理正重力坝抗滑稳定性分析.doc

理正重力坝抗滑稳定性分析重力坝计算-计算简图-用户输入信息 1.坝体基本信息 重力坝级别: 2级 结构安全级别: II级 结构重要性系数: 1.00 重力坝类型: 实体重力坝 坝体高度: 36.500m 坝顶标高: 196.000m 坝顶宽度: 8.000m 2.坝体分层信息 分层编号 分层厚度(m) 上游坡度 下游坡度 1 15.500 0.00 0.00 2 21.000 0.00 -0.69 3.水位信息 水位状态 上游水位(m) 下游水位(m) 水的容重(kN/m3) 正常蓄水位 191.500 168.000 10.000 设计洪水位 191.500 173.500 10.000 校核洪水位 192.800 176.000 10.000 冬季库水位 190.680 162.000 10.000 4.永久设备 没有永久设备! 5.附加荷载 没有附加荷载! 6.扬压力 坝内设防水帷幕和排水系统 坝内设抽排系统 主排水孔位置: 6.600m 副排水孔位置1: 8.000m 副排水孔位置2: 17.000m 主扬压力强度系数: 0.68 残余扬压力强度系数: 0.46 坝内没有设排水管 其中排水管及排水孔的位置均为距离坝顶面上游端点的水平距离 7.淤沙压力 坝体上游没有淤沙 8.浪压力 用户不考虑风浪作用 9.冰压力 用户不考虑冰作用 10.土压力 上游没有填土 下游没有填土 11.地震作用 用户不考虑地震作用 12.作用分项系数 坝体自重作用分项系数: 1.00 永久设备作用分项系数(不利): 1.05 永久设备作用分项系数(有利): 0.95 附加荷载作用分项系数: 1.00 静水压力作用分项系数: 1.00 坝底面浮托力作用分项系数: 1.00 坝底面渗透力作用分项系数: 1.20 坝底面主排水孔前作用分项系数: 1.10 坝底面残余扬压力作用分项系数: 1.20 坝体内部浮托力作用分项系数: 1.00 坝体内部渗透力作用分项系数: 1.20 淤沙压力作用分项系数: 1.20 浪压力作用分项系数: 1.20 静冰压力作用分项系数: 1.10 动冰压力作用分项系数: 1.10 土压力作用分项系数: 1.20 地震作用分项系数: 1.00 13.材料性能 混凝土容重: 24.00 kN/m3 混凝土抗拉强度: 2.00MPa 混凝土抗压强度: 26.20MPa 混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00 混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00MPa 坝基面抗剪断摩擦系数: 1.25 坝基面抗剪断粘聚力: 1.05MPa 基岩抗剪断摩擦系数: 1.35 基岩抗剪断粘聚力: 1.75MPa 基岩抗压强度:120.00MPa 14.地震作用下材料性能提高系数 混凝土抗拉强度: 1.30 混凝土抗压强度: 1.00 混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00 混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00 坝基面抗剪断摩擦系数: 1.00 坝基面抗剪断粘聚力: 1.00 基岩抗剪断摩擦系数: 1.00 基岩抗剪断粘聚力: 1.00 基岩抗压强度: 1.00 15.材料性能分项系数 抗剪断强度-摩擦系数-(混凝土/基岩): 1.30 抗剪断强度-粘聚力 -(混凝土/基岩): 3.00 抗剪断强度-摩擦系数-(混凝土/混凝土): 1.30 抗剪断强度-粘聚力 -(混凝土/混凝土): 3.00 抗剪断强度-摩擦系数-(软弱结构面): 1.50 抗剪断强度-粘聚力 -(软弱结构面): 3.40 混凝土抗压强度: 1.50 混凝土抗拉强度: 1.60 基岩抗压强度: 1.80 16.作用组合 共有6 种作用组合 荷载组合 1 名称: 持久状况-基本组合-正常蓄水位 组合系数 抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80 基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00 计算水位：正常蓄水位 作用组合 坝体自重: 计算 扬压力 : 计算 永久设备: 计算 淤沙压力 : 计算 附加荷载: 计算 土压力 : 计算 静水压力: 计算 地震惯性力 : 不计算 浪压力 : 50年一遇 地震动水压力: 不计算 冰压力 : 不计算 地震动土压力: 不计算 荷载组合 2 名称: 持久状况-基本组合-防洪 组合系数 抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80 基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00 计算水位：设计洪水位 作用组合 坝体自重: 计算 扬压力 : 计算 永久设备: 计算 淤沙压力 : 计算 附加荷载: 计算 土压力 : 计算 静水压力: 计算 地震惯性力 : 不计算 浪压力 : 50年一遇 地震动水压力: 不计算 冰压力 : 不计算 地震动土压力: 不计算 荷载组合 3 名称: 持久状况-基本组合-冰冻 组合系数 抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80 基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00 计算水位：冬季库水位 作用组合 坝体自重: 计算 扬压力 : 计算 永久设备: 计算 淤沙压力 : 计算 附加荷载: 计算 土压力 : 计算 静水压力: 计算 地震惯性力 : 不计算 浪压力 : 不计算 地震动水压力: 不计算 冰压力 : 计算 地震动土压力: 不计算 荷载组合 4 名称: 短暂状况-基本组合-施工期 组合系数 抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80 基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00 计算水位：正常蓄水位 作用组合 坝体自重: 计算 扬压力 : 计算 永久设备: 计算 淤沙压力 : 不计算 附加荷载: 计算 土压力 : 计算 静水压力: 计算 地震惯性力 : 不计算 浪压力 : 不计算 地震动水压力: 不计算 冰压力 : 不计算 地震动土压力: 不计算 荷载组合 5 名称: 偶然状况-偶然组合-校核洪水位 组合系数 抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80 基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00 计算水位：校核洪水位 作用组合 坝体自重: 计算 扬压力 : 计算 永久设备: 计算 淤沙压力 : 计算 附加荷载: 计算 土压力 : 计算 静水压力: 计算 地震惯性力 : 不计算 浪压力 : 多年最大 地震动水压力: 不计算 冰压力 : 不计算 地震动土压力: 不计算 荷载组合 6 名称: 偶然状况-偶然组合-地震 组合系数 抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80 基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00 计算水位：正常蓄水位 作用组合 坝体自重: 计算 扬压力 : 计算 永久设备: 计算 淤沙压力 : 计算 附加荷载: 计算 土压力 : 计算 静水压力: 计算 地震惯性力 : 计算 浪压力 : 多年最大 地震动水压力: 计算 冰压力 : 不计算 地震动土压力: 计算作用力计算说明 取单位米长度的坝段为计算单位 考虑地震作用时地震水平加速度指向坝体下游 作用力的位置: 截面形心 作用力的方向: 水平力以指向坝体下游为正 竖向力以竖直向上为正 弯矩方向以坝体下游出现拉应力为正 坝体强度和稳定承载力极限状态计算 1.坝趾抗压强度承载能力极限状态检算 荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位 (1)各种荷载对计算截面的作用力 作用力名称 水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) - 坝体自重 +0.000e+000 -1.066e+004 +4.499e+004 永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静水压力(上游) +5.120e+003 +0.000e+000 -5.461e+004 静水压力(下游) -3.613e+002 -2.493e+002 -1.292e+003 扬压力(主排水孔前) +0.000e+000 +1.951e+003 -1.591e+004 扬压力(主排水孔后) +0.000e+000 +1.047e+003 +3.257e+003 淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 浪压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 总计 +4.759e+003 -7.911e+003 -2.358e+004 (2)计算截面的几何参数 截面长度=22.490m 对形心轴的惯性矩=947.954m3 上游坡度=0.000 下游坡度=-0.690 (3)坝趾混凝土抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7910.559/22.490-(-23576.213)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.932MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=1.00 总作用效应=1.00*1.00*0.932=0.932MPa 结构抗力函数R(.)=26.200MPa 结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50 总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa 总作用效应=0.932MPa 总抗力=9.704MPa 坝趾混凝土抗压强度满足要求 (4)坝趾基岩抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7910.559/22.490-(-23576.213)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.932MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=1.00 总作用效应=1.00*1.00*0.932=0.932MPa 结构抗力函数R(.)=120.000MPa 结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80 总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa 总作用效应=0.932MPa 总抗力=66.667MPa 坝趾基岩抗压强度满足要求 荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪 (1)各种荷载对计算截面的作用力 作用力名称 水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) - 坝体自重 +0.000e+000 -1.066e+004 +4.499e+004 永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静水压力(上游) +5.120e+003 +0.000e+000 -5.461e+004 静水压力(下游) -9.800e+002 -6.762e+002 -8.532e+002 扬压力(主排水孔前) +0.000e+000 +1.951e+003 -1.591e+004 扬压力(主排水孔后) +0.000e+000 +1.606e+003 +5.859e+003 淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 浪压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 总计 +4.140e+003 -7.778e+003 -2.054e+004 (2)计算截面的几何参数 截面长度=22.490m 对形心轴的惯性矩=947.954m3 上游坡度=0.000 下游坡度=-0.690 (3)坝趾混凝土抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7778.496/22.490-(-20535.395)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.870MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=1.00 总作用效应=1.00*1.00*0.870=0.870MPa 结构抗力函数R(.)=26.200MPa 结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50 总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa 总作用效应=0.870MPa 总抗力=9.704MPa 坝趾混凝土抗压强度满足要求 (4)坝趾基岩抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7778.496/22.490-(-20535.395)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.870MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=1.00 总作用效应=1.00*1.00*0.870=0.870MPa 结构抗力函数R(.)=120.000MPa 结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80 总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa 总作用效应=0.870MPa 总抗力=66.667MPa 坝趾基岩抗压强度满足要求 荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻 (1)各种荷载对计算截面的作用力 作用力名称 水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) - 坝体自重 +0.000e+000 -1.066e+004 +4.499e+004 永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静水压力(上游) +4.861e+003 +0.000e+000 -5.052e+004 静水压力(下游) -3.125e+001 -2.156e+001 -2.040e+002 扬压力(主排水孔前) +0.000e+000 +1.901e+003 -1.551e+004 扬压力(主排水孔后) +0.000e+000 +4.322e+002 +4.385e+002 淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 总计 +4.830e+003 -8.347e+003 -2.081e+004 (2)计算截面的几何参数 截面长度=22.490m 对形心轴的惯性矩=947.954m3 上游坡度=0.000 下游坡度=-0.690 (3)坝趾混凝土抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(8347.369/22.490-(-20807.389)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.912MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=1.00 总作用效应=1.00*1.00*0.912=0.912MPa 结构抗力函数R(.)=26.200MPa 结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50 总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa 总作用效应=0.912MPa 总抗力=9.704MPa 坝趾混凝土抗压强度满足要求 (4)坝趾基岩抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(8347.369/22.490-(-20807.389)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.912MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=1.00 总作用效应=1.00*1.00*0.912=0.912MPa 结构抗力函数R(.)=120.000MPa 结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80 总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa 总作用效应=0.912MPa 总抗力=66.667MPa 坝趾基岩抗压强度满足要求 荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期 (1)各种荷载对计算截面的作用力 作用力名称 水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) - 坝体自重 +0.000e+000 -1.066e+004 +4.499e+004 永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静水压力(上游) +5.120e+003 +0.000e+000 -5.461e+004 静水压力(下游) -3.613e+002 -2.493e+002 -1.292e+003 扬压力(主排水孔前) +0.000e+000 +1.951e+003 -1.591e+004 扬压力(主排水孔后) +0.000e+000 +1.047e+003 +3.257e+003 土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 总计 +4.759e+003 -7.911e+003 -2.358e+004 (2)计算截面的几何参数 截面长度=22.490m 对形心轴的惯性矩=947.954m3 上游坡度=0.000 下游坡度=-0.690 (3)坝趾混凝土抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7910.559/22.490-(-23576.213)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.932MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=0.95 总作用效应=1.00*0.95*0.932=0.885MPa 结构抗力函数R(.)=26.200MPa 结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50 总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa 总作用效应=0.885MPa 总抗力=9.704MPa 坝趾混凝土抗压强度满足要求 (4)坝趾基岩抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7910.559/22.490-(-23576.213)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.932MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=0.95 总作用效应=1.00*0.95*0.932=0.885MPa 结构抗力函数R(.)=120.000MPa 结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80 总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa 总作用效应=0.885MPa 总抗力=66.667MPa 坝趾基岩抗压强度满足要求 荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位 (1)各种荷载对计算截面的作用力 作用力名称 水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) - 坝体自重 +0.000e+000 -1.066e+004 +4.499e+004 永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静水压力(上游) +5.544e+003 +0.000e+000 -6.154e+004 静水压力(下游) -1.361e+003 -9.393e+002 +4.894e+002 扬压力(主排水孔前) +0.000e+000 +2.031e+003 -1.656e+004 扬压力(主排水孔后) +0.000e+000 +1.867e+003 +7.011e+003 淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 浪压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 总计 +4.183e+003 -7.701e+003 -2.562e+004 (2)计算截面的几何参数 截面长度=22.490m 对形心轴的惯性矩=947.954m3 上游坡度=0.000 下游坡度=-0.690 (3)坝趾混凝土抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7700.765/22.490-(-25617.785)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.954MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=0.85 总作用效应=1.00*0.85*0.954=0.811MPa 结构抗力函数R(.)=26.200MPa 结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50 总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa 总作用效应=0.811MPa 总抗力=9.704MPa 坝趾混凝土抗压强度满足要求 (4)坝趾基岩抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7700.765/22.490-(-25617.785)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.954MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=0.85 总作用效应=1.00*0.85*0.954=0.811MPa 结构抗力函数R(.)=120.000MPa 结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80 总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa 总作用效应=0.811MPa 总抗力=66.667MPa 坝趾基岩抗压强度满足要求 荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震 (1)各种荷载对计算截面的作用力 作用力名称 水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) - 坝体自重 +0.000e+000 -1.066e+004 +4.499e+004 永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 静水压力(上游) +5.120e+003 +0.000e+000 -5.461e+004 静水压力(下游) -3.613e+002 -2.493e+002 -1.292e+003 扬压力(主排水孔前) +0.000e+000 +1.951e+003 -1.591e+004 扬压力(主排水孔后) +0.000e+000 +1.047e+003 +3.257e+003 淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 浪压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 总计 +4.759e+003 -7.911e+003 -2.358e+004 (2)计算截面的几何参数 截面长度=22.490m 对形心轴的惯性矩=947.954m3 上游坡度=0.000 下游坡度=-0.690 (3)坝趾混凝土抗压强度检算 作用效应函数S(.)=(7910.559/22.490-(-23576.213)*11.245/947.954)*(1+0.690*0.690)/1000 = 0.932MPa 结构重要性系数=1.00设计状况系数=0.85 总作用效应=1.00*0.85*0.932=0.792MPa 结构抗力函数R(.)=26.200MPa 结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50 总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa 总