超高，等知：校核时，h c =0.3m ；设计时，h c =0.4m 。

由以上可得坝顶超高为： 校核时Δh=2h 1+h 0+h c =0.42+0.11+0.3=0.83m设计时Δh=2h 1+h 0+h c =0.70+0.20+0. 4=1.30m 则 确定坝顶高程为： 校核时 Z 坝顶=324.7+0.83=325.53m 设计时 Z 坝顶=324.5+1.30=325.80m取其中大者即325.80m,作为坝顶高程<如图2-1所示）。

********************************************************************** 重力坝计算---------------------------------------------------------------------- [计算简图]----------------------------------------------------------------------[用户输入信息] 1.坝体基本信息 重力坝级别: 5级 结构安全级别:III 级结构重要性系数: 0.90重力坝类型: 实体重力坝 坝体高度: 9.500m 坝顶标高: 82.500m 坝顶宽度:3.000m2.坝体分层信息分层编号 分层厚度(m) 上游坡度 下游坡度 1 1.000 0.00 0.00 2 5.000 0.00 -0.70 3 3.500 0.20 -0.703.水位信息水位状态上游水位(m) 下游水位(m) 水的容重(kN/m3)正常蓄水位 81.500 74.200 10.000设计洪水位 81.990 74.700 10.000校核洪水位 82.200 75.100 10.000冬季库水位 81.500 74.200 10.0004.永久设备没有永久设备!5.附加荷载没有附加荷载!6.扬压力坝内设防水帷幕和排水系统坝内没有设抽排系统主排水孔位置: 1.000m渗透压力强度系数: 0.75坝内没有设排水管其中排水管及排水孔的位置均为距离坝顶面上游端点的水平距离7.淤沙压力坝体上游没有淤沙8.浪压力坝体位置类型: 内陆峡谷地区计算风速(50年一遇): 50.000m/s计算风速(多年平均最大): 50.000m/s底坡: 18.50正常蓄水位--风区长度: 300.000m设计洪水位--风区长度: 300.000m校核洪水位--风区长度: 350.000m正常蓄水位--风区内平均水深: 4.500m设计洪水位--风区内平均水深: 4.800m校核洪水位--风区内平均水深: 5.000m9.冰压力用户不考虑冰作用10.土压力上游没有填土下游没有填土11.地震作用设计烈度: 7水平向地震设计加速度(g): 0.10地震作用效应折减系数: 0.25计算动态分布系数时的分层厚度: 5.00m计算动态分布系数时的最大分层数: 25计算地震主动土压力的计算系数: 0.25计算地震主动土压力的修正系数: 1.00下游地震主动土压力的计算方式: 不计算12.作用分项系数坝体自重作用分项系数: 1.00永久设备作用分项系数(不利): 1.05永久设备作用分项系数(有利): 0.95附加荷载作用分项系数: 1.00静水压力作用分项系数: 1.00坝底面浮托力作用分项系数: 1.00坝底面渗透力作用分项系数: 1.20坝底面主排水孔前作用分项系数: 1.10坝底面残余扬压力作用分项系数: 1.20坝体内部浮托力作用分项系数: 1.00坝体内部渗透力作用分项系数: 1.20淤沙压力作用分项系数: 1.20浪压力作用分项系数: 1.20静冰压力作用分项系数: 1.10动冰压力作用分项系数: 1.10土压力作用分项系数: 1.20地震作用分项系数: 1.0013.材料性能混凝土容重: 24.00 kN/m3混凝土抗拉强度: 2.00MPa混凝土抗压强度: 26.20MPa混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00MPa坝基面抗剪断摩擦系数: 1.25坝基面抗剪断粘聚力: 1.05MPa基岩抗剪断摩擦系数: 1.35基岩抗剪断粘聚力: 1.75MPa基岩抗压强度: 120.00MPa14.地震作用下材料性能提高系数混凝土抗拉强度: 1.30混凝土抗压强度: 1.00混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00坝基面抗剪断摩擦系数: 1.00坝基面抗剪断粘聚力: 1.00基岩抗剪断摩擦系数: 1.00基岩抗剪断粘聚力: 1.00基岩抗压强度: 1.0015.材料性能分项系数抗剪断强度--摩擦系数--(混凝土/基岩): 1.30抗剪断强度--粘聚力 --(混凝土/基岩): 3.00抗剪断强度--摩擦系数--(混凝土/混凝土): 1.30抗剪断强度--粘聚力 --(混凝土/混凝土): 3.00抗剪断强度--摩擦系数--(软弱结构面): 1.50抗剪断强度--粘聚力 --(软弱结构面): 3.40混凝土抗压强度: 1.50混凝土抗拉强度: 1.60基岩抗压强度: 1.8016.作用组合共有6 种作用组合荷载组合 1名称: 持久状况-基本组合-正常蓄水位组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：校核洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 2名称: 持久状况-基本组合-防洪组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：设计洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 50年一遇地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 3名称: 持久状况-基本组合-冰冻组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：冬季库水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 不计算地震动水压力: 不计算冰压力 : 计算地震动土压力: 不计算荷载组合 4名称: 短暂状况-基本组合-施工期组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：正常蓄水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 不计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 不计算地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 5名称: 偶然状况-偶然组合-校核洪水位组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：校核洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 6名称: 偶然状况-偶然组合-地震组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：正常蓄水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 计算[作用力计算说明]取单位米长度的坝段为计算单位考虑地震作用时地震水平加速度指向坝体下游作用力的位置: 截面形心作用力的方向: 水平力以指向坝体下游为正竖向力以竖直向上为正弯矩方向以坝体下游出现拉应力为正[坝体强度和稳定承载力极限状态计算]1.坝趾抗压强度承载能力极限状态检算荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.160MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.160MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.603e+002 -6.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +8.805e+001 -8.343e-001 -6.047e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.777e+002 -8.576e+002 -8.214e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((857.572/9.650-(-821.379)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.211MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.190MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((857.572/9.650-(-821.379)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.211MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.190MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.127MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.127MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.121MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.121MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.177=0.136MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.136MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.177=0.136MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.136MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.725e+001 +0.000e+000 -2.059e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000地震惯性力 +4.621e+001 +0.000e+000 -2.128e+002地震动水压力(上游) +1.161e+001 +0.000e+000 -4.454e+001地震动土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.391e+002 -8.960e+002 -4.922e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-492.156)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.186MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.186=0.142MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50混凝土抗压强度提高系数=1.30 (地震作用)总抗力效应=(1/1.80)*((26.200*1.30)/1.500)=12.615MPa总作用效应=0.142MPa 总抗力=12.615MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-492.156)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.186MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.186=0.142MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80基岩抗压强度提高系数= 1.00 (地震作用)总抗力效应=(1/1.00)*((120.000*1.00)/1.800)=66.667MPa总作用效应=0.142MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求2.坝体选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态用户没有输入需要检算的截面!不能进行计算!3.坝体混凝土与基岩接确面的抗滑稳定极限状态荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(834.318)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3215.375kN总作用效应=384.633kN 总抗力=3215.375kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(834.318)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3483.107kN总作用效应=384.633kN 总抗力=3483.107kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(834.318)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5068.220kN总作用效应=384.633kN 总抗力=5068.220kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.603e+002 -6.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +8.805e+001 -8.343e-001 -6.047e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.777e+002 -8.576e+002 -8.214e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(857.572)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3230.281kN总作用效应=429.929kN 总抗力=3230.281kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(857.572)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3501.740kN总作用效应=429.929kN 总抗力=3501.740kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(857.572)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5086.906kN总作用效应=429.929kN 总抗力=5086.906kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=318.645kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(895.988)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=318.645kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(895.988)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=318.645kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=302.713kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(895.988)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=302.713kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(895.988)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=302.713kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(834.318)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3215.375kN总作用效应=326.938kN 总抗力=3215.375kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(834.318)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3483.107kN总作用效应=326.938kN 总抗力=3483.107kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(834.318)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5068.220kN总作用效应=326.938kN 总抗力=5068.220kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.725e+001 +0.000e+000 -2.059e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000地震惯性力 +4.621e+001 +0.000e+000 -2.128e+002地震动水压力(上游) +1.161e+001 +0.000e+000 -4.454e+001地震动土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.391e+002 -8.960e+002 -4.922e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00坝基混凝土抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa坝基混凝土抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00*1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000*1.00/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=335.921kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25坝基面抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa坝基面抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25*1.00/1.30)*(895.988)+(1.05*1000*1.00/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=335.921kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35坝基混凝土抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa坝基基岩抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35*1.00/1.40)*(895.988)+(1.75*1000*1.00/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=335.921kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求4.坝体混凝土层面的抗滑稳定极限状态用户没有输入需要检算的截面!不能进行计算!5.深层抗滑稳定计算用户没有输入深层抗滑的滑动面!不能进行计算![坝体上、下游面拉应力正常使用极限状态计算]1.坝踵垂直应力不出现拉应力荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +2.924e+002 -4.870e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.185e+001 +0.000e+000 -1.747e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.230e+002 -8.928e+002 -3.735e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝踵混凝土抗拉强度作用效应函数S(.)=(892.804/9.650+(-373.537)*4.825/74.886)/1000 = 0.068MPa结构重要性系数=0.90总作用效应=0.90*0.068=0.062MPa结构抗力函数R(.)=0.000MPa总抗力效应=0.000MPa总作用效应=0.062MPa 总抗力=0.000MPa坝踵混凝土抗拉强度满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.003e+002 -5.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +7.337e+001 -6.953e-001 -5.039e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.630e+002 -9.175e+002 -6.206e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝踵混凝土抗拉强度作用效应函数S(.)=(917.484/9.650+(-620.586)*4.825/74.886)/1000 = 0.055MPa结构重要性系数=0.90总作用效应=0.90*0.055=0.050MPa结构抗力函数R(.)=0.000MPa总抗力效应=0.000MPa总作用效应=0.050MPa 总抗力=0.000MPa坝踵混凝土抗拉强度满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.007e+002 -5.008e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -9.561e+002 +7.126e+001。

前言通过本学期水工建筑物系统的学习，我们已经掌握了水工设计的基础知识。

为了进一步培养我们理论联系实际的能力，特别是为了能使我们尽快的适应即将面临的工作，成为一名合格的水利水电工程技术人员，我们进行了历时一个星期的课程设计。

本次课程设计是设计者根据自己所学的知识、参考许多相关的教材、设计手册和规范，并在指导教师的指导下独立完成的。

通过这次课程设计，我们提高了如下的几方面的能力：①综合运用所学理论知识分析和解决实际问题的能力；②培养了我们的自学能力和科学研究能力，使我们逐步具有更新和丰富自己科学知识的能力和创新能力；③提高了我们设计、计算、绘图的能力以及编写设计说明书和计算书的能力；④培养了我们严谨的工作作风和正确的设计思想。

由于时间仓促，水平有限，本设计中难免有些不足之处，还希望老师批评指正。

第一章基本资料1.1 流域概况及枢纽任务金河开发计划是配合万江而制定的，为减轻金河洪水对万江中下游农田的威胁，且开发金河能够供应万江中下游工农业日益增长的动力需要，拟在金河与万江汇流处的金水兴建重力坝水利枢纽。

本枢纽的主要任务是防洪、发电等综合利用效益。

拟建的水库总库容约20亿立方米，电站装机容量10800kw。

1.2 地形地质在本坝址地区，河床狭窄，仅一百多米宽，但随着高程之增高两岸便趋于平坦。

两岸高度在200米以上，海拔高程在400米以上，在坝址处右岸较左岸为陡，右岸平均坡度为0.5左右，左岸为0.4左右。

坝址位于河湾的下游，在坝址上游十余公里有一开阔地带，为形成水库的良好条件。

该区地质构造比较简单，主要岩层为黑色硅质页岩和燧石，上有3～9m左右的覆盖层，系河沙卵石，近风化泥土层及崩石。

其岩层性质为：黑色硅质页岩：属沉积岩，为硅质胶结物之页岩，根据勘测结果，该岩层性质坚硬致密，仅岩石上层10～18m深度存在有裂缝和节理，不很严重，但须加以处理，经过压水试验，岩石之单位吸水量为0.1公升/分钟。

燧石：其岩层不宽，分布于左岸，岩性较黑色硅质页岩为弱。

.一、非溢流坝设计（一）、初步拟定坝型的轮廓尺寸(1)坝顶高程的确定①校核洪水位情况下：波浪高度2h l5/4D1/3×5/4× 1/3=0.98m=0.0166V=0.0166 18 4波浪长度2L l× l0.8×0.8=10.4 (2h )=10.4 0.98=10.23m波浪中心线到静水面的高度h0π l2/ 2L l ×2=(2h)=3.14 0.98 /10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l0c校②设计洪水位情况下：波浪高度2h l5/4D1/3×5/41/3=0.0166(1.5V)=0.0166 (1.5×18) ×4=1.62m 波浪长度2L l× l0.8×0.8=10.4 (2h )=10.4 1.62=15.3m波浪中心线到静水面的高度h0π l2/ 2L l ×2=(2h)=3.14 1.62 /15.3=0.54m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m坝顶高出水库静水位的高度△h=2h l0c设③两种情况下的坝顶高程分别如下：校核洪水位时： 225.3+1.58=226.9m设计洪水位时： 224.0+2.56=226.56m坝顶高程选两种情况最大值226.9 m，可按 227.00m 设计，则坝高 227.00-174.5=52.5m。

(2)坝顶宽度的确定本工程按人行行道要求并设置有发电进水口，布置闸门设备，应适当加宽以满足闸门设备的布置，运行和工作交通要求，故取 8 米。

(3)坝坡的确定考虑到利用部分水重增加稳定，根据工程经验，上游坡采用1：0.2，下游坡按坝底宽度约为坝高的 0.7～ 0.9 倍，挡水坝段和厂房坝段均采用1：0.7。

(4)上下游折坡点高程的确定理论分析和工程实验证明，混凝土重力坝上游面可做成折坡，折坡点一般位于 1/3~2/3 坝高处，以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。

重力坝计算公式集锦
、基本断面的拟定
1
1.1、输入基本数据
正常水深………………H=100水容重…………………………γw=10上游坝面折点高度… H c=60混凝土容重……………………γc=24泥沙淤积高度……… H s=30泥沙浮容重……………………γs=8下游水深……………
H d=10泥沙内摩擦角…………………φs=20主排水孔渗压系数…α=0.3至坝踵距离与坝底厚之比……η=0.2坝基抗剪断摩擦系数f′=0.65凝聚力……………………… C′=400安全系数………………K=3
1.2、基本断面计算
g c=2.4A=0.56
g s=0.39223D s=0
ξc=0.6β=0.05883
ξd=0.1E=1.751
ξs=0.3F=1.76
G=1.39433Q=-0.0916
V=0.48883Y=1.00959
Z=1.0253a=-0.7646
b=14.4392c=-12.751
λ1=0.92876λ2=17.9572
λ=0.92876λ01=0.01727
λ=0.92876
坝体底宽……B=请重新拟定断面ηB=请重新拟定断面
上游坝坡……m1=请重新拟定断面
下游坝坡……m2=请重新拟定断面
基本断面面积 S=请重新拟定断面
结论：如果λ>0.2，说明f、C值太小。

处理措施：
（1）、适当放缓上游坝坡；
（2）、做成齿槽或倾向上游的坝基面，加大f、C值；。

↓↑←→↓60001600019440119440上游水平水压力11825.021下游水平水压力968.261下游水重774.611774.615651.051343.84 1.21237.83 1.2687.68 1.214.11 1.211.85 1.2淤沙压力Ps119.07 1.2合计26214.617920.4980.1111958.226214.61↓↑←→↓60001600019440119440上游水平水压力9932.631下游水平水压力687.611下游水重550.091550.094762.171325.3 1.21171.08 1.2650.6 1.232.45 1.226.66 1.2淤沙压力Ps119.07 1.2合计25990.096909.15714.2710084.1525990.09↓↑←→↓66001660024000124000上游水平水压力143561（↓）总计19080.949369.88（↓）（→）18651.54扬压力浪压力法向力设计值荷载作用法向力标准值（KN)切向力标准值(KN)分项系数自重附表2-2：浪压力（↓）（↓）（→）总计18294.2110978.0917840.3荷载作用自重扬压力分项系数荷载作用法向力标准值（KN)切向力标准值(KN)分项系数附表2-1：法向力标准值（KN)切向力标准值(KN)法向力设计值自重法向力设计值附表2-1： 2l P VP 2l P VP下游水平水压力1780.041下游水重1424.0311424.038409.621343.84 1.21375.36 1.2687.681.214.111.211.851.2淤沙压力Ps288.121.2合计32024.0310816.51791.8914658.2332024.0312866.34（↓）（→）扬压力浪压力20726.15（↓）总计21207.532l P VP↑←→↙+↘-↙+181080001080003.5680406804011825.0216.37193575.58968.26 4.684531.45684531.456816.7512974.7185651.05000412.608186189.121485.396 3.54332.405825.21617.1711807.46616.93248.16679.537614.2248.06569.511683.4132142.8843357.218374.27982.4811984.84181140.97229558.82181254.87↑←→↙+↘-↙+181080001080003.568040680409932.6315148989.45687.61 3.952716.05952716.059517.749758.59664762.17000390.36185855.41405.296 3.54098.78780.7217.1711170.80238.9443.611415.144531.99243.451158.3771390.0524142.8843357.217338.546719.60210114.45179914.44181288.17180146.11↑←→↙+↘-↙+20132000.00132000.004.17100080.00100080.001435618.03258838.68-5650.08（↓）（→）力矩设计值（切向力设计值(KN)对截面形心的力臂力矩标准值（KN·m）51.5449394.852-1373.7366设计值(KN)（→）-48417.8553-52905.6511002.356正常蓄水位情况下荷载计算成果表（廊道截面）（↓）840.34力矩标准值（KN·m）力矩设计值（对截面形心的力臂力矩标准值（KN·m） 校核洪水位情况下荷载计算成果表（廊道截面)设计值(KN)切向力设计值(KN)力矩设计值（设计值(KN)切向力设计值(KN)对截面形心的力臂校核洪水位情况下荷载计算成果表（坝基面)1780.04 6.3511303.2511303.2517.4324820.848409.6200.000.00412.608206876.801650.432 4.175735.25825.21619.1713182.8316.93253.163750.1314.2253.064628.81754.57345.744 4.671345.52 11297.881794.2614718.68244012.06310204.53244137.82 26.15412924.416-66192.46723-71375.7（↓）（→）计值（KN·m）↘-193575.5812974.7187426.9445198.88614168.959815.44512428.652234160.53 05.65874计值（KN·m）↘-148989.459758.59667026.484918.53613404.9621698.1734428.652185796.2 50.0865计值（KN·m）↘-258838.6824820.848252.166882.3015819.39900.161614.62315513.53 375.7069。

5.1重力坝剖面设计及原则5.1.1剖面尺寸的确定重力坝坝顶高程1152.00m，坝高H=40.00m。

为了适应运用和施工的需要，坝顶必须要有一定的宽度。

一般地，坝顶宽度取坝高的8%～10%，且不小于2m。

若有交通要求或有移动式启闭设施时，应根据实际需要确定。

综合考虑以上因素，坝顶宽度m。

B10考虑坝体利用部分水中增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡坡率n=0～0.2，下游边坡坡率m=0～0.8。

故上游边坡坡率初步拟定为0.2，下游边坡坡率初步拟定为0.8。

上游折坡点位置应结合应力控制标准和发电引水管、泄洪孔等建筑物的进口高程来定，一般折坡点在坝高的1/3～2/3附近，故初拟上游折坡点高程为1138.20m。

下游折坡点的位置应根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到（最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处），故初拟下游折坡点高程为1148.50m。

5.1.2剖面设计原则重力坝在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持抗滑稳定；同时依靠坝体自重产生压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。

非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全；②工程量小，造价低；③结构合理，运用方便；④利于施工，方便维修。

遵循以上原则拟订出的剖面，需要经过稳定及强度验算，分析是否满足安全和经济的要求，坝体剖面可以参照以前的工程实例，结合本工程的实际情况，先行拟定，然后根据稳定和应力分析进行必要的修正。

重复以上过程直至得到一个经济的剖面。

5.2重力坝挡水坝段荷载计算5.2.1基本原理与荷载组合重力坝的荷载主要有：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力、动水压力、冰压力、地震荷载等。

本次设计取单位长度的坝段进行计算。

相关荷载组合见表4.5。

表4.5 荷载组合表 组合情况相关工况 自重静水压力扬压力泥沙压力浪压力冰压力地震荷载动水压力土压力基本组合正常水位√√√√√√设计水位 √√√√√√冰冻 √√√√√√特殊组合校核水位 √√√√√√地震情况 √√√√√√√5.2.2坝体自重计算5.3.2.1坝体自重计算公式坝体自重W （KN ）的计算公式：V w c ⨯=γ（4.5）式中：V -坝体体积(m 3)，以单位长度的坝段为单位，通常把其断面分成若干个简单的几何图形分别计算；c γ-坝体砌石的重度，一般取23kN/m 3。

重⼒坝计算稿（excel）2.1 基本资料⑴⽔库⽔位⑵泥沙⑶计算基本参数2.2 ⾮溢流坝断⾯尺⼨拟定2.3 荷载计算符号规定：竖向作⽤⼒以向下为“+”、⽔平向作⽤⼒以指向下游为“+”、弯矩以逆时针为“+”。

⑴坝体⾃重G1（↓）及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M G1（逆时针）计算公式：2 ⾮溢流坝实⽤剖⾯沿建基⾯稳定及应⼒计算()?++=2211121hbhbbHGcγ---+?-+?--= 2 1 2 2 1 1 1 12 13 2 2 2 1 2 1 2 b b b B h b b B h b b b B bH M c G γ⑵上游⽔平向⽔压⼒P 1（→）及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M P1（顺时针）计算公式：坝体⾃重G 1计算成果表坝体⾃重G 1对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M G1计算成果表23121h P w γ=33161h Mw P γ-=式中：h 3——上游⾯作⽤⽔头上游⽔平向⽔压⼒P 1及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M P1 23121h P w γ=242321h m G w γ=--=4233312h m B G M G⑹上游⽔平向淤沙压⼒P sk （→）及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M psk （顺时针）计算公式：⑺上游⽔平向浪压⼒P wk （→）及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M pwk （顺时针）计算公式：上游⽔平向浪压⼒P wk 及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M Pwk上游⽔平向淤沙压⼒P sk 及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M Psk下游竖直向⽔压⼒G 3及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M G3s sk Psk h P M 31-=()z m w wk h h L P +=%141γ()%13%13%132312h h L h L L h h h h h L P M z m m m z z m wkPwk +?---++??? ??++-=??? ?-=245tan 2122s s sb sk h P γ⑻扬压⼒U（↑）及其对坝基截⾯形⼼轴的⼒矩M U （顺时针）①当坝基设有防渗帷幕和排⽔孔，⽽未设下游副排⽔孔和抽排系统时按如下图形及公式计算扬压⼒。