梧桐口水电站重力坝毕业设计(编辑修改稿)

梧桐口水电站重力坝毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

按照规范 SL3192020，初拟的非溢流坝段 进行稳定计算： 取单位长度坝段作为研究对象进行稳定校核。 （一）设计工况下 坝体 自重：    kNG158076  静水压力： 2211 9 . 8 1 ( 2 3 8 1 1 1 ) 7 9 1 1 2 . 722P H k N      设计洪水位最大下泄流量 4800m3/s，查坝址水位～流量关系曲线查得资料对应的 下游 水位为。 则 2211 9 . 8 1 ( 1 3 2 . 4 1 1 1 ) 2 2 4 6 . 322xP h k N      1 1 0 2 1 1 0 29 . 8 1 ( 1 3 2 . 4 1 1 1 ) 1 8 0 4 . 12 1 2 7 2 1 2 7yP h k N        扬 压力： 13 图 22 设计工况下扬压力计算简图 （单位： kN/m2） 1 = 9 . 8 1 =H  2（ 238111 ） 2 = 9 . 8 1 =H  2（ ） 3 = 0 . 3 9 . 8 1 = 3 1 0 . 8H  2（ ） kN/m 由计算简图 22可得到 ： kNU 2 4 4 02110) 2 4 1 0 9(2192) 1 0 0 9( 浪 压力： 由于 1 2 7 / 2 4 .7 7 6H m L m  ，故为深水波 ，所以 kNhhLP zmwk)0 2 3 (4 0 5 )(4 %1  （二）校核工况 坝体 自重： 14    kNG158076  静水压力： 2211 9 . 8 1 ( 2 4 0 1 1 1 ) 8 1 6 2 4 . 122P H k N      设计洪水位最大下泄流量 8500m3/s，查坝址水位～流量关系曲线查得资料对应的 下游 水位为。 2211 9 . 8 1 ( 1 3 6 . 3 1 1 1 ) 3 1 3 9 . 622xP h k N      1 1 0 2 1 1 0 29 . 8 1 ( 1 3 6 . 3 1 1 1 ) 2 5 2 1 . 42 1 2 7 2 1 2 7xP h k N        扬压力： 图 23 校核工况下扬压力计算简图 （单位： kN/m2） 1 = 9 . 8 1 =H  2（ 240111 ） 2 = 9 . 8 1 =H  2（ ） 3 = 0 . 3 9 . 8 1 = 3 0 5 . 2H  2（ ） kN/m 由计算简图 23可得到 ： 15 kNU 5 9 6 82110)(2192)( 浪压力： 近似取与设计浪压力同一值： kN。 按照规范 SL3192020 进行 稳定校核 ， 查基本资料得到摩擦系数为。 设计工况 ：   2 4 9 1 1 2 ) 2 4 4 8 0 41 5 8 0 7 6(    P UWfKs 校核工况 ：   ) 5 8 0 7 6(    P UWfKs 表 24 坝基面抗滑稳定安全系数 Ks 荷载组合 坝的级别 1 2 3 基本组合 特殊组合 (1) (2) 从计算结果和表 24 可以得到设计工况下 sK ，校核工况 下 sK ，故设计断面不满足抗滑稳定条件，需要重新设计非溢流坝段剖面。 由于抗滑稳定系数较小，所以在上游设计折坡以利用水压来保持坝体稳定，初步拟定将折坡起点定在▽ 171m 处，上游的折坡坡率定为 1:。 新设计的非溢流坝段的剖面如图 24。 16 ▽▽▽▽▽▽ 图 24 非溢流坝剖面图 (单位： m) 对新设计的非溢流坝进行稳定和应力验算，分别从设计工况和校核工况进行计算，设计状况下坝基抗滑稳定及应力计算如表 25。 设计工况： 表 25 设计状况下坝基面抗滑稳定及应力计算 应力稳定验算 方向 力臂 弯矩（ kN▪m） ↓ ↑ → ← 逆时针 顺时针 自重（ kN） W1 4320 50 216000 W2 37728 42 1584576 W3 120960 6 725760 17 水平水压力（ kN） P1 P2 竖直水压力（ kN） Q1 51 Q2 52 Q3 87138 扬压力（ kN） U1 0 0 U2 U3 46 U4 364315 浪压力（ kN） Pwk 求和（ kN） 79140 竖向求和 水平求和 力矩求和 按照规范 SL3192020，对坝进行抗滑稳定和应力计算。 抗滑稳定验算：   ][ 6 8 9 3 3 4 1 1   KP UWfKs 式中 ： f — 混凝土与基岩之间的摩擦系数，查设计资料取为 ； W — 作用于坝体上全部荷载 (包括扬压力 )，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 ,。 经过计算， K=，故满足抗滑稳定要求。 上游面垂直正应力 ： M P ak P aBMBWyu 8 81 0 8 0 7 6 1 9 561 0 8 3 4 1 1 5622  18 式中： W — 作用于坝体上全部荷载 (包括扬压力 )，对滑动平面的法向分值； M — 作用于计算截面以上全部荷载对截面垂直水流流向型心轴的力矩和； B — 计算截面的长度。 下游面垂直正应力： M P ak P aBMBWyd 7 9 51 0 8 0 7 6 1 9 561 0 8 3 4 1 1 5622  上游面 剪应力： M p ak P anp yuuu) 8 2 4 5()(  式中 ： up — 为上游面水压力强度 ， k P ap u 2 4 5)1 1 12 3 8(  ； n— 为上游坝坡坡率。 下游面剪应力： M P ak P amp dydd 2 7 3) 0 7 9 5()(  式中 ： dp — 为下游面水压力强度 ， k P ap d )(  ； m— 为下游坝坡坡率。 上游面 水平正应力： MPak P anp uuxu  下游面水平正应力： 19 M P ak P amp ddxd 2 3 2 2 7   上游面主应力： M P ak P anpn uyuu 2 4 )()1(22221  下游面主应力 ： M P ak P ampm dydd)()1(22221  坝前水压力： M P ak P ap uu 2 4 52  M P ak P ap dd 0 92  通过上面的计算，在设计工况下，坝基截面满足抗滑稳定条件和应力条件。 上游折坡处： 20 ▽▽▽▽▽ 图 25 非溢流坝段折坡点剖面 (单位： m) 表 26 设计状况上游折坡面稳定应力计算（ 171m高程处） 应力验算 方向 力臂 弯矩 ↓ → ↑ 逆时针 顺时针 自重（ kN） W1 20448 24 490752 W2 2 水平水压力（ kN） P1 扬压力（ kN） U1 4 U2 浪压力（ kN） Pwk 求和（ kN） 按照规范 SL3192020，对坝进行抗滑稳定和应力计算，下列计算中的符号意义和设计工况中的符号意义相同。 抗滑稳定验算：   ][   KP UWfKs 故满足抗滑稳定要求。 上游面垂直正应力 ： 21 M P ak P aBMBWyu 5 8 0 1 2 76 2 3 0 2622  下游面垂直正应力 ： M P ak P aBMBWyd 4 9 0 1 2 76 2 3 0 2622  上游面 剪应力： 上游面水压力强度 k P ap u 5 7)1 7 12 3 8(  00)()( np yuuu  下游面 剪应力： 下游面水压力强度 0dp M P akP amp dydd)()(2  上游面 水平正应力： MPakPanp uuxu  下游面水平正应力： M PakPamp ddxd  上游面主应力： 22 M P ak P anpn uyuu)01()1(22221  下游面主应力： M P ak P ampm dydd 3 9 7 4 9)()1(22221  坝前水压力： M Papuu  MPapdd 02  通过上面的计算，在设计工况下，折坡处截面满足抗滑稳定条件和应力条件。 校核工况： 表 27 校核状况下坝基面抗滑稳定及应力计算 应力稳定验算 方向 力臂 弯矩 ↓ ↑ → ← 逆时针 顺时针 自重（ kN） W1 4320 50 216000 W2 37728 42 1584576 W3 120960 6 725760 水平水压 P1 43 23 力（ kN） P2 竖直水压力（ kN） Q1 51 Q2 52 Q3 扬压力（ kN） U1 0 0 U2 2622 U3 912 46 41952 U4 浪压力（ kN） Pwk 求和（ kN） 38022 竖向求和 水平求和 力矩求和 按照规范 SL3192020，对坝进行抗滑稳定和应力计算，下列计算中的符号意义和设计工况中的符号意义相同。 抗滑稳定验算：   ][ 8 5 1 1 3 3 3 3   KP UWfKs 故满足抗滑稳定要求。 上游垂直面 正应力： M P ak P aBMBWyu 0 91 0 8 2 1 5 7 8 961 0 8 3 3 3 3 4622  下游垂直面 正应力： M P ak P aBMBWyd 8 6 01。