第二章 重力坝——§5非溢流坝剖面设计.ppt

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1、第二章重力坝.§1概述§2重力坝荷载及其组合§3重力坝抗滑稳定分析§4重力坝应力分析§5非溢流坝剖面设计§6溢流坝设计§7重力坝坝身泄水孔§8重力坝材料与构造§9重力坝地基处理§10其他型式重力坝§5非溢流坝的剖面设计一、设计原则、步骤设计原则：满足稳定、强度要求、，并工程量最少、运用方便、外形简单、便于施工。设计要求：承受所有荷载条件下，满足上述要求设计步骤：先按重力坝承受主要荷载、满足基本原则设计一理论剖面——基本剖面再根据全部荷载和设计原则，对基本剖面修改调整，得到工程中采用的实用剖面。二、基本剖面基本剖面——坝体在自重、上游水压力

2、、扬压力三项主要荷载作用下，满足强度、稳定、工程量最小的剖面。形状：三角形剖面，顶点与水库最高水位齐平完全确定其形状尺寸，须知道n、m为方便，转化为确定λ、T问题归为：在P、W、U下求满足强度、稳定、工程量最小的λ、T值二、基本剖面1）强度条件—拉、压比较，拉为控制条件，故：满库时坝踵不出现拉应力即：σyu≥0空库时坝踵、坝趾均不出现拉应力即：σyu≥0，σyd≥02）稳定条件——挡水时满足：K≥[K]二、基本剖面P、W、U代入上式解出：可见若σyd≥0，须λ≥0,上游面垂直or正坡，非倒坡若要σyu≥0，必须λ=0~1。实践中，若λ过大

3、坝踵会出现拉应力，坝踵不出拉应力的λmax使n=λT/H=0.2二、基本剖面联立式（2-53、54）可得λ、T理论值。结合工程实践：坝基f=0.55-0.7,α=0.3-0.4,可得基本剖面形状参数：n=0-0.2；m=0.6-0.8，T=(0.7-0.9)T但软基上，除满足上述外，还应控制最大最小压应力之比σmax/σmin≤[η],T可达（1-1.7）H。三、实用剖面考虑到施工、交通、运行管理、承担其他荷载要求，重力坝实用剖面：坝顶应有足够宽度，坝顶高程在库静水位以上应有一定波浪超高1、坝顶宽度一般取b为坝高的8%-10%，即b=（8

4、-10）%H,且b≥2m当有交通要求or布置启闭机轨道时，应满足之。三、实用剖面2、坝顶高程坝顶or放浪墙顶高程按下列二情况计算取大者：▽坝顶1=▽设计洪水+Δh设计▽坝顶2=▽校核洪水+Δh校核超高：Δh=h+h0+hch——波浪超高，h0——波浪中心线在水面以上超高hc——安全超高，根据坝级别差表1-11.设墙时，坝顶不得低于最高洪水位，强顶不得低于波浪顶高程（1、2级坝）三、实用剖面3、实用剖面形式1）上游面铅直，n=0适于基面f、c值较大or坝内布置泄水孔情况，垂直面易于布置孔口进口设备但重心偏于上游，空库or低水位时下游坝面易产

5、生拉应力。三、实用剖面2）上游为折坡面——上部铅直（便于布置孔口进口设备），下部倾斜（利用水重增加坝体稳定性）是工程中常用形式上游起坡点高度一般在距坝底1/3-2/3坝高处。三、实用剖面3）上游面倾斜，起坡点设在基本剖面顶点可更多利用水重增加坝体稳定，但不利于布置泄水管孔进口设备适用于基岩面f、c值较低情况。四、坝顶构造1、一般坝顶构造坝顶上游设置与坝体连为一体的钢筋砼放浪墙，墙高约1.2m，厚0.4-0.6m，与坝体有相同横缝，内设止水。坝顶下游侧边石or栏杆。放浪墙和边石内侧设人行道，高出路面0.2m，宽0.75-1m。坝顶做成向两侧

6、的横坡，坡端设排水沟，并与坝内排水管连通，将坝顶雨水排入库内。坝顶设路面or活动式启闭机轨道。四、坝顶构造2）其他形式因布置要求，也可把上游坝顶部分伸出坝外当坝面较宽时，也可做成桥式结构五、设计步骤1）据设计、校核洪水位、风速、吹程等坝顶高程2）确定坝顶宽度3）上下游坝面折坡起点高程、坡率n、m值，并使坝底宽度约为坝高的0.7-0.9倍4）设计坝顶构造本节思考题：第二章重力坝思考题17、18