毕业设计计算书-浅中孔泄洪薄拱坝设计.doc

水利水电工程专业毕业设计 - 1 - 河海大学 毕业设计计算书 浅中孔泄洪薄拱坝设计 全套图纸加扣 3012250582 专业年级 水工 2 班 学 号 姓 名 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 2 - 指导老师 目录 第一章 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 对以下三种方案进行调洪演算：.- 4 - 1.2.2 对三种方案进行比较.- 7 - 1.2.3 对第二种方案计算坝顶高程.- 8 - 1.2.4 方案二结论.- 9 - 第二章 大坝工程量比较.- 10 - 2.1 大坝剖面设计计算.- 10 - 2.1.1 混凝土重力坝.- 10 - 图 1-1 重力坝剖面图.- 11 - 第三章 第一建筑物大坝的设计计算.- 15 - 3.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置以及工程量的比较.- 15 - 3.1.1 坝型选择双曲拱坝.- 15 - 3.1.2 拱坝的尺寸.- 15 - 3.1.3 工程量的计算与比较.- 17 - 3.2 荷载组合.- 18 - 3.3 拱坝的应力计算.- 18 - 3.3.1 对荷载组合，使用 FORTRAN 程序进行电算.- 18 - 3.3.2 对荷载组合进行手算.- 21 - 3.4 坝肩稳定验算.- 31 - 3.4.1 计算原理.- 31 - 3.4.2 验算工况.- 33 - 3.4.3 验算步骤.- 33 - 第四章 泄水建筑物的设计.- 37 - 水利水电工程专业毕业设计 - 3 - 4.1 泄水建筑物的型式尺寸.- 37 - 4.2 坝身进水口设计.- 37 - 4.2.1 管径的计算.- 37 - 4.2.2 进水口的高程.- 37 - 4.3 泄槽设计计算.- 38 - 4.3.1 坎顶高程.- 38 - 4.3.2 坎上水深 hc .- 38 - 4.3.3 反弧半径 R.- 38 - 4.3.4 坡度（直线段）：.- 39 - 4.3.5 挑射角 =20o.- 39 - 4.4 导墙设计.- 39 - 4.5 消能防冲计算.- 40 - 4.5.1 水舌挑距.- 40 - 4.5.2 冲刷坑深度.- 40 - 4.5.3 消能率计算.- 41 - 参考文献.- 43 - 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 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 对以下三种方案进行调洪演算： 4 表孔+2 中孔 2 浅孔+2 中孔 水利水电工程专业毕业设计 - 5 - 4 中孔 方案一：4 表孔+2 中孔 表孔: 堰顶高程 179m，孔宽 12m （1-1） 3 2 1 2QmBgH m=0.48 , B=412=48m 中孔: 进口高程 135m, 出口高程 130m, 孔口宽 7.5m, 高 7.5m （1-2） 20 2 a QBgH 闸门开度 a=7.5m, 孔口宽度 B=27.5=15m, （1-3） 0 0.960.227 a H 表 1-1 四表两中 水位 182186190194 水头 371115 表孔泄流量 530.290511890.0753723.245928.828 中孔 U 0.92723710.92973330.9318760.933736 中孔泄流量 3003.31223133.11873257.7763377.85 总泄流量 3533.60275023.19376981.0169306.678 起调流量 3533.6m3/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： 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 6 - 180 182 184 186 188 190 192 194 196 0200040006000800010000 水位流量曲线 设计曲线 焦点 校核曲线 焦点2 最大泄洪流量:：设计 6320 m3/s 校核 7250m3/s 最高水位： 设计 188.35m 校核 190.55m 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 8.5 米, 高 8.0 米 10 2 a QBgH （1-4） 0 0.960.227 a H 其中：a=8m , B=8.52=17m 中孔:：进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.5 米, 高 7.5 米 20 2 a QBgH 0 0.960.227 a H 其中：a=7.5m, B=7.52=15m 表 1-2 2 浅+2 中 水位 182186190194 中孔水头 48.552.556.560.5 中孔 u 0.9272371130.9297333330.9318761060.933735537 中孔泄流量 3001.7810413131.5214313256.1153376.128049 浅孔水头 24283236 浅孔 u 0.8843333330.8951428570.903250.909555556 浅空泄流量 2609.8168212953.3810733278.0195173587.523691 总泄流量 5949.5978636422.9025046872.1345177301.65174 水利水电工程专业毕业设计 - 7 - 起调流量 5949.6m3/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： 180 182 184 186 188 190 192 194 196 020004000600080001000012000 水位流量 库容水位 焦点1 校核水位流量 焦点2 最大泄洪流量:：设计 6300 m3/s 校核 7380m3/s 最高水位:： 设计 188.65m 校核 190.73m 方案三： 4 中孔 中孔:：进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.0 米, 高 7.0 米 20 2 a QBgH 0 0.960.227 a H a=7.0 米，B=74=28 米 表 1-3 4 中孔 水位 182186190194 水头 48.552.556.560.5 u0.9272371130.9297333330.9318761060.933736 流量 5606.182725848.4883136081.1816056305.32 总流量 5944.182726186.4883136419.1816056643.32 起调流量 5944.2m3/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： 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 8 - 180 182 184 186 188 190 192 194 196 020004000600080001000012000 水位流量曲线 设计曲线 焦点 校核曲线 焦点2 最大泄洪流量:：设计 6300 m3/s 校核 6450 m3/s 最高水位:： 设计 187.18m 校核 190.17m 1.2.2 对三种方案进行比较 方案二即泄水建筑物采用 2 浅孔+2 中孔时所需坝顶高程相对较小，加之方 案一与方案三都存在对坝体的结构影响较大的问题（方案一的 4 表孔使得坝体 堰顶以上失去空间结构作用，方案三的 4 中孔使得坝体同一高程开孔数量过多， 该层拱圈削弱过多） ，故本设计选择 2 浅孔+2 中孔的泄流方案。 1.2.3 对第二种方案计算坝顶高程 设计水位：188.65m，对应下泄流量：6300 m3/s 校核水位：190.73m，对应下泄流量：7380 m3/s 水库总库容大于 10108m3，属于大(1)型一等，主要建筑物 1 级。 坝顶超出水库静水位的高度h 为： （1-5） 1% 2 zc hhhh 其中：2h1%为波浪高度 hz为波浪中心线高出静水位的高度： 水利水电工程专业毕业设计 - 9 - 2 1% 2 z mm hH hcth LL （1-6） hc安全超高 正常情况下: Vf =1.5V=121.5=20m/s D=4000m =9.814000/202=98.1 为累计频率 5%的波高 2 0 gD V 读表由 P(1%)和 P(5%)关系可得：h1%=1.38183m 由 （1-7） 11 2.153.75 0 22 00 0.331() m gLgD V VV 得：Lm=11.38m 带入： 2 1% 2 z mm hH hcth LL （1-8） 得 hz =0.52686m hc=0.7m 则：=21.38183+0.52686+0.7=3.99m （1-9） 1% 2 zc hhhh 坝顶高程=188.65+3.99=192.64m 校核情况下:Vf =12m/s =9.814000/122=272.5 为累计频率 10%的波高 2 0 gD V 读表由 P(1%)和 P(10%)关系可得：h1%=0.832112m 由 11 2.153.75 0 22 00 0.331() m gLgD V VV 得：Lm=6.8232m 带入： 2 1% 2 z mm hH hcth LL 得 hz =0.31864m hc=0.5m 则：=20.832112+0.31864+0.5=2.483m 1% 2 zc hhhh 坝顶高程=190.73+2.483=193.213m 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 10 - 比较可知：坝顶高程取 193.21m，坝高为：193.21-92=101.21m 1.2.4 方案二结论 方案二即泄水建筑物采用 2 浅孔+2 中孔时所需坝顶高程相对较小，加之方 案一与方案三都存在对坝体的结构影响较大的问题（方案一的 4 表孔使得坝体 堰顶以上失去空间结构作用，方案三的 4 中孔使得坝体同一高程开孔数量过多， 该层拱圈削弱过多） ，故本设计选择 2 浅孔+2 中孔的泄流方案，浅孔位于两岸， 中孔位于水电站进水口两侧，对称布置。设置两浅孔，孔口宽 8.5m，高 8.0m， 进口底高程为 164m，出口底高程为 154m；两中孔，孔口宽 7.5m，高 7.5m，进 口底高程为 135m，出口底高程为 130m，设计洪水时，下泄流量 6300 m3/s，校 核洪水时，下泄流量 7380m3/s，略小于允许下泄流量，设计洪水位为 188.65m，校核洪水位为 190.73m，由此计算得到的坝顶高程为 193.21m，最大 坝高为 101.21m。 水利水电工程专业毕业设计 - 11 - 第二章 大坝工程量比较 2.1 大坝剖面设计计算 2.1.1 混凝土重力坝 坝前最大水深：H=188.65-92=96.65m 最大坝高为：193.21-92=101.21m 1基本剖面 按应力条件确定坝底最小宽度 （2-1） 1 0 () c H B r r 式中 c=24kN/m3 0=10kN/m3 扬压力折减系数 1取 0.25 则 B=96.65/(24/10-0.25) 1/2=65.915m 按稳定条件确定坝底最小宽度 （2-2） 1 0 () c KH B r f r 式中 K=1.10 f=0.7 =0 1=0.25 则 B=1.196.65/0.7(24/10+0-0.25)=70.64m 综合，取坝底最小宽度 B=70.64m 2实用剖面 坝顶宽度：取坝高的 810%，即（810%）101.21=(8.110.1)m, 取为 10m 取下游坡度为 1:0.8 上游折坡的坡度取为 1：0.2 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,取为 54m 则折坡上部分宽 B1=0.254=10.8m B2=(190.73-92)0.8+10=78.98m B=B1+B2=10.8+78.98=89.78m 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 12 - 图 1-1 重力坝剖面图 3排水位置 设计洪水最大下泄流量为 6300m3/s，则 Z下=113.8m，水头 H=188.65- 113.8=74.85m 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）74.85=(3.74257.485)m,取为 10m。 4荷载计算 计算表格如下： 设计水位时： 表 2-1 设计水位荷载计算 水利水电工程专业毕业设计 - 13 - 荷载计算(设计水位 188.65)弯矩(*105) 坝体自重标准值 距坝底 中心顺时针逆时针 W= W1+ W2+ W3 102666.5510.21310.485 水压力 垂直水压力 W水上 7522.240.193.023 W水下 1900.9639.0770.74293 水平水压力 P上=1/20H上 2 46706.1132.216715.047 P下=1/20H下 2 2376.27.26670.17267 扬压力 U1 19572.040 U2 7464.428.29670.6193 U3 1871.2539.890.74644 U4 2806.87541.5571.16645 U= U1+ U2+ U3+ U4 浪压力 H=96.65Lm/2=5.69 则 PL=1/4Lmr(h1%+hz) 54.3 忽略忽略 泥沙压力 垂直泥沙压力 Pn=1/22320.158.5 kN/m 337.2 忽略 水平泥沙压力 Ph=1/2nhn2tg2(45o-n/2) 式中 n=8.5kN/m3 hn=115-92=23m n =10o 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 14 - Ph=1/28.5232tg2(45o- 10o/2) kN/m 1582.977.6666670.1214 S(*)=Pr 46294.624 R(*)=fRWr+CrAr 62396.965 比较 S(*)和 R(*)（乘以系数） S(*)0 Wr/Ar+MrTr/Jr522.63 结论：应力和稳定满足条件。 校核水位时： 表 2-2 校核水位荷载计算 荷载计算(校核水位 193.21) 弯矩(*105) 坝体自重标准值 距坝底中 心顺时针逆时针 W= W1+ W2+ W3 102666.5510.21310.485 水压力 垂直水压力 W水上 8014.6840.193.2211 W水下 211638.7570.82 水平水压力 P上=1/20H 上 2 51217.3233.73717.2792 P下=1/20H 下 2 26457.66670.2028 扬压力 U1 20649.40 水利水电工程专业毕业设计 - 15 - U2 7799.58.29670.647 U3 1955.2539.890.77995 U4 2932.87541.5571.2188 U= U1+ U2+ U3+ U4 浪压力 H=96.65Lm/2=5.69 则 PL=1/4Lmr(h1%+hz) 19.6295 忽略忽略 泥沙压力 垂直泥沙压力 Pn=1/22320.158.5 kN/m 337.2 忽略 水平泥沙压力 Ph=1/2nhn2tg2(45o-n/2) 式中 n=8.5kN/m3 hn=115-92=23m n =10o Ph=1/28.5232tg2(45o -10o/2) kN/m 1582.977.6666670.1214 S(*)=Pr 48801.85 R(*)=fRWr+CrAr 64387.94 比较 S(*)和 R(*)（乘以 系数） S(*)0 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 16 - Wr/Ar+MrTr/Jr348.094 结论：应力和稳定满足条件。 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以及工程量的比较 3.1.1 坝型选择双曲拱坝 3.1.2 拱坝的尺寸 坝顶的厚度 Tc 0.01(H+2b1)= =0.01*(101.21+2.4*305)=8.33m 取 Tc=8.33m 坝底的厚度 TB （3-2） 14 () B a K bb H T 水利水电工程专业毕业设计 - 17 - 式中 K=0.0035 b1,b4分别为第一，第四层拱圈两拱端新鲜基岩之间直线距离 b1=305m b4=170m； H=101.21m a=6.55kn/m3 TB=0.0035(305+170) 101.21/6.55=25.69m 上游面的曲线采用二次抛物线 （3-2） 2 12 yy zxx HH 式中 1=0.60.65 2=0.30.6 112 x2x 22B1 xT /(21) 取 1=0.62 2=0.3 则 x2=32.1125 x1=39.8195 上游面的曲线方程为 z=0.003135y2-0.3934y (4)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 =8.33+(25.69.0-8.33)/101.21yi （3-3） cBc ii TTT T y H 表格计算如下： 表 3-1 拱圈曲线计算 高程 y Z 上Z 下各层拱厚 193.21008.338.33 16825.21-7.925734.72810712.65384 14350.21-11.85055.09114916.94165 11875.21-11.85689.37266521.22947 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 18 - 92101.21-7.7066417.9821625.6888 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 -20-1001020 上游线 下游线 3.1.3 工程量的计算与比较 1重力坝工程量的计算 重力坝工程量计算分三个坝块利用下式进行计算： V=H/6L13b+(m1+m2)H+L23b+2(m1+m2)H （3-4） 第块 水利水电工程专业毕业设计 - 19 - V=54/6225334.94+(0.2+0.873)54+78334.94+2(0.2+0.8)54= 478154m3 第块 V=24.15/6256310+(0+0.8)24.15+223310+2(0+0.8)24.15= 110238.1m3 第块 V=15.43/6302310+(0+0)15.43+256310+2(0+0)15.43 =41935.7m3 重力坝工程量:V1= V+ V+ V=630327.8 m3 。 2拱坝工程量的计算 表 3-2 拱坝工程量计算 拱坝工程量计算 截 面 内弧外弧 圆心 角 面积 体积 1183.853192.12971072904.264 第 1 部分 82052.98 2153.114165.76681043659.974 第 2 部分 95589.19 3119.9237136.87691053987.161 第 3 部分 94810.49 482.81998104.04441043597.678 第 4 部分 70777.23 541.3992367.07112852064.5 总体积 343229.9 3工程量比较 拱坝的工程量仅为重力坝的 343229.9/630327.8=54.45%，可以节约大量材料， 故本设计采用拱坝设计方案。 3.2 荷载组合 正常水位+温降 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 20 - 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 1正常水位+温降 Arch.dat 数据如下： 5 .20,-47,3.39,2.4,10,.85,2200000,2200000,.000008,8.21,78.21,39.8195,32.1125 0,25.21,50.21,75.21,101.21 45,45,45,45,45 150.24696,125.559537,87.2215221,73.3708296,36.1800845 8.33,12.65384,16.94165,21.22947,25.6888 187.169708,159.224302,128.9608,92.0910788,67.0688131 电算结果如下： 241.78 142.99 104.79 285.85 .00 .00 .00 .00 285.97 99.73 38.10 238.58 58.77 52.53 -13.43 115.36 287.20 42.27 -19.33 199.25 72.39 131.23 14.08 168.85 226.16 -48.46 -85.21 123.11 26.65 249.80 130.82 120.17 104.85 -70.84 -35.48 52.36 -44.40 377.51 330.73 -34.26 .045265 .000333 .00 -8.05 8.05 .00 .036629 .000397 17.00 1.21 14.74 1.04 .025713 .000475 42.00 16.88 22.11 3.00 .013274 .000420 67.00 33.77 24.78 8.45 .003208 .000177 106.76 46.98 37.06 22.72 1608.32 .00 571.11 1616.47 -17.44 -1046.68 2469.53 .00 2482.85 2509.91 -94.33 -4381.51 2875.88 .00 5843.50 2988.80 -263.21 -9739.32 2069.71 .00 10252.89 2297.23 -630.86 -15412.30 753.04 .00 9380.85 1057.91 -1067.24 -9521.36 水利水电工程专业毕业设计 - 21 - 2设计水位+温升 Arch.dat 数据如下： 5 .20,47,3.39,2.4,10,.85,2200000,2200000,.000008,4.56,78.21,39.8195,32.1125 0,25.21,50.21,75.21,101.21 45,45,45,45,45 150.24696,125.559537,87.2215221,73.3708296,36.1800845 8.33,12.65384,16.94165,21.22947,25.6888 187.169708,159.224302,128.9608,92.0910788,67.0688131 电算结果如下： 290.44 220.01 192.78 321.86 .00 .00 .00 .00 306.64 163.57 116.22 268.02 86.04 26.98 -13.43 115.36 299.43 102.10 52.48 226.46 104.29 101.62 14.08 168.85 238.26 13.24 -16.88 152.23 60.64 216.54 130.82 120.17 130.33 -26.08 5.40 81.61 25.09 298.77 330.73 -34.26 .032413 .000151 .00 -10.59 10.59 .00 .028285 .000243 20.65 2.41 17.57 .67 .020869 .000361 45.65 17.38 25.69 2.59 .011002 .000340 70.65 34.30 29.41 6.94 .002940 .000145 110.41 45.87 45.68 18.86 2130.15 .00 407.15 2135.96 -12.44 -746.19 2997.47 .00 1907.35 3028.49 -72.47 -3365.93 3469.84 .00 4707.87 3560.82 -212.06 -7846.56 2819.83 .00 8401.22 3006.27 -516.93 -12628.84 1620.49 .00 8351.47 1891.91 -950.13 -8476.56 3校核水位+温升 Arch.dat 数据如下： 5 .20,47,3.39,2.4,10,.85,2200000,2200000,.000008,2.48,78.21,39.8195,32.1125 0,25.21,50.21,75.21,101.21 45,45,45,45,45 150.24696,125.559537,87.2215221,73.3708296,36.1800845 8.33,12.65384,16.94165,21.22947,25.6888 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 22 - 187.169708,159.224302,128.9608,92.0910788,67.0688131 电算结果如下： 310.58 233.74 204.04 344.85 .00 .00 .00 .00 326.29 172.30 121.34 285.13 90.24 24.04 -13.43 115.36 315.35 106.02 53.38 238.43 101.58 106.50 14.08 168.85 248.11 12.49 -19.04 158.50 50.33 229.17 130.82 120.17 133.79 -27.50 4.95 84.03 11.49 314.99 330.73 -34.26 .035352 .000181 .00 -11.30 11.30 .00 .030437 .000277 22.73 3.33 18.64 .76 .022133 .000393 47.73 18.00 26.98 2.75 .011517 .000361 72.73 34.90 30.56 7.27 .003031 .000152 112.49 45.99 46.90 19.60 2271.57 .00 444.16 2277.91 -13.57 -814.02 3178.70 .00 2052.89 3212.09 -78.00 -3622.75 3642.00 .00 4994.12 3738.50 -224.95 -8323.66 2923.56 .00 8796.94 3118.78 -541.28 -13223.70 1655.43 .00 8612.50 1935.33 -979.83 -8741.51 前三种工况下，坝体的最大拉应力均小于 70kpa，故应力满足条件。 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： （3-5） i11i22i33i44i55iiiiii a xa x a x a x a x x PAB 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。 水利水电工程专业毕业设计 - 23 - 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 （3-6） i0C R / E （） 式中：0可由拱圈的 A、T/R 查表 4-7（沈长松编拱坝 ）得出； EC混凝土的弹性模量，取 2.2106； R第 i 层拱圈的平均半径。 （3-7） i0 ARC （） 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。 （3-8） o 47/ T3.39 ( C)（） T第 i 层拱圈的拱厚。 i和 Ai计算“单位均匀径向水平荷载作用下拱圈拱冠处变位 i与均匀 温降 o时拱圈拱冠处的变位 Ai的计算” 表 3-3 i与 Ai的计算 截 面 高 程 拱厚 T 平均 半径 R T/RA0 i(1/Ec) 0Ai Ec*C* 1 193.21 8.33 188.02 0.04 53.50 -49.27 -9263 4.01 -1.84 -24459 70.58 2 168.00 12.65 159.44 0.08 52.00 -26.71 -4258 2.93 -1.78 -14617 51.56 3 143.00 16.94 128.41 0.13 52.50 -16.57 -2128 2.31 -1.67 -8699 40.69 4 118.00 21.23 93.43 0.23 52.00 -9.96 -930 1.91 -1.43 -4487 33.60 5 92.00 25.69 54.23 0.47 42.50 -5.26 -284 1.62 -1.31 -2026 28.45 2垂直荷载作用下引起的梁的径向变位 Bi的计算 (1) 水荷载作用下拱冠梁各截面的 M/ECI（弯矩以顺时针为正）的计算“水 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 24 - 荷载作用下各截面的 M/ECI 的计算” 表 3-4 各水重、坝块重心位置的计算 水重形心计算 截 面 面积对应质心 Y 坐标 合起来质心 Y 坐标 对应层的 Y 坐标 y 负 288.2091198.45 第 1 层 1920 134.1826215.78 第 2 层 200.321817.7157 2444.6138230.81 第 3 层 218.124324.9183 3851.9263241.85 第 4 层 230.926837.1242 4937.0538244.74 第 5 层 233.8293.2159.3612 坝重形心计算 截 面 面积质心 X 坐标中心点坐标偏心距 对截面的弯 矩（顺时针 为正） 1 2265.12189.05136.96872.0826552.142661 3634.91467.14085.2011.93981231.60734 41112.87916.63497.3242-0.6893-767.10756 水利水电工程专业毕业设计 - 25 - 51719.05057.896613.7077-5.8111-9989.5744 表 3-5 自重引起的 bi 高 程 水重 （吨） 重心 X 坐 标 中心 点 X 坐 标 弯矩 M 累加 H (该平 面 厚度) IM/I 面积 y y=b i 193.21 0.00 8.33 48.17 0.00 64.88 59.36 3851.35 168 34.38 2.05 6.97 169.10 169.10 12.65 168.84 1.00 56.37 37.12 2092.69 143 109.55 -1.60 5.20 745.59 914.69 16.94 405.22 2.26 15.64 24.92 389.72 118 -8.90 -3.49 7.32 -96.27 818.42 21.23 797.33 1.03 -25.40 17.72 -450.02 92 -339.69 -1.10 13.71 -5028.97 -4210.55 25.69 1412.70 -2.98 0.00 0.00 0.00 (2) Bi=xhi+f （3-9） x= Mx （3- 10） f= Mx2 （3-11） 取拱坝 Ec=Er=22105t/m2，即 n=1 =5.62/（EcT2）n=5.62/(262Ec)=0.008314/Ec 2=0.74/(26Ec)=0.028462/Ec Mx=-4210.55 Bi=（-4210.55*0.008314hi+-4210.55*0.028462） / Ec, 将 hi 带入计算 Bi的计算见表下面“垂直荷载下梁的径向变位 Bi 的计算” (3) 将 BiI 和 Bi迭加得 bi Bi=BiI+Bi 表 3-6 bi、biI 与 Bi计算 截面 hiBiBiBi 1101.21-3662.853851.3546188.5 浅中孔泄洪薄拱坝设计 - 26 - 276-2780.3362092.6894-687.6