水库除险加固设计毕业设计(编辑修改稿)

水库除险加固设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

(24) 式中 ： γ n — 泥沙浮容重，取γ n = hn — 计算点以上的淤积高度，取 hn =, φ n— 泥沙内摩擦角， 取 φ n =13o kNtgtghP nnnsk )245(21 2222    (5)浪压力 Pwk 河北工程大学毕业设计 6 由于沙河市汛期多年平均最大风速 吹程 D 可取平均水面宽的 5倍即 D=1075m 浪高波长按鹤地水库公式计算 波高和平均波长 312300 1 3 Dvhb  （ 25） 310m DvL  （ 26） 式中： hb— 波高 Lm— 平均波长， m； V0— 计算最大风速（基本组合可采用重现期 50 年的最大风速，特殊组合可采用多年最大风速）， m/s；有资料可知 V0= m/s。 D— 风区长度， m；可近似取 D=1075m。 g— 重力加速度，。 计算得 hb =， Lm =。 由于空气阻力小于水阻力波浪中心线高于水面一定高度 hz 根据坝前不同的水深，波浪压力的分布形式分为深水波、浅水波、破碎波。 由于 H1 2mL ，所以波浪运动不会受到库底的约束为深水波。 浪压力可近似按直 墙式挡水建筑物的情况计算 单位宽度上的浪压力可按下式计算： )(41 zbmwwk hhLP   (27) mmz LHcthLhh  22%5 (28) bmbmmcr hL hLLH  22ln4  (29） 式中： Pwk— 单位宽度坝面上的浪压力， kN/m。 河北工程大学毕业设计 7 hb — 波高， m。 hz — 波浪中心线至计算水位的高度， m。 Hcr— 使波浪破碎的临界水深， m。 图 22 主坝 坝顶处浪 压力 经计算得： hz = ， Hcr = ， Pwk = (6)土压力 坝底高程 4m，上下游填土高程均为 0m,土的粘聚力为 0，内摩擦角为 25o。 上游为主动土压力，下游为被动土压力。 )245(ta n 2  aK 称为主动土压力系数，计算得 )245(ta n 2  pK 称为被动 土压力系数，计算得 取土的容重γ =21 kN/ m3 kNKHE aa 22  主动土压力： (210) γ河北工程大学毕业设计 8 kNKHE Pp 22  被动土压力： (211） 表 21 作用于主坝的各力和力矩大小方向表 荷载 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 7150 P1 2941 P2 U1 0 U2 Psk Pwk Ea Ep Σ 7150 2584 Σ 总 4566↓ ① 坝体抗滑稳定计算 PWfK (212) 式中： f— 抗剪强度计算公式中的摩擦系数； W — 作用于坝体上全部荷载（包括扬压力，下同）对滑动平面的法向分值； P — 作用于坝体上全部荷载对滑动平面的切向分值； 依据《砌石坝设计规范》（ SL252020） 规定，在初步设计阶段，砌石体抗滑稳定计算所需的抗剪强度参数，查附录 A 表 和附录 A表。 根据地质勘测资料，坝基岩石为坚硬、有微裂隙的岩体，砌石体饱和强度较高，取摩擦系数 f =。 计算 PWfK= ][ 5 4 24 5 6 6  K 河北工程大学毕业设计 9 经过计算求出的 K 大于容许最小抗滑稳定安全系数。 所以 在正常蓄水位下，主坝 的抗滑稳定性满足 要求。 ② 应力计算 根据《水工建 筑物》教 材中公式 225 进行坝 基截面应 力分析 2 0TMTWyu   (213) 2 06 T MTWyd  (214) 式中： uy— 用于坝踵垂直应力， kPa； dy— 用于坝趾垂直应力， kPa； W — 用于坝体上全部荷载（包括扬压力，下同）对滑动平面的法向分值； 0M— 作用在计算截面以上的全部荷载对坝基截面形心 O的力矩总 和； T — 计算截面沿上下游方向的长度， m； k P aT MTWyu ) 3 0 1 2( 5 6 66 22 0  k P aT MTWyd ) 3 0 1 2( 22 0  坝基允许压应力 [ ]=～ uy＞ 0 ，上游坝踵处未出现拉应力，满足要求。 dy＜ [ ]，下游坝址处小于坝基允许压应力，满足要求。 综上所述，应力满足要求。 副坝抗滑稳定计算与坝基应力计算 荷载计算 (1)坝体自重 kNW 605 河北工程大学毕业设计 10 (2)水平静水压力 上游水平静水压力 P1 kNHP 221   下游水平静水压力 P2 02P (3)扬压力 U γ 图 23 副坝坝基处扬压力  T mH坝基长度坝前水面至坝基高度 KNHTU   (4)浪压力 kNPwk  表 22 作用于副坝的各力和力矩大小及方向表 荷载 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 605 P1 P2 0 河北工程大学毕业设计 11 U 62 Pwk Σ 605 Σ 总 ↓ ↖ ① 抗滑稳定计算   PWfK = ][K = 经过计算求出的 K 大于容许的最小抗滑系数。 所以 在正常蓄水位下，副坝抗滑稳定 满足 要求。 ② 应力计算 k P aT MTWyu 3 76 22 0  k P aT MTWyd 3 76 22 0  坝基允许压应力 [ ]=～ uy＞ 0，上游坝踵处未出现拉应力 ，满足要求。 dy＜ [ ]，下游坝址处小于坝基允许压应力，满足要求。 综上所述，应力满足要求。 溢流坝抗滑稳定计算与基应力计算 荷载计算 (1)坝体自重 kNW 81843  (2)水平静水压力 上游水平静水压力 P1 kNHP 2211   下 游水平静水压力 P2 河北工程大学毕业设计 12 kNHP 2222   (3)坝基处的扬压力 U γγγ 图 24 溢流坝坝基处扬压力图 kNTHHUUU 2 5 8 42 )(2)(2121   (4)泥沙压力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222    (5)浪压力 kNPwk  (6)土压力 主动土压力 kNKHEaa 22   被动土压力 kNKHEPp 1 22   表 23 作用于溢流坝的各力及力矩大小和方向表 河北工程大学毕业设计 13 荷载 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 8184 P1 2941 P2 U1 0 U2 Psk Pwk Ea Ep Σ 8184 2584 Σ总 5600↓ → ↗ ① 坝体抗滑稳定计算  PWfK = ][ 5 4 25 6 0 0  K 经过计算求出的 K 大于容许最小抗滑安全系数。 所以在 正常蓄水位下，溢流坝抗滑稳定 满足 要求。 ② 应力计算 k P aT MTWyu )( 22 0  k P aT MTWyd )( 22 0  坝基允许压应力 [ ]=～ dy＜ [ ] ， 下游坝趾处应力 小于坝基允许压应力， 满足要求。 uy＜ 0 ， 上游坝踵处出现拉应力，不满足要求。 河北工程大学毕业设计 14 综上所述 ， 应力不满足要求。 设计洪水位下的抗滑稳定计算与坝基应力计算 计算条件： 上游水位 ,下游水位。 主坝抗滑稳定计算与坝基应力计算 荷载计算 (1) 坝体自重 kNW 71501  (2)水平静水压力 上游水平静水压力 P1 kNHP 2211   下游水平静水压力 P2 kNHP 0 2222   (3)基处扬压力 U γγγ 图 25主坝坝基处扬压力 河北工程大学毕业设计 15 mTmHmH21坝基长度下游水面至坝基高度上游水面至坝基高度 kNTHHU )(2)(21   (4)泥沙压力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222    (5)浪压力 kNPwk  (6)土压力 主动土压力 ： 22 aa KHE kN 被动土压力 ： 1 22 Pp KHE kN 表 24 作用于主坝上的各力及力矩大小和方向表 荷载 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 7150 P1 P2 159 U1 0 U2 Psk。