毕业设计（论文）-丁江水利枢纽混凝土重力坝设计说明书.pdf

摘要 1 第一章 丁江水利枢纽设计资料. 3 1.1 枢纽任务 3 1.2 基础资料 3 1.2.1 流域资料 3 1.2.2 气候特征 4 1.2.4 工程地质 6 1.2.5 筑坝 7 1.2.6 库区经济 7 第二章 坝型选择与枢纽布置. 8 2.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分 8 2.2 永久建筑物洪水标准 8 2.3 坝型选择 9 2.4 枢纽布置 9 第三章 调洪演算 10 3.1 调洪演算的目的. 10 3.2 调洪演算的原理. 10 3.3 调洪演算的过程 . 10 第四章 非溢流坝段设计 13 4.1 坝顶高确定. 13 4.1.1 计算方法. 13 4.1.2 计算过程. 13 4.2 非溢流坝实用剖面设计. 14 4.2.1 非溢流坝剖面拟定. 14 4.3 坝体强度和抗滑稳定分析验算验算. 15 4.3.1 稳定分析的目的与方法 . 15 4.3.2 坝体沿坝基面（1-1）的抗滑稳定性及强度验算 16 4.3.2.1 荷载计算 . 16 4.3.2.2 各工况下坝基面的稳定分析校核 . 19 4.3.3 2-2 断面的抗滑稳定性及强度验算 . 19 4.3.3.1 荷载计算 . 19 4.3.3.2 各工况下 2-2 断面的稳定分析校核. 20 4.3.4 各工况下 3-3 断面的抗滑稳定性及强度验算 21 4.3.5 各工况下 4-4 断面的抗滑稳定性及强度验算 22 4.4 应力计算 . 24 4.4.1 应力计算方法. 24 4.4.2 各工况下坝基面的边缘应力分析. 25 4.4.3 各工况下 2-2 断面边缘应力分析. 28 4.4.4 各工况下折坡面（3-3 断面）的边缘应力分析 . 30 4.4.5 各工况下 4-4 的边缘应力分析. 33 4.4.6 各工况下坝基面的坝体内部应力分析. 35 4.4.7 各工况 2-2 断面的坝体内部应力分析 36 4.4.8 各工况下折坡面（3-3）的坝体内部应力分析 37 4.4.9 各断面 4-4 断面的坝体内部应力分析 38 4.5 应力分布图 . 39 第五章 溢流坝段设计 . 41 5.1 溢流坝剖面设计 . 41 5.2 溢流坝稳定计算 . 42 5.2.1 荷载计算 . 42 5.2.2 各工况下坝基面的稳定分析校核 . 43 5.2.3 折坡面的抗滑稳定性及强度验算 . 43 5.3 溢流坝应力计算 . 45 5.3.1 坝基面的应力分析 . 45 5.3.2 折坡面的应力分析 . 46 5.4 消能防冲设计 . 48 5.5 细部构造设计 . 50 5.5.1 坝体分缝 . 50 5.5.2 止水设计 . 50 5.5.3 坝体排水 . 50 5.5.4 廊道设计 . 51 第六章 第二建筑物（压力钢管）设计 52 6.1 引水管道的布置. 52 6.1.1 压力钢管形式. 52 6.1.2 管道轴线布置. 52 6.1.3 进水口体形设计. 52 6.2 闸门及启闭设备. 53 6.3 细部构造. 54 6.3.1 通气孔设计. 54 6.4 压力钢管结构设计. 54 6.4.1 压力钢管厚度. 54 6.4.2 内水压力计算以及结构分析. 56 6.4.3 混凝土开裂情况判别. 57 6.4.4 钢管稳定强度分析. 59 设计展望. 61 致 谢 62 参考书目：. 63 1 摘要摘要： 丁江水利枢纽流域面积 3650 平方公里。 该工程开发同时兼有防洪、 发电、 灌溉、渔业等综合利用。设计中，基于给定的地质及水文气象等资料，首先，确 定丁江水利枢纽为大 （1） 型工程， 主要建筑物为一级， 选用混凝土实体重力坝； 其次进行了水库水位调洪演算， 调得设计洪水位 109.25m， 校核洪水位 110.31m； 还对挡泄水建筑物的剖面进行设计， 确定坝高为 86.77m， 采用 414 表孔溢流， 并对挡水坝段进行了抗滑稳定分析及坝体应力分析，结果均满足要求；然后对大 坝进行细部构造设计，并阐述了关于消能防冲的方案.最后进行第二建筑物（压 力钢管）设计。设计过程中，进行引水管道布置，闸门及启闭设备设计并确定压 力钢管的细部构造。通过水力计算进行压力钢管的结构设计。 关键词：关键词： 混凝土实体重力坝 调洪演算 剖面设计 荷载计算 稳定分析 应力分析 2 AbstractAbstract： The basin area of Dingjiang Hydro Project is 3200km 2. The project is developed with the comprehensive utilization of flood control, power generation, irrigation, fisheries and so on. The design of this project is based on the data of geological、hydrological and meteorological which is given .First ,the Dingjiang hydro project is determined to be a big(1) type engineering, the main buildings meet safety levels of class I structures and the solid concrete gravity dam is selected. Secondly， calculate the water level by flood routing,we find the design flood level is 109.25 meters and Check flood level is 110.31 meters; Also we design the water discharge structure with four 14 meters wide surface holes and the dam height is 86.77m.As is counted, stability analysis and stress analysis both meet the requirements. Then we design the spillover dam、detail structures and energy dissipating and anti-scour facilities. At last, proceed to the second building (pressure pipe) design. The design process, the pipeline arrangement, the gate and hoist equipment design and determines the structural details of the pressure tube.Pressure through the hydraulic calculation of the structural design of steel pipe. KeywordsKeywords： solid concrete gravity dam flood routing profile design Load Calculation stability analysis and stress analysis 3 第一章第一章 丁江水利枢纽设计资料丁江水利枢纽设计资料 1.11.1 枢纽任务枢纽任务 本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用。 （1）发电:本电站装机三台 7.25 万 KW 机组。 正常蓄水位：108.4 m，死水位：86m，三台机满载时的流量：3135 m 3/s。 厂房型式为坝后式厂房 。本电站主要供应位于右岸 D 市的用电，并担负电网的 部分调整任务。 （2）灌溉:增加保灌面积 90 万亩。 （3）防洪:可减轻洪水对 D 市的威胁，在遇 P=0.02%和 P=0.1%频率的洪水 时，经过水库调节后，洪峰流量可由原来的 18200 m 3/s、14100 m3/s 分别削减为 6800 m 3/s 和 6350 m3/s。要求校核洪水时最大下泄流量限制为 6150 m3/s，校核 洪水位不超过正常蓄水位的 3.8 m。 （4）渔业:正常蓄水位时，水库可形成大面积水域，为发展渔业及其水产养 殖创造有利条件。 坝址下游两岸都有面积较大的冲积台地，适宜布置附属工厂和生活设施，并 有公路直达坝区。坝顶有双线公路布置的要求。与 D 市有公路和水层连接，对外 交通较为方便。 1.21.2 基础资料基础资料 1.2.1 1.2.1 流域资料流域资料 D 江是我国南方的一条河流，流向自西向东南，流经 D 省部分地区，最后流 入大江丁江，干流全长 120 公里，流域面积 3650 平方公里。 坝址距河口约 9 公里，控制面积 3504 公里，流域境内为丘陵山区，平均高 度 470 米。流域内气候湿润，雨量丰沛，属亚热带气候。径流主要来自降雨，小 部分由地下水补给；每年 4 至 9 月为汛期，其中 5、6 月为梅雨季节，洪水出现 连续多峰，洪枯水流量的数值相差悬殊。境内农业较发达，植被良好，固体径流 较少。 河道纵向坡降为 0.471.12%，平均坡降为 0.81%，河道较宽，水流较缓， 在坝址处河面狭窄，水流较急。 4 坝址以下约 80 公里处有一重要城市 D 市(位于丁江右岸)，公路和水运可直 接到达 D 市。 1.2.2 1.2.2 气候特征气候特征 (1)气温 坝址处多年平均气温为 21.5月， 平均最低气温(一月份)为 8.9， 最高(七 月)34.1，实测极端最低气温(一月份)为-3.8，最高(七月份)为 40.5。 (2)湿度 年平均湿度为 80%左右，其中以 6 月份 86%为最大，1 月份 74%为最小，日变 化较小。 (3)降雨量 坝址以上流域的年平均雨量为 1860 毫米，实测最大降雨量为 2574 毫米，最 小为 1424 毫米。雨量在年份内分配不均，其中 4-9 月占全年雨量的 80% 56 月占全年雨量的 1/3，往往形成起伏多峰的洪水。 表 1-1 降雨量统计 月份 项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全 年 实际天数 31 28 31 30 31 30 31 31 31 31 30 31 365 0.510mm 雨日 6 7 8 9 9 10 10 9 8 6 5 3 1030mm 雨日 3 5 7 8 8 9 7 7 6 5 4 2 30mm 以上雨日 0 0 1 4 5 6 5 4 4 3 1 0 (4)蒸发量 坝址处多年平均蒸发量为 823 毫米。 (5)风向风力 实测最大风速为 24.4 米/秒，多年平均最大风速为 20 米/秒，风向基本垂直 于坝轴线，吹程为 4 公里。 1.2.3 水文特征 (1)正常径流 根据水文资料推算， 坝址处的多年流量为 107 米 3 /秒， 多年平均年径流总量 为 33.7 亿米 3 ，CV=0.23，CS=2CV，皮 IV 型线。 5 表 1-2 各月份频率流量统计 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 75 62.3 86.6 92.8 105.5 125.5 130.5 105.5 86.6 86.6 62.3 55.9 55.9 50 74.3 103.3 110.9 126.0 150.0 155.0 126.0 103.3 103.3 74.3 66.8 66.8 5 110.6 147.6 158.5 180.0 214.0 221.5 180.0 147.6 147.6 110.6 95.4 95.4 1 138.0 192.0 206.0 234.0 278.0 288.0 234.0 192.0 192.0 138.0 124.0 124.0 说明：表中流量单位为米 3/秒，频率单位为%。 (2)洪峰流量及洪水总量 根据水文资料推算，坝址处的洪峰流量及洪水总量如下： 洪峰流量 Q=3350m 3/s，Cv=0.55，Cs=3.5Cv，皮 IV 型线。 表 1-3 各频率的洪峰流量 频率(%) 0.02 0.1 0.2 1 5 10 20 50 备注 流量(Qp) 18200 14100 10400 m 3/s 洪水总量 三日洪水总量的均值W=2.94 亿米 3，Cv=0.52，Cs=3Cv，皮 IV 型线。 表 1-4 各频率的洪水总量表 频率(%) 0.02 0.1 0.2 1 5 10 20 50 备注 流量(Wp) 14.00 11.06 10.20 8.80 5.94 4.96 3.99 2.56 亿 m 3 三日洪水过程线见附图 各月各频率的测量见表 2-5 表 1-5 各月各频率的流量 月 份 频率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 487 1000 1640 3620 5180 6250 2960 2890 1400 590 398 435 5 292 600 1070 2400 3700 4800 2130 2010 980 400 276 267 10 211 432 820 1860 3040 3950 1750 1620 800 320 222 195 说明：表中流量单位为米 3/秒，频率单位为%。 (3)固体径流量及水库淤积： 6 根据水文站实测资料分析，该流域平均含沙量为 0.87 公斤/米 3，年固体径 流总量为 32 万吨，百年后水库淤积高程为 39 米，淤沙浮容重为 0.85 吨/米 3， 内摩擦为 10。 。 (4)其他 本坝址地震烈度为 7。 1.2.4 1.2.4 工程地质工程地质 坝区岩性以朱罗白垩纪为花岗岩侵入体为主，褶皱规模不大，有背斜三处， 两翼地层平缓。较大断层有四条，这些褶皱和断层为压扭为主，倾角较缓，延伸 长度不长，断层单宽约为 1 米左右，破碎物都已胶结。 坝区水文地质简单，以裂隙水为主，地下水分水岭高程均高于库水位。 (1)地貌 坝址处的河东宽约 120 米，河底高程 28 米，水深约 1.54 米。河谷近似梯 形，两岸基本对称，岸坡约 30。35。 。 坝址处的河床覆盖层由砂卵石组成， 厚度约 6 米。 两岸山坡为第四系覆盖层， 厚度约为 10 米。 (2)岩性和地质构造 坝基岩性为花岗石，风化较深，两岸达 10 米左右。新鲜花岗石的饱和抗压 强度为 100200MPA，风化花岗岩为 5080MPA。 坝址处无大的地质构造，但两岸节理较发育，有近乎平行河谷反垂直河谷的 两组陡倾角节理，节理面夹泥。此外，这两组节理是裂隙水的主要通道，在工程 设计中应予以重视。 (3)岩石的物理力学性质：见表 2-6 表 1-6 岩石力学性质 岩性或地质构造 新鲜花岗岩 风化花岗岩 节理面 容重 干 27.8 27.1 湿 28.1 27.5 孔隙率 2.78 3.82 抗压强度(MPa) 干 210.0 110.0 饱和 180.0 94.0 弹性模量 2.210 5 1.210 5 7 单位吸水率(升/分米) 0.05 摩 擦 系 数 混凝土/岩 基 f 0.68 0.64 0.40 f 1.0 0.7 基岩内 f 0.75 0.66 f 1.2 0.75 粘着力(MPa) c 0.5 0.1 0 c 1.0 0.2 泊松比( ) 0.20 0.25 备注 混凝土与混凝土的磨擦系数为 0.75 1.2.5 1.2.5 筑坝筑坝 坝址上、下游河床覆盖有丰富的卵砾石，估计在 25 公里范围内，上游储量 为 1200 万米 3，下游为 800 万米3。此外，花岗岩埋深浅，极易开采。 河床覆盖层还有丰富的砂石料，估计在 30 公里范围内，上游储量约 600 万 米 3，下游约为 800 万米3。卵砾，碎石及砂石料的质量符合规范要求。坝址处符 合坝的土料缺乏。 1.2.6 1.2.6 库区经济库区经济 库区农业发达作物以水稻为主，茶树、小麦次之，耕地主要分布在沿河两岩 的部分丘陵盆地及零星的小平原上。在正常蓄水位时，需迁移人口 32500 人，拆 迁房屋 29500 间，淹没，侵没土地 35000 亩，淹没公路 120 公里，电讯线路 429 杆程公量，高压线(3.5 万伏)49 公里，变电站(3.5 万伏)一座，共需投资人民币 4230 万元左右。 8 第二章第二章 坝型选择与枢纽布置坝型选择与枢纽布置 2.1 2.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分水利枢纽与水工建筑物的等级划分 为了贯彻执行国家的技术和经济政策，达到既安全又经济的目的，应该对水 利枢纽按其规模、效益极其在国民经济中的重要性进行分等，再根据枢纽中各水 工建筑物的作用大小及重要性，对建筑物进行分级。在设计和施工中，对不同级 别的水工建筑物在安全系数、洪水标准、安全超高等技术方面则区别对待。具体 划分依据为中华人民共和国行业标准 SL252-2000 水利水电工程等级划分及洪 水标准中的有关规定确定。 表表 2 2- -1 1 水利水电枢纽工程的分等指标水利水电枢纽工程的分等指标 工程等 别 工程规模 分等指标 水库总库 容 （亿米 3） 防洪 灌溉面 积 （万亩） 水电站 装机容量 （万千瓦） 保护城镇及工矿区 保护农田面 积 （万亩） 一 大（1）型 10 特别重要城市、 工矿区 500 150 120 二 大（2）型 101 重要城市、工矿区 500100 15050 12030 三 中 型 10.1 中等城市、工矿区 10030 505 305 四 小（1）型 0.10.01 一般城镇、工矿区 305 50.5 51 五 小（2）型 0.01 0.001 3） 4.32（2.5） 4.38（3） 2.92（2.3） 其结果均满足稳定要求 4.3.34.3.3 2 2- -2 2 断面的抗滑稳定性及强度验算断面的抗滑稳定性及强度验算 4.3.3.1 荷载计算荷载计算 自重：W=A=38011.4kN 水压力： 在设计工况下，最大泄量为 5410m3，对应坝址处的水深 13.3m 在校核工况下，最大泄量为 6141m3，对应坝址处的水位 13.7m A、设计工况下(上游水深 84.25m,下游水深 13.3m) 上游垂直 W1=1122.32KN 上游水平 P1=19562.51KN B、校核工况下（上游水深 85.31m，下游水深 13.7m） 上游垂直 W1=1145.3KN 上游水平 P1=20034.45KN C、正常蓄水位（上游水深 83.4，下游水深 12.8m） 上游垂直 W1=1103.88KN 上游水平 P1=19034.45KN 扬压力 排水管至上游坝面的的距离约为水头的 1/151/25,且不小于 2m，取 4m A、设计工况下 U1=0.5（625.55+125.1）4+0.5125.147.07 =4445.53kN 20 B、校核工况下 U2=0.5（636.1+127.22）4+0.5127.2247.07 =4520.76kN C、正常蓄水位 U3=0.5（617+123.4）4+0.5123.447.07 =4385.02kN 浪压力 设计工况 L P=164.02KN 校核工况 L P=41.14KN 淤沙压力 n P=895.59KN 淤沙重力 P=8.50.5 2 17.30.1=22.65KN 地震荷载 坝基面地震力的计算公式： A、水平向地震惯性力：/ ihEii FGg =1330.84 B、地震动水压力 上游面地震动水压力： 2 01 0.65 hw FH =0.650.980.25161.72=606.25KN 4.3.3.2 各工况下各工况下 2-2 断面断面的稳定分析校核的稳定分析校核 根据抗剪断公式： s fWcA K P 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=47.07 2 m 设计洪水位时 K=4 校核洪水位时 K=3.93 正常蓄水位时 K=4.11 地震情况下 K=3.75 最终计算结果如下（表 4-3） ： 表 4-3 抗滑稳定安全系数 设计 校核 正常 地震 K 4（3） 3.93（2.5） 4.11（3） 3.75（2.3） 21 其结果均满足稳定要求 4.3.4 4.3.4 各工况下各工况下 3 3- -3 3 断面的抗滑稳定性及强度验算断面的抗滑稳定性及强度验算 1.设计洪水位 W =24743.38+0.52436.6223.8=17746.512KN P =0.510 2 (84.2543.38)+164.02=8515.8KN 坝体内部扬压力折减系数取 0.2 U=(408.7+81.74) 4/2+0.581.426.8=1987.8KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=30.8 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=5.72 2校核洪水位 W =24743.38+0.52436.6223.8=17746.512KN P =0.510 2 (85.3143.38)+41.14=8831.76KN U=(419.3+83.86) 4/2+0.583.8626.8=2037.48KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=30.8 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=5.51 3.正常蓄水位 W =24743.38+0.52436.6223.8=17746.512KN P =0.510 2 (83.443.38)+164.02=8172.022KN U=(400.2+80.04) 4/2+0.580.0426.8=1950.57KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=30.8 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=5.97 4.地震情况 22 水平向地震惯性力：/ ihEii FGg =621.14KN 上游面地震动水压力： 2 01 0.65 hw FH =0.650.980.25140.022=255.05KN W =24743.38+0.52436.6223.8=17746.512KN P =0.510 2 (83.443.38)+164.02+621.13+255.05=8957.172KN U=(400.2+80.04) 4/2+0.580.0424.74=1950.57KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=30.8 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=5.45 最终计算结果如下（表 4-4） ： 表 4-4 抗滑稳定安全系数 设计 校核 正常 地震 K 5.72（3） 5.51（2.5） 5.97（3） 5.45（2.3） 其结果均满足稳定要求 4.3.5 4.3.5 各工况下各工况下 4 4- -4 4 断面的抗滑稳定性及强度验算断面的抗滑稳定性及强度验算 1.设计洪水位 W = A=2476.766=1136.688KN P =100.5 2 4.25+164.02=254.33KN U=42.570.5=148.75KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=7 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=35.94 2.校核洪水位 W = A=2476.766=1136.688KN P =100.5 2 5.31+41.14=187.02KN U=53.170.5=185.85KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=7 2 m 23 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=48.72 3.正常蓄水位 W = A=2476.766=1136.688KN P =100.5 2 3.4+164.02=221.82KN U=3470.5=119KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=7 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=41.3 地震情况 水平向地震惯性力：/ ihEii FGg 其中各系数值为： 0.1 h g 0.25 4 4 1 14(/) 1.4 14(/) i i n Ej j j E hH G hH G 地震惯性力 i F=39.78KN 上游面地震动水压力： 2 01 0.65 hw FH =0.650.980.2513.42=1.84KN W = A=2476.766=1136.688KN P =100.5 2 3.4+164.02+39.78+1.84=263.44KN U=3470.5=119KN 混凝土之间 f=0.75，c=1.2MPa，A=7 2 m 根据抗剪断公式： s fWcA K P K=34.78 最终计算结果如下（表 4-5） 24 表 4-5 抗滑稳定安全系数 设计 校核 正常 地震 K 35.94 （3） 48.72（2.5） 41.3（3） 34.78（2.3） 其结果均满足稳定要求 4.44.4 应力计算应力计算 4.4.1 4.4.1 应力计算方法应力计算方法 应力分析的目的：检查坝体和坝基在计算情况下能否满足要求，并根据盈利 情况进行坝体混凝土标号的分区， 同时也为了研究某些部位局部应力集中和某些 特殊结构的应力状态，以便采取加强措施。 应力分析的方法有理论计算和模型试验两类。 理论计算又分为材料力学法和 弹性理论法，材料力学法计算简便，适应面广，并有一套比较成熟的应力控制标 准， 目前仍被普遍采用， 适应于地质比较简单的中低坝； 本工程采用材料力学法。 材料力学法的基本假定： 1、坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性材料； 2、视坝段为固接于地基上的悬臂梁，不考虑地基变形对坝体应力的影响， 并认为各坝段独立工作，横缝不传力； 3、 假定坝体水平截面上的正应力y按直线分布， 不考虑廊道等对坝体应力 的影响。 荷载组合情况 1、正常蓄水情况：自重+正常蓄水位对应的静水压力+扬压力+浪压力； 2、设计洪水情况：自重+设计洪水位对应的静水压力+扬压力+浪压力； 3、校核洪水情况：自重+校核洪水位对应的静水压力+扬压力+浪压力； 4、正常蓄水情况：自重+正常蓄水位对应的静水压力+扬压力+浪压力+地震 荷载； 在一般情况下，坝体的最大和最小应力都出现在坝面，所以，在重力坝设计 规范中规定，首先应校核坝体边缘应力是否满足强度要求。计算公式如下： 1、水平截面上的正应力y，因为假定正应力y按直线分布，所以按偏心受 压公式 2 6 y MM BB ； “ 2 6 y MM BB ； 来计算上下游边缘应力， 其中： 25 W作用于计算截面以上全部荷载的铅直分力的合力，kN; M作用于计算截面以上全部荷载对截面垂直水流流向形心轴的力矩 总和，KN m； B计算截面的长度， 2、剪应力 () uy ppn p上游面水压力强度, u p-上游面扬压力强度，n下游坝坡坡率 “ (“) yu ppm “p下游面水压力强度, “ u p-下游面扬压力强度，m上游坝坡坡 率 3、水平正应力x 2 ()() xuuy ppppn “2 “(“)(“) y uyu ppppm 4、主应力 2 1 2 (1) () yu ppnn “22 1 “ (“)1) “( yu ppmm 重力坝非溢流坝段的荷载主要有：自重、静水压力、浪压力、泥沙压力、扬 压力、冰压力、地震荷载等，常取 1m坝长进行计算。 4 4.4.2 .4.2 各工况下各工况下坝基面的坝基面的边缘边缘应力分析应力分析 A、设计洪水位 M =- 491284.84 KNm；W =59246.95 KN；B=63.3m 边缘正应力 y =200.31KPa；“ y =1671.63KPa 边缘剪应力 () uy ppn =13.12KPa 26 “ (“) yu ppm=1086.56KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=330.19KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=706.26KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=198.99KPa 2 u pp=331.5KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=2377.89KPa “ 2 “ u pp=130.34-130.34=0Kpa B、校核洪水位 M =-517625.82 KNm；W =59135.61 KN；B=63.3m 边缘正应力 y =159.11KPa；“ y =1709.32KPa 边缘剪应力 () uy ppn=17.15KPa “ (“) yu ppm=1111.06KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=328.94KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=722.19KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=157.39KPa 2 u pp=330.65KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=2431.51KPa “ 2 “ u pp=0Kpa C、正常蓄水位 27 M =-463910.87 KNm；W =59401.89 KN；B=63.3m 边缘正应力 y =243.75KPa；“ y =1633.1KPa 边缘剪应力 () uy ppn=8.78KPa “ (“) yu ppm=1061.5KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=330.62KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=689.98KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=242.88KPa 2 u pp=331KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=2323.08KPa “ 2 “ u pp=0Kpa D、地震情况下 M =-540586.42 ；W =59360.93 KN；B=63.3m 边缘正应力 y =128.29KPa；“ y =1747.26KPa 缘剪应力 () uy ppn=31.69KPa “ (“) yu ppm=1134.35KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=342.03KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=739.43KPa 主应力 28 2 1 2 (1) yu ppnn=126.22KPa 2 u pp=345.2KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=2484.59KPa “ 2 “ u pp=2.1Kpa 4 4.4.3 .4.3 各工况下各工况下 2 2- -2 2 断面断面边缘应力分析边缘应力分析 A、设计洪水位 M = -173405.84 KNm；W =32484.12 KN；B=47.07m 边缘正应力 y =220.53KPa；“ y =1159.72KPa 缘剪应力 () uy ppn=-7.34KPa “ (“) yu ppm=753.82KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=147.78KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=489.98KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=221.26KPa 2 u pp=147.05KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1649.7KPa “ 2 “ u pp=0Kpa B、校核洪水位 M =-186707.04KNm；W =32390.38 KN；B=47.07m 边缘正应力 y =182.51KPa；“ y =1193.75KPa 边缘剪应力 29 () uy ppn=-4.05KPa “ (“) yu ppm=775.94KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=142.45KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=504.36KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=182.95KPa 2 u pp=142.05KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1698.1KPa “ 2 “ u pp=0Kpa C、正常蓄水位 M =-156815.87KN；W =32559.30 KN；B=47.07m 边缘正应力 y =267.05KPa；“ y =1116.39KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-11.7KPa “ (“) yu ppm=725.65KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=148.22KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=471.67KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=268.27KPa 2 u pp=147.05KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1588.06KPa 30 “ 2 “ u pp=0Kpa D、地震情况 M =-211882.44 KNm；W =32559.30 KN；B=47.07m 边缘正应力 y =117.92KPa；“ y =1265.52KPa 边缘剪应力 () uy ppn=4.41KPa “ (“) yu ppm=822.59KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=161.54KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=534.68KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=117.48KPa 2 u pp=161.98KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1800.2KPa “ 2 “ u pp=0Kpa 4 4.4.4 .4.4 各工况下各工况下折坡面（折坡面（3 3- -3 3 断面）的边缘应力分析断面）的边缘应力分析 A、设计洪水位 M = -43748.14763 KNm；W =15754.5082 KN；B=30.8m 边缘正应力 解得 y =234.81KPa；“ y =788.21KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-23.48KPa “ (“) yu ppm=512.33KPa 水平正应力 x 31 2 ()() xuuy ppppn2.34KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=333.02KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=237.16KPa 2 u pp=0KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1121.23KPa “ 2 “ u pp=0Kpa B、校核洪水位 M =-48119.04088 KNm；W =15702.9238 KN；B=30.8m 边缘正应力 y =205.491KPa；“ y =814.18KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-20.05KPa “ (“) yu ppm=529.22KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=2.05KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=343.99KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=207.54KPa 2 u pp=0KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1158.17KPa “ 2 “ u pp=0Kpa C、正常蓄水位 M =-36420.332 KNm；W =15774.908 KN；B=30.8m 边缘正应力 32 y =281.82KPa；“ y =776.73KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-28.18KPa “ (“) yu ppm=504.87KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=2.81KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=328.17KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=284.64KPa 2 u pp=0KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1104.9KPa “ 2 “ u pp=0Kpa D、地震情况 M =-53383.316 KNm；W =15774.91 KN；B=30.8m 边缘正应力 y =147.53KPa；“ y =849.81KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-13.2KPa “ (“) yu ppm=552.38KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=16.66KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=359.04KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=148.85KPa 2 u pp=15.34KPa 33 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=1208.85KPa “ 2 “ u pp=0Kpa 4 4.4.5 .4.5 各工况下各工况下 4 4- -4 4 的边缘应力分析的边缘应力分析 A、设计洪水位 M =-998.92KNm；W =987.938 KN；B=7m 边缘正应力 y =18.81KPa；“ y =263.45KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-1.88KPa “ (“) yu ppm=171.24KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=0.19KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=113.71KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=18.99KPa 2 u pp=0KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=374.76KPa “ 2 “ u pp=0Kpa B、校核洪水位 M =-684.87 KNm；W =950.838 KN；B=7m 边缘正应力 y =51.97KPa；“ y =219.7KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-5.19KPa “ (“) yu ppm=142.8KPa 34 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=0.52Pa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=92.82KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=52.47KPa 2 u pp=0KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=312.5KPa “ 2 “ u pp=0Kpa C、正常蓄水位 M =-763.790 KNm；W =1017.688 KN；B=7m 边缘正应力 y =51.86KPa；“ y =238.9KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-5.19KPa “ (“) yu ppm=155.29KPa 水平正应力 x 2 ()() xuuy ppppn=0.52KPa “2 “(“)(“) xuyu ppppm=100.94KPa 主应力 2 1 2 (1) yu ppnn=52.38KPa 2 u pp=0KPa 22 1 “ “ (“(1)“) yu ppmm=339.84KPa “ 2 “ u pp=0Kpa D、地震情况 M =-901.2393 KNm；W =1017.688 KN；B=7m 35 边缘正应力 y =35.03KPa；“ y =255.74KPa 边缘剪应力 () uy ppn=-3