高拱坝设计毕业设计计算书.doc

水利水电工程专业毕业设计 - 1 - 目 录 第一章第一章调洪演算调洪演算.4 1.1 调洪演算的原理 .4 1.2 泄洪方案的选择 .4 1.2.1 对三种泄洪方案进行调洪演算.4 1.2.2 泄洪方案的选择.6 1.2.3 计算坝高.6 第二章第二章大坝工程量比较大坝工程量比较.8 2.1 大坝剖面设计计算 .8 2.1.1 基本剖面.8 2.1.2 实用剖面.8 2.1.3 排水位置 .8 2.1.4 荷载计算.9 2.2 工程量比较 .13 第三章第三章第一建筑物第一建筑物大坝的设计计算大坝的设计计算.15 3.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置 .15 3.1.1 坝型选择双曲拱坝.15 3.1.2 拱坝的尺寸 .15 高拱坝设计 - 2 - 3.2 荷载组合 .17 3.3 拱坝的应力计算 .17 3.3.1 对荷载组合，使用 FORTRAN 程序进行电算.17 3.3.2 对荷载组合进行手算.19 3.4 坝肩稳定验算 .27 3.4.1 计算原理.27 3.4.2 验算工况.28 3.4.3 验算步骤.28 第四章第四章 泄水建筑物设计泄水建筑物设计.34 4.1 泄水建筑物的组成与布置 .34 4.2 坝身泄水口设计 .34 4.2.1 管径的计算.34 4.2.2 进水口的高程.34 4.3 泄槽设计 .35 4.3.1 坎顶高程.35 4.3.2 坎上水深 hc.35 4.3.3 反弧半径 R .35 4.3.4 坡度.35 4.3.5 挑射角：挑射角 =20o.35 4.4 导墙设计 .35 4.5 消能放冲计算 .36 水利水电工程专业毕业设计 - 3 - 4.5.1 水舌挑距.36 4.5.2 冲刷坑深度.37 4.5.3 消能率计算.37 结结 语语.39 参参 考考 文文 献献.40 高拱坝设计 - 4 - 第一章 调洪演算 1.1 调洪演算的原理 先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲 线，再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这 几组最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流 量分别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。上述两条曲线 相交得出一交点，此交点坐标即为设计（校核）情况下的孔口最大泄流量及相应 的水库水位，再对其它泄洪方案按同样的方法进行调洪演算，最后选定的泄洪方 案孔口最大泄流量应接近并不超过容许值，库水位又相对比较低。 1.2 泄洪方案的选择 1.2.1 对三种泄洪方案进行调洪演算 4 表孔+2 中孔 2 浅孔+2 中孔(两种) 4 中孔 方案一: 4 表孔+2 中孔 表孔: 堰顶高程 179m，孔宽 412=48m 流量： （其中： mz=0.48 =1 Z 3 1 2gHBmQ z 0=0.45k =0.7 圆形进口 =1-0.2n-10+kH0/(nb) ） 中孔: 进口高程 135m, 出口高程 130m, 孔口宽 8m, 高 9.5m 流量： （其中： 孔口宽度 B=8m zk2 2gHAQ Ak=89.5=76m2 喇叭形进口 =0.97-0.3D/Hz） 表 1-1 表中孔方案总结 水位（m） 182185190 堰上水头 H 3611 表 孔流量 Q1(m3/s) 516.7021423.0193373.410 孔口中线以上水头 H0(m) 47.2550.2555.25 中 孔 侧收缩系数 0.9100.9130.918 水利水电工程专业毕业设计 - 5 - 起调流量 4726.72m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，4 表孔 +2 中孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出： 最大泄洪流量: 设计 6720 m3/s 校核 8030 m3/s 最高水位: 设计 187.85m 校核 191.20m 方案二: 2 浅孔+2 中孔 浅孔: 进口高程 164 米, 出口高程 154 米, 孔口宽 9.5 米, 高 9 米 流量： （其中： 孔口宽度 B=9.5m zk1 2gHAQ Ak=99.5=85.5m2 喇叭形进口 =0.97-0.3D/Hz） 中孔: 进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.5 米, 高 7 米 流量： （其中： 孔口宽度 B=7.5m zk1 2gHAQ Ak=7.57=52.5m2 喇叭形进口 =0.97-0.3D/Hz） 表 1-2 浅中孔方案总结 水位（m） 182185190 H0(m)23.526.531.5 0.8550.8680.884 浅 孔 流量 Q1(m3/s) 1569.8921692.4461868.60 H0(m)48.551.565.5 0.92670.92920.933 中 孔 流量 Q2(m3/s) 1500.7881550.7171630.559 Q1+Q2(m3/s)6141.366486.336998.32 起调流量 6141.36m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，2 浅孔 +2 中孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出： 最大泄洪流量: 设计 6740 m3/s 校核 7000 m3/s 最高水位: 设计 187.18m 校核 191.00m 流量 Q2(m3/s) 2105.0092179.3992298.099 Q1+Q2(m3/s)4726.725781.827969.61 高拱坝设计 - 6 - 方案三: 4 中孔 中孔: 进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.5 米, 高 7.5 米 流量： （其中： 孔口宽度 B=7.5m zk1 2gHAQ Ak=7.57.5=56.25m2 喇叭形进口 =0.97-0.3D/Hz） 表 1-3 全中孔方案总结 水位（m） 182185190 H0(m) 48.2551.2556.25 0.9230.9260.930 流量 Q(m3/s) 6392.276607.56951.46 起调流量 6392.27m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，4 中 孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出： 最大泄洪流量: 设计 6730 m3/s 校核 6990 m3/s 最高水位: 设计 186.99m 校核 191.80m 1.2.2 泄洪方案的选择 由下游容许下泄流量在设计情况下为 6750 m3/s,校核情况下为 7750 m3/s.选择 泄洪方案，即设置两个浅孔，孔口尺寸为 9m9.5m，进口底高程为 164m，出口 底高程 154m，两中孔，孔口尺寸为 7.0m7.5m，进口底高程为 135m，出口底高 程为 130m。设计洪水时，设计水位为 187.18m，下泄流量为 6740m3/s，小于允许 流量 6750m3/s。校核洪水时，校核洪水位为 191.00m，下泄流量为 7000m3/s，小 于允许下泄流量 7750 m3/s。 1.2.3 计算坝高 坝顶超出水库静水位的高度h 为 h=2h1+h0+hc 式中 2h1波浪高度 h0波浪中心线高出静水位的高度 hc安全超高 2hL=0.0166Vf5/4 D1/3 式中 Vf 计算风速 水利水电工程专业毕业设计 - 7 - D库面吹程(km) h0=cth L L L2 4h 1L 设计情况下: Vf =122=24m/s D=4 km 2h1=1.3818m 波长 2LL=13.61m h0=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) =1.38182/11.3815=0.5270m hc=0.7m h=1.3818+0.5270+0.7=2.6088m 校核情况下: Vf =26m/s D=4 .0km 2h1=0.8321m 波长 2LL=6.8235m h0=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) =0.3118m hc=0.5m h=0.8321+0.3188+0.5=1.6509m 设计情况：187.18+2.6088=189.7888m 校核情况：191+1.6509=192.6509m 取得坝高为 193m 由此计算得到的坝顶高程为 193m，最大坝高为 101m 高拱坝设计 - 8 - 第二章 大坝工程量比较 2.1 大坝剖面设计计算 混凝土重力坝： 坝前最大水深 H=191-92=99m 最大坝高为 193-92=101m 2.1.1 基本剖面 按应力条件确定坝底最小宽度 B=H/(c/0-1)1/2 式中 c=24kN/m3 0=10kN/m3 扬压力折减系数 1取 0.25 则 B=101/(25/10-0.25) 1/2=67.33m 按稳定条件确定坝底最小宽度 B=KH/f(c/0+-1) 式中 K=1.10 f=0.7 =0 1=0.25 则 B=1.1101/0.7(25/10+0-0.25)=70.54m 又 B=（0.70.9）H=（70.790.9）所以取 B=74m 2.1.2 实用剖面 坝顶宽度：取坝高的 810%，即（810%）101=(8.0810.1)m,取为 9m 上游折坡的坡度取为 1：0.15 上游设折坡，折坡点距坝底的高度取为坝高的 1/32/3 范围内，即 （1/32/3）101=(33.6767.3)m,取为 40m。 下游坡度为 H/B=95.18/74=1:0.78（0.60.8） 坝底宽度为 74+400.15=80m 2.1.3 排水位置 水利水电工程专业毕业设计 - 9 - 设计洪水最大下泄流量为 6740m3/s，则 Z下=114.28m，水头 H=187.18- 114.28=72.9m 廊道上游壁到上游坝面距离不小于 0.050.1 倍水头，且不小于 45m， 即 （0.050.1）72.9=(3.6457.29)m,取为 6.5m。 图 2-1 重力坝基本剖面（单位：m） 2.1.4 荷载计算 校核洪水位：校核洪水位： 坝体自重 W=（6402+9101+6583.62）25=93650 kN/m 水压力 垂直水压力 W水上=1/26（99+59)9.81=4649.94 kN/m W水下=1/222.2820.789.81=1899.1706 kN/m 水平水压力 P上=1/20H上 2=1/29.81(191-92)2=48073.905 kN/m P下=1/20H下 2=1/29.8122.282=2434.8342 kN/m 扬压力 U=(22.28+22.28+19.18)659.81 12=20321.9055 kN/m U=1/215(19.18+22.28+99)9.81=10334.3445 kN/m 高拱坝设计 - 10 - U= U+ U=30656.25 kN/m 浪压力 PL=1/4Lm(h1%+hz) =1/49.816.8235(0.8321+0.3188) =19.2599 kN/m 泥沙压力 垂直泥沙压力 Pn=1/2owH2K0=1.21/22320.158.5=404.685 kN/m 水平泥沙压力 Ph=1/2sbhs2tg2(45o-s/2) 式中： n=8.5kN/m3 hn=115-92=23m n =10o 故 Ph=1/28.5232tg2(45o-10o /2)=1582.97 kN/m 设计洪水位：设计洪水位： 坝体自重 W=（6402+9101+6583.62）25=93650 kN/m 水压力 垂直水压力 W水上=1/26（95.18+55.18)9.81=4425.09 kN/m W水下=1/222.2820.789.81=1899.1706 kN/m 水平水压力 P上=1/20H上 2=1/29.81(187.18-92)2=44435.53 kN/m P下=1/20H下 2=1/29.8122.282=2434.8342 kN/m 扬压力 U=(22.28+22.28+18.225)659.81 12=20017.4276 kN/m U=1/215(18.225+22.28+95.18)9.81=9983.0239 kN/m U= U+ U=30000.4515 kN/m 浪压力 PL=1/4Lm(h1%+hz) =1/49.8111.3815(1.3818+0.5270) =53.2806 kN/m 泥沙压力 垂直泥沙压力 Pn=1/2owH2K0=1.21/22320.158.5=404.685 kN/m 水平泥沙压力 Ph=1/2sbhs2tg2(45o-s/2) 式中： n=8.5kN/m3 hn=115-92=23m n =10o 故 Ph=1/28.5232tg2(45o-10o /2)=1582.97 kN/m 21.5 稳定校核 校核洪水位：校核洪水位： (W-U)=93650+4649.94-30656.25+404.685+1899.1706=69947.5456 kN/m P=48073.905+1582.97+19.2599-2434.8342=47241.3007 kN/m K=f(W-U)/ P=0.7269947.546447241.3007=1.07K=1.05 稳定满足要求。 设计洪水位：设计洪水位： (W-U)=93650+4425.09+404.685+1899.1706-30000.4515=70378.4941 kN/m P=44435.53+1582.97+53.2806-2434.8342=43636.9464 kN/m K=f(W-U)/ P=0.770378.494143636.9464=1.129K=1.10 水利水电工程专业毕业设计 - 11 - 稳定满足要求。 2.1.6 应力分析（取坝基面） 校核洪水位：校核洪水位： 水平截面上的边缘正应力 y和 ”y y= W/B+6M/B2 ”y= W/B-6M/B2 式中： W作用在计算截面以上全部荷载的铅直分力总和（向下为正） M作用在计算截面以上全部荷载对截面形心的力矩总和（逆时针为 正） B计算截面沿上下游方向的宽度 1.自重 W1=1264025=3000 kN(下) LW1=40-162/3=36 m MW1=300036=108000 kNm（逆） W2=910125=22725 kN(下) LW2=40-（6+9/2）=29.5 m MW2=2272529.5=670387.5 kNm（逆） W3=126583.625=67925 kN(下) LW3=40-(6+9+65/3)=3.33 m MW3=679253.33=226190.25 kNm（逆） 2.上游静水压力 水平向：P2x=1/29.81(191-92)2=48073.905 kN/m （右） L2x=（191-92）/3=33 m M2x=-48073.90533=-1586438.865 kNm（顺） 垂直向：P2y=1/26（99+59)9.81=4649.94 kN/m （下） L2y=40-6/3(592+99)/(59+99)=37.253 m M2y=4649.9437.253=173224.98 kNm（逆） 3.下游静水压力 水平向：P3x=1/29.8122.282=2434.8342 kN/m （左） L3x=22.28/3=7.4267 m M3x=2434.83427.4267=18082.7 kNm（逆） 垂直向：P3y=1/222.2820.789.81=1899.1706 kN/m （右） L3y=40-1/30.7822.28=34.2072 m M3y=-1899.170634.2072=-64956.31 kNm（顺） 4.扬压力 U=22.28659.81 =14206.842 kN/m （上） LU=6+9+65/2-40=7.5 m MU=14206.8427.5=106551.315 kNm（逆） U=1/26519.189.81=6115.0635 kN/m （上） LU=6+9+65/3-40=-3.33 m MU=6115.0635(-3.33)=-20383.545 kNm（顺） U=1/215(19.18+22.28+99)9.81=10334.3445 kN/m （上） LU =40-(6+9)/32(19.18+22.28)+99/(22.28+19.18+99) =33.524 m 高拱坝设计 - 12 - MU=10334.3445(-33.524)=-334505.06 kNm（顺） W=69542.8606 kN （下） M=-715800.899 kNm（顺） 水平截面上的边缘正应力 y和 ”y y=69542.8606/80+6(-715800.899)/802=198.2224 kPa ”y=69542.8606/80-6(-715800.899)/802=1540.349 kPa 边缘剪应力 和 ” =(p-pu-y)n= -y n= -198.22240.15=-29.7334 kPa ”=(”y +pu”-p”)m=”y m=1540.3490.78=1201.472 kPa 铅直截面上的边缘正应力 x和 ”x x=(p-pu)-(p-pu-y)n2=yn2=198.22240.152=4.4600 kPa ”x=(p”-pu”)+(”y +pu”-p”)m2=”y m2=1540.3490.782=937.1484 kPa 上游边缘主应力 1和 2 1=(1+n2)y -( p-pu)n2=(1+0.152) 198.2224=202.6824 kPa 2= p-pu=0 kPa 下游边缘主应力 ”1和 ”2 ”1=(1+m2)”y -( p”-pu”)m2=(1+0.782) 1540.349=2477.497 kPa ”2= p”-pu”=0 kPa 没有出现拉应力及压应力强度超过抗压强度情况，故应力满足要求。 设计洪水位：设计洪水位： 1.自重 W1=1264025=3000 kN(下) LW1=40-162/3=36 m MW1=300036=108000 kNm（逆） W2=910125=22725 kN(下) LW2=40-（6+9/2）=29.5 m MW2=2272529.5=670387.5 kNm（逆） W3=126583.625=67925 kN(下) LW3=40-(6+9+65/3)=3.33 m MW3=679253.33=226190.25 kNm（逆） 2.上游静水压力 水平向：P2x=1/29.81(187.18-92)2=44435.53 kN/m （右） L2x=（187.18-92）/3=31.727 m M2x=-44435.5331.727=-1409791.248 kNm（顺） 垂直向：P2y=1/26（95.18+55.18)9.81=4425.09 kN/m （下） L2y=40-6/3(55.182+95.18)/(55.18+95.18)=37.266 m M2y=4425.0937.266=164905.4039 kNm（逆） 3.下游静水压力 水平向：P3x=1/29.8122.282=2434.8342 kN/m （左） L3x=22.28/3=7.4267 m M3x=2434.83427.4267=18082.7 kNm（逆） 垂直向：P3y=1/222.2820.789.81=1899.1706 kN/m （右） L3y=40-1/30.7822.28=34.2072 m M3y=-1899.170634.2072=-64956.31 kNm（顺） 水利水电工程专业毕业设计 - 13 - 4.扬压力 U=22.28659.81 =14206.842 kN/m （上） LU=6+9+65/2-40=7.5 m MU=14206.8427.5=106551.315 kNm（逆） U=1/26518.2259.81=5810.5856 kN/m （上） LU=6+9+65/3-40=-3.33 m MU=5810.5856(-3.33)=-19368.6187 kNm（顺） U=1/215(18.225+22.28+95.18)9.81=9983.0239 kN/m （上） LU =40-(6+9)/32(22.28+18.225)+95.18/(22.28+18.225+95.18) =33.5074 m MU=9983.0239(-33.5074)=-334505.06 kNm（顺） W=69973.8091 kN （下） M=-534513.0671 kNm（顺） 水平截面上的边缘正应力 y和 ”y y=69973.8091/80+6(-534513.0671)/802=373.567 kPa ”y=69973.8091/80-6(-534513.0671)/802=1375.779 kPa 边缘剪应力 和 ” =(p-pu-y)n= -y n= -373.5670.15=-56.036 kPa ”=(”y +pu”-p”)m=”y m=1375.7790.78=1073.107 kPa 铅直截面上的边缘正应力 x和 ”x x=(p-pu)-(p-pu-y)n2=yn2=373.5670.152=8.405 kPa ”x=(p”-pu”)+(”y +pu”-p”)m2=”y m2=1375.7790.782=837.024 kPa 上游边缘主应力 1和 2 1=(1+n2)y -( p-pu)n2=(1+0.152) 373.567=381.972 kPa 2= p-pu=0 kPa 下游边缘主应力 ”1和 ”2 ”1=(1+m2)”y -( p”-pu”)m2=(1+0.782) 1375.779=2212.803 kPa ”2= p”-pu”=0 kPa 没有出现拉应力及压应力强度超过抗压强度情况，故应力满足要求。 2.2 工程量比较 比较重力坝和拱坝的工程量： 重力坝工程量计算利用下式分别对三个坝块进行计算： V=H/6L13b+(m1+m2)H+L23b+2(m1+m2)H 第块 L1=180m L2=75m b=80-6-400.78=42.8m m1=0.15 m2=0.78 H=40m 高拱坝设计 - 14 - V=40/6180342.8+(0.15+0.78)40+75342.8+2(0.15+0.78)40 =300120 m3 第块 L1=263m L2=180m b=9m m1=0 m2=0.78 H=43.6m V=43.6/626339+(0+0.78)43.6+18039+2(0+0.78)43.6 =240875.35m3 第块 L1=291m L2=263m b=9m m1=0 m2=0 H=17.4m V=17.4/629139+(0+0)17.4+26339+2(0+0)17.4 =43378.2m3 重力坝工程量:V1= V+ V+ V=300120+240875.35+43378.2=584373.55 m3 拱坝工程量计算利用下式分别对四个坝块进行计算： V=(A上+A下) h/2 A1=（1952-1872）104.5/360=2786.872m2 A2=（165.72-153.22）99.5/360=3461.266m2 A3=（143.12-126.12）94.5/360=3774.011m2 A4=（113.32-91.82）93.5/360=3598.016m2 A5=（89.32-63.32）56.8/360=1966.634m2 V=（A1 +A2）h/2=(2786.872+3461.266) 25.25/2=78882.74 m3 V=（A2 +A3）h/2=(3461.266+3774.011) 25.25/2=91345.37 m3 V=（A3 +A4）h/2=(3774.011+3598.016) 25.25/2=993071.84 m3 水利水电工程专业毕业设计 - 15 - V=（A4 +A5）h/2=(3598.016+1966.634) 25.25/2=70253.71 m3 拱坝工程量:V2= V+ V+ V+ V =78882.74+91345.37+993071.84 +70253.71 =333553.7m3 经比较，拱坝较重力坝可节约工程量： （V1-V2）/ V1=（584373.55-333553.7）/584373.55=42.92% 又因为坝址处地形地质条件都较好，能适宜建拱坝，故选择拱坝方案作为设 计方案。 第三章 第一建筑物大坝的设计计算 3.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置 3.1.1 坝型选择双曲拱坝 V 形河谷或其它上宽下窄的河谷，若采用定半径式拱坝，其底部会因中心角 过小而不能满足应力的要求，此时宜将水平拱圈的半径从上到下逐渐减小，以使 上下各层拱圈的中心角基本相等，并在铅直向设计成一定曲率，形成变半径等中 心角双曲拱坝，而做到上下层拱圈的中心角相等很困难，故采用变半径变中心角 的双曲拱坝。 3.1.2 拱坝的尺寸 坝顶的厚度 Tc 根据结构、人防、运用等要求并考虑改善坝体应力，初步设计，采用下列经 验公式： TC=0.01H+（0.0120.024）L1 又 Tmin=35m 高拱坝设计 - 16 - 式中：H坝高（m） ，H=101m L1坝顶高程处两拱端新鲜基岩之间的直线距离（m） ， L1=304m TC=0.01H+（0.0120.024）L1 =0.01101+（0.0120.024）304 =(4.6588.306)mTmin=35m 取 TC =8m 坝底的厚度 TB TB=K(L1+L4)H/ 式中 K=0.0035 L1,L4分别为第一，第四层拱圈两拱端新鲜基岩之间直线距离 L1=304m，L4=140m H 为坝高 101m 拱的允许压应力 56 MPa 取为 6 MPa TB=0.0035(304+140) 101/6=26.159m 取 TB=26m 上游面的曲线采用二次抛物线 z= -x1(y/H)+x2(y/H)2 式中： x1=21x2 x2=2TB/(21-1) 1=0.60.65 2=0.30.6 取 1=0.64 2=0.32 则 x2=0.3226/(20.64-1)=29.714 x1=20.6429.714=38.034 上游面的曲线方程为 z= -38.034y/101+29.714(y/101)2 下游面的曲线按 Tc，TB沿高程线性内插。 设第 i 层拱圈的厚度为 Ti 则 Ti=Tc+(TB-Tc)/ Hyi=8+(26-8)/101yi Z下=Z 上+Ti 表 3-1 拱冠梁端面的几层典型拱圈的几何尺寸 层 12345 高程 193167.75142.5117.2592 纵坐标 yi 025.2550.575.75101 上游面横坐标 z1 0-7.65143-11.5886-11.8114-8.32 拱厚 Ti 812.51721.526 下游面横坐标 z2 84.8485715.4114299.68857117.68 水利水电工程专业毕业设计 - 17 - 图 3-1 拱冠梁剖面示意图 3.2 荷载组合 正常水位+温降 设计水位+温升 校核水位+温升 正常水位+温降+地震 3.3 拱坝的应力计算 3.3.1 对荷载组合，使用 FORTRAN 程序进行电算 正常水位+温降 n= 5 u= 0.20 AT=-47.00 BT= 3.39 RG= 2.50 FS=10.00 RS= 0.85 EC=2200000.0 高拱坝设计 - 18 - EF=2200000.0 GC=0.000008 HW= 9.75 HS= 78.00 X1= 38.03 X2= 29.71 DESIGN POINT 0 X1= 38.0343 X2= 29.7143 LEVEL HI AF SL T R 1 0.00 45.00 150.00 8.00 191.00 2 25.25 45.00 120.75 12.50 159.45 3 50.50 45.00 99.00 17.00 134.60 4 75.75 45.00 74.75 21.50 102.55 5 101.00 45.00 36.50 26.00 76.30 LEVEL SM= SS= 1 217.17 130.88 97.59 255.57 0.00 0.00 0.00 0.00 2 271.69 102.73 47.76 225.69 60.47 52.81 -10.23 115.39 3 272.23 40.74 -16.48 186.11 87.31 120.06 20.10 168.69 4 210.88 -20.03 -48.71 125.37 49.74 234.38 134.66 124.83 5 93.49 -70.74 -47.42 38.75 -30.36 371.83 326.73 -16.01 LEVEL DISPLACE PA PAT 1 0.040821 0.000276 7.26 0.00 2 0.033634 0.000339 14.95 0.91 3 0.024062 0.000427 21.55 2.88 4 0.012611 0.000389 25.70 7.29 5 0.003213 0.000172 28.66 17.91 设计水位+温升 n= 5 u= 0.20 AT= 47.00 BT= 3.39 RG= 2.50 FS=10.00 RS= 0.85 EC=2200000.0 EF=2200000.0 GC=0.000008 HW= 5.82 HS= 78.00 X1= 38.03 X2= 29.71 DESIGN POINT 0 X1= 38.0343 X2= 29.7143 LEVEL HI AF SL T R 1 0.00 45.00 150.00 8.00 191.00 2 25.25 45.00 120.75 12.50 159.45 水利水电工程专业毕业设计 - 19 - 3 50.50 45.00 99.00 17.00 134.60 4 75.75 45.00 74.75 21.50 102.55 5 101.00 45.00 36.50 26.00 76.30 LEVEL SM= SS= 1 270.09 210.49 187.50 296.62 0.00 0.00 0.00 0.00 2 293.74 165.50 123.78 256.56 90.48 24.54 -10.23 115.39 3 287.19 100.69 54.59 215.70 120.07 89.72 20.10 168.69 4 227.36 36.95 13.30 155.27 84.06 200.73 134.66 124.83 5 121.51 -26.11 -5.15 70.54 36.30 298.55 326.73 -16.01 LEVEL DISPLACE PA PAT 1 0.028341 0.000092 9.94 0.00 2 0.025682 0.000187 17.95 0.53 3 0.019541 0.000317 25.43 2.49 4 0.010553 0.000314 31.34 6.03 5 0.002964 0.000142 36.67 15.15 校核水位+温升 n= 5 u= 0.20 AT= 47.00 BT= 3.39 RG= 2.50 FS=10.00 RS= 0.85 EC=2200000.0 EF=2200000.0 GC=0.000008 HW= 2.00 HS= 78.00 X1= 38.03 X2= 29.71 DESIGN POINT 0 X1= 38.0343 X2= 29.7143 LEVEL HI AF SL T R 1 0.00 45.00 150.00 8.00 191.00 2 25.25 45.00 120.75 12.50 159.45 3 50.50 45.00 99.00 17.00 134.60 4 75.75 45.00 74.75 21.50 102.55 5 101.00 45.00 36.50 26.00 76.30 LEVEL SM= SS= 1 305.99 235.64 208.50 337.31 0.00 0.00 0.00 0.00 高拱坝设计 - 20 - 2 329.68 182.55 134.68 287.78 98.48 18.79 -10.23 115.39 3 315.79 107.93 56.54 236.95 116.03 97.66 20.10 168.69 4 244.72 37.62 11.90 167.06 66.78 222.34 134.66 124.83 5 127.51 -28.81 -6.61 74.25 11.41 327.80 326.73 -16.01 LEVEL DISPLACE PA PAT 1 0.033437 0.000143 11.21 0.00 2 0.029452 0.000246 20.04 0.69 3 0.021771 0.000373 27.83 2.78 4 0.011471 0.000351 33.59 6.54 5 0.003137 0.000155 38.49 16.24 3.3.2 对荷载组合进行手算 拱冠梁法计算应力的变形协调方程： ai1x1+ai2x2+ ai3x3+ ai4x4+ ai5x5+ xii= Pii+Ai-Bi 式中：aij单位荷载作用在梁上 j 点使 i 点产生的径向变位，称为梁的变位系 数； i在单位均匀径向水平荷载作用下，第 i 层拱圈拱冠处的径向变位， 称为拱的变位系数； Ai第 i 层拱圈由于该层均匀温度变化 时在拱冠处的径向变位； Bi作用于梁上竖直方向荷载引起的拱冠梁上 i 点的径向变位； Pi、xi分别为 i 层截面处水平径向总荷载、梁分担的荷载。 i=1，2，3，4，5 1拱圈变位系数 i的计算及均匀温降 时的 Ai的计算 E R 1000 1 ii 式中:拱冠径向位移系数 i E混凝土的弹性模量，取 2.2106； R第 i 层拱圈的平均半径。 Ai=0（RC） 水利水电工程专业毕业设计 - 21 - 式中：0可由拱圈的 A、T/R 查表 4-8（沈长松编拱坝 ）得出； R第 i 层拱圈的平均半径； C坝身材料线胀系数，取 0.810-5； 第 i 层拱圈的均匀温度下降值。=47/（T+3.39）(oC