重力坝稳定和应力计算

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1、专业资料整理分享坝体强度承载能力极限状态计算及坝体稳定承载能力极限状态计算（一）、基本资料坝顶高程：1107.0m校核洪水位（P=0.5%）上游：1105.67m下游：1095.18m正常蓄水位上游：1105.5m下游：1094.89m死水位：1100.0m混凝土容重：24KN/m3坝前淤沙高程：1098.3m泥沙浮容重：5KN/m3混凝土与基岩间抗剪断参数值：f`=0.5c`=0.2Mpa坝基基岩承载力：［f］=400Kpa坝基垫层混凝土：C15坝体混凝土：C1050年一遇最大风速：v0=19.44m/s多年平均最大风速为：v0`=12.9m/s吹程D=1000m完美WORD格式编辑

2、专业资料整理分享（二）、坝体断面1、非溢流坝段标准剖面(1)荷载作用的标准值计算（以单宽计算）A、正常蓄水位情况（上游水位1105.5m，下游水位1094.89m）①竖向力（自重）W1=24×5×17=2040KNW2=24×10.75×8.6/2=1109.4KNW3=9.81×（1094.5-1090）2×0.8/2=79.46KN∑W=3228.86KNW1作用点至O点的力臂为：(13.6-5)/2=4.3mW2作用点至O点的力臂为：W3作用点至O点的力臂为：完美WORD格式编辑专业资料整理分享竖向力对O点的弯矩（顺时针为“－”，逆时针为“+”）：MOW1=2040×4.3=87

3、72KN·mMOW2=－1109.4×1.067=－1183.7KN·mMOW3=－79.46×5.6=－445KN·m∑MOW=7143.3KN·m②静水压力（水平力）P1=γH12/2=9.81×(1105.5－1090)2/2=－1178.4KNP2=γH22/2=9.81×(1094.89-1090)2/2=117.3KN∑P=－1061.1KNP1作用点至O点的力臂为：(1105.5－1090)/3=5.167mP2作用点至O点的力臂为：(1094.89－1090)/3=1.63m静水压力对O点的弯矩（顺时针为“－”，逆时针为“+”）：MOP1=1178.4×5.167=－6

4、089KN·mMOP2=117.3×1.63=191.2KN·m∑MOP=－5897.8KN·m③扬压力扬压力示意图请见下页附图：H1=1105.5－1090=15.5mH2=1094.89－1090=4.89m(H1－H1)=15.5－4.89=10.61m计算扬压力如下：U1=9.81×13.6×4.89=652.4KNU2=9.81×13.6×10.61/2=707.8KN∑U=1360.2KN完美WORD格式编辑专业资料整理分享U1作用点至O点的力臂为：0mU2作用点至O点的力臂为：13.6/2－13.6/3=2.267m竖向力对O点的弯矩（顺时针为“－”，逆时针为“+”）：M

5、OU1=0KN·mMOU2=－707.8×2.267=－1604.6KN·m∑MOU=－1604.6KN·m④浪压力（直墙式）浪压力计算简图如下：由确定坝顶超高计算时已知如下数据：单位：m完美WORD格式编辑专业资料整理分享平均波长Lm波高h1%坝前水深H波浪中心线至计算水位的高度hZ7.6440.8315.50.283使波浪破碎的临界水深计算如下：将数据代入上式中得到：由判定条件可知，本计算符合⑴H≥Hcr和H≥Lm/2，单位长度上的浪压力标准值按下式计算：式中：γw──水的重度=9.81KN/m3其余计算参数已有计算结果。浪压力标准值计算得：对坝底中点O取矩为（顺时针为“－”，逆时

6、针为“+”）：MOPWK=(9.81×1.113×0.862/2)×(15.5+1.113/3)+(9.81×3.822×0.862/2)×(15.5－3.822/3)=－(74.687+229.89)=－304.577KN·m⑤淤沙压力完美WORD格式编辑专业资料整理分享淤沙水平作用力：式中：γSb──淤沙浮容重=5KN/m3hS──挡水建筑物前泥沙淤积厚度=8.3mψSB──淤沙内摩擦角=18°代入上式得到淤沙压力标准值PSK=－90.911KN对O点的力臂为（1098.3－1090）/3=2.767m对O点取矩MOPSK=－90.911×2.767=－251.552KN·m将计算

7、的各荷载进行汇总整理。结论请见附表1。B、校核洪水位情况（上游水位1105.67m，下游水位1095.18m）①竖向力（自重）W1=24×5×17=2040KNW2=24×10.75×8.6/2=1109.4KNW3=9.81×（1095.34-1090）2×0.8/2=111.9KN∑W=3261.3KNW1作用点至O点的力臂为：(13.6-5)/2=4.3mW2作用点至O点的力臂为：W3作用点至O点的力臂为：竖向力对O点的弯矩（顺时针为“－