拱坝计算

浆砌石拱坝计算表格内容如下：
1.基本信息：包括工程名称、坝高、坝顶长度、拱跨度、材料等
信息。

2.坝体结构：描述坝体的结构形式、分层情况、砌筑方式等。

3.拱圈计算：根据拱圈的几何参数，计算出拱圈的轴向力、径向
力和剪切力，以及拱圈的弯矩和剪切。

4.坝肩稳定分析：根据坝肩的几何参数和材料性质，计算坝肩的
抗滑稳定性和抗倾稳定性。

5.坝体应力和变形分析：通过有限元分析方法，计算坝体的应力
和变形情况，确保坝体的安全性和稳定性。

6.施工进度计划：根据工程规模和实际情况，制定合理的施工进
度计划，包括各阶段的主要工作内容、时间节点等。

7.质量控制与安全措施：制定严格的质量控制标准和安全操作规
程，确保工程质量和施工安全。

8.工程概预算：根据工程量和各项费用标准，计算出工程的概预
算，为决策提供参考。

4.1开敞式溢流堰的堰面曲线根据规范SL282-2003附录A1）上游坝面为铅直面，堰顶下游的堰面曲线为x 1.85=2.0H S 0.85y式中：H S ——为定型设计水头，m，可根据容许负压的大小按堰顶最大作用水头Hmax的75%~95%计算x 、y——为以溢流堰顶点为坐标原点的坐标，x以向下游为正，y以向下为正。

堰顶高程为1220.73m， H max = 1.73m Hs=85%H max =1.4705m，则曲面公式为：1.852）堰顶上游端堰面曲线根据SL282-2003附录A计算。

堰顶0点上游采用椭圆曲线方程：式中： 长半轴为aHs,a=0.28m;(a=0.28~0.30)则 aHs=aHs=0.41174 短半轴为bHs， b=a/(0.87+3a)=0.163743则 bHs=bHs=0.240784椭圆曲线方程为：当椭圆曲线采用倒悬堰顶时，宜满足d＞Hzmax/2。

4.2 泄水建筑物的水力设计4.2.1 泄流能力的计算开敞式溢流堰根据规范SL282-2003附录A.2按下式计算：4、坝体挑流消能计算1)()()(2222=-+s s s bH y bH aH x 3H2zmZ g B m Q εσ=式中：Q——流量，m 3/s；B ——溢流堰净宽，m；为15m ； H——堰顶以上作用水头，m；m z ——流量系数,在定型设计水头Hs下,当P/Hz＞3(P为堰高,m)时,则m=0.47~0.49;当P/Hz＜3(P为堰高,m)时,则m=0.44~0.47;根据表A.1.1-3,各种作用水头Hz情况下的流量系数 m z 与定型设计水头Hs下的流量系数m的比 考虑水流向心集中情况,按上述计算所得的流量还应乘以折减系数,其值可取0.92~0.98,因此该工程水流向心折减系数取:0.974.2.2 出口消能计算（采用挑流方式消能）根据规范SL253-2000附录A第A.4 挑流消能一节计算（结合规范DL5108-1999附录C） a 、水舌抛距用下式计算：式中：L `——冲坑最深点到坝下游垂直面的水平距离， m； L——坝下游垂直面到挑流水舌外缘进入下游面后与河床面交点的水平距离，m；△L——水舌外缘与河床面交点到冲坑最深点的水平距离，m；v 1——坎顶水面流速，m/s，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计；LL L D +=/()[]212211212sin cos cos sin 1h h g v v v gL +++=q q q q btan 0T L =Dh 1——坎顶垂直方向水深，m，h 1=h/cos θ（h为坎顶平均水深，m；θ为鼻挑角） h 2——坎顶至河床面高差，m；T 0——最大冲坑深度，由河床面至坑底，m； β——水舌外缘与下游水面的夹角；△S——挑坎顶端与下游水面的高差，m；b 、鼻坎平均流速计算：按流速公式计算，适用范围，S＜18q 2/3式中：v—— 鼻坎末端断面平均流速， m/s；Z 0—— 鼻坎末端断面水面以上的水头， m；φ—— 流速系数；h f —— 泄槽沿程损失，m；h j —— 泄槽各项局部损失水头之和，m，可取h j /Z 0为0.05； S—— 泄槽流程长度，m；q——泄槽单宽流量，q=Q/B，m 3/(s.m).c 、最大冲坑水垫厚度按下式计算：T=kq 0.5Z 0.25式中：T——下游水面至冲坑底的深度 ，m；q——鼻坎末端断面单宽流量，q=Q/B，m 3/(s.m). Z——上、下游水位差，m； k——综合冲刷系数，参见表A.4.2。

工作文档对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书对数螺旋线型双曲拱坝计算机辅助设计几何计算程序采用QBASIC语言编制～在一般微机上运行～该程序可解决对数螺旋线型双曲拱坝平面拱圈、各种横缝和孔口等的施工放样问题。

一、坐标系及单位1、三维直角坐标系的Y轴就是拱坝的“对称”中心轴线～并指向下游,X轴指向左岸,Z轴垂直向下,座标系原点设在坝顶,一般在顶拱拱冠上游点,。

2、单位程序输入、输出所用单位～长度以m计,角度以度计。

二、描述体型的主要参数及其函数关系描述对数螺旋线型拱坝体型的主要几何参数有:1、YcY是拱圈中心轴线在拱冠点处的Y座标值～或者说是拱冠梁中心轴线上c各点的Y座标。

2、T cT是拱冠梁各高程处的厚度 c3、T及T alarT及T分别是左、右两半拱拱圈的端部厚度。

alar4、R及R lrR及R分别是左、右两半拱拱圈轴线在拱冠处的曲率半径。

lr、θ5及θ lrθ及θ分别是左、右两半拱拱圈轴,对数螺旋线,线方程中的初始角。

lr6、X及X DlDrX及X分别是左、右两半拱拱圈下游端点X座标。

DlDr一般地说～上述参数都是Z座标的多项,n+1项,式:在作施工放样座标计算时～上述全部参数的函数关系应尽知。

这些参数的函数式～其次数往往是不同的～设其中最高的次数是n次～0用户在使用程序时～应把坝顶高程H和n的数值～库存在程序的第21行～o0 前述各参数函数式中的系数[A]都要按序紧接n库存～中间不允许插入任何0 别的内容～而且～Tc的系数[A]应从程序的第23行开始库存～每个参数的系数都必须是n+1个～不能多也不能少～不足部分或未知者均须用若干个零按0 位补足。

三、主要计算公式如图1示～某高程左右水平拱圈中轴线各为某对数螺旋线的一段～其极座标方程为:k, ,,,e0相应参数方程为: ,k,x,e,,, ,[sin(，),sin],0c ,k,,yY,,e,,,，[cos,,cos(，)]0,cckφ2 其中～k=tgθ～ρ=R/～ R= Re 1，k00o式中: θ:对数螺旋线的初始角,ρ:初始极半径, oφ:称为“似中心角”,拱中心角,,R:拱轴线在拱冠处的曲率半径, oR:轴线上任一点的曲率半径,Y:拱轴线在拱冠处的y坐标, cθ、φ均以左曲线为正～右曲线为负。

拱坝稳定计算理论方法论述作者：崔佳佳来源：《城市建设理论研究》2013年第15期摘要：拱坝在施工期间与运行期间均有不同程度的开裂情况，有些裂缝的出现严重影响了拱坝的安全，甚至是溃坝的前兆，而有些裂缝的出现改变了拱坝的应力结构，释放了超限的应力从而改善了拱坝的应力状况。

所以，检查拱坝是否开裂并对开裂坝体进行裂缝成因及修补措施分析的关键是计算坝体应力应变、复核坝体抗滑稳定性。

拱坝坝肩坝基抗滑稳定分析有许多方法，常用三种主要的分析方法有刚体极限平衡法、模型试验和有限元法。

关键词：拱坝稳定理论中图分类号： TV642.4 文献标識码： A 文章编号：随着计算机广泛应用于自然科学和有限元方法的不断成熟，有限元法应用更加广泛，特别是在大、中型水利工程中已经成为不可替代的有效方法。

1刚体极限平衡法与其他分析坝肩抗滑稳定的方法相比，刚体极限平衡法理论成熟、概念清晰、计算简单，为过去和现阶段的工程所普遍采用，也是目前规范规定采用的方法。

在刚体极限平衡法中，有二维和三维两种计算方法：二维抗滑稳定分析即局部稳定分析，一般是取任一高程单位高度的拱圈，并将每层拱圈对应的坝肩抗力体岩石沿垂直方向切取单位高度，或沿水平方向切取单位宽度进行计算研究。

因此，如果以该法计算的各高程拱圈均能独立维持稳定，则拱坝坝肩的整体稳定当更无问题。

反之，少数拱圈的稳定性不足，并不意味着拱坝一定不安全，而应该进一步研究拱坝的整体稳定性是否满足要求。

三维抗滑稳定分析即整体稳定分析，该法是从坝肩被断层、节理、裂隙分割的整个岩石块体群中，人为地取出若干被判定为有可能滑动的块体进行力学分析计算，然后比较其安全系数值，取最小的一个作为坝体的安全系数。

该方法力学概念清晰，与二维方法相比，能更全面的体现出拱坝受力条件与地质薄弱面分布的复杂性，因此三维刚体极限平衡法使用更多。

在傅作新教授提出的拱坝的上滑稳定分析的改进方法中，也使用了刚体极限平衡法[21]，总体而言，刚体极限平衡法是一种传统的稳定分析方法，其理论成熟、概念清晰、计算简单，为过去和现阶段的工程所普遍采用，但是该方法计算比较粗略，引入较多假定，采用的岩体物理力学模型属于“刚塑性”，因此，在拱坝坝肩稳定分析方面还有其不足之处[1]。