H江碾压混凝土重力坝设计计算书

1、水利水电工程专业毕业设计- 1 -目 录第一章第一章 工程规模的确定工程规模的确定 .- - 3 3 - -1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分 .- 3 -1.2 永久建筑物洪水标准 .- 3 -第二章第二章 调洪演算调洪演算 .- - 4 4 - -2.1 洪水调节计算.- 4 -2.1.1 洪水调节计算方法.- 4 -2.1.2 洪水调节具体计算.- 4 -2.1.3 计算结果统计：.- 8 -第三章第三章 大坝设计大坝设计 .- - 9 9 - -3.1 坝顶高确定 .- 9 -3.1.1 计算方法.- 9 -3.1.2 计算过程.- 10 -3.2 坝顶宽度 .- 10 -3.3

2、开挖线的确定 .- 10 -3.4 非溢流坝剖面设计 .- 10 -3.4.1 折坡点高程拟定.- 11 -3.4.2 非溢流坝剖面拟定.- 11 -3.5 非溢流坝段坝体强度和稳定承载能力极限状态验算 .- 16 -3.5.1 荷载计算成果.- 16 -3.5.2 正常蓄水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算 .- 34 -3.5.3 正常蓄水位时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 35 -3.5.4 正常蓄水位时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 36 -3.5.5 正常蓄水位时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 38 -3.5.6 校核洪水位时坝体沿坝基面

3、的抗滑稳定性及强度验算 .- 39 -3.5.7 校核洪水位时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 39 -3.5.8 校核洪水位时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 40 -3.5.9 校核洪水位时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 42 -3.5.10 正常蓄水位地震时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算 .- 44 -3.5.11 正常蓄水位地震时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 46 -3.5.12 正常蓄水位地震时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 47 -3.5.13 正常蓄水位地震时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 48

4、 -3.5.14 设计水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算 .- 50 -3.5.15 设计水位时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 51 -3.5.16 设计水位时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 52 -3.5.17 设计水位时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算 .- 54 -3.6 应力计算 .-55 -3.6.1 边缘应力.- 55 -3.6.2 内部应力.- 56 -3.6.3 截面应力计算表.- 57 -3.6.4 应力图.- 69 -3.7 溢流坝段的设计 .- 71 -水利水电工程专业毕业设计- 2 -3.7.1 溢流坝剖面设计.- 71 -3.7

5、.2 消能防冲设计.- 72 -3.7.3 稳定及应力的计算.- 75 -第四章第四章 第二建筑物（压力钢管）的设计计算第二建筑物（压力钢管）的设计计算 .- - 9595 - -4.1 引水管道的布置 .- 95 -4.1.1 压力钢管的型式 .- 95 -4.1.2 轴线布置 .- 95 -4.1.3 进水口.- 95 -4.2 闸门及启闭设备 .- 96 -4.3 细部构造 .- 96 -4.3.1 通气孔设计 .-96 -4.3.2 充水阀设计 .- 96 -4.3.3 伸缩节设计 .- 96 -4.4 压力钢管结构设计与计算 .- 96 -4.4.1 确定钢管厚度.- 96 -4.4

6、.2 承受内水压力的结构分析.- 98 -第五章第五章 施工组织设计施工组织设计 .- - 105105 - -5.1 导流标准 .-105 -5.2 导流方案.- 105 -5.3 导流工程参数 .- 105 -水利水电工程专业毕业设计- 3 -第一章 工程规模的确定1.1 水利枢纽与水工建筑物的等级划分参考水利水电工程等级划分及洪水标准sl252-20001、可确定该工程规模为大（1）型工程等级为级2、水工建筑物级别（永久性水工建筑物）工程等级为级，则主要建筑物级别 1 级，次要建筑物 3 级3、临时性水工建筑物级别保护对象为 1 级主要永久建筑物，3 级次要永久建筑，则临时性水工建筑物为

7、 4 级。1.2 永久建筑物洪水标准水利水电枢纽工程永久性挡水和泄水建筑物所采用的正常运用和非常运用洪水标准，应根据建筑物级别确定。本工程为大（1）型工程等级为级，由水利水电枢纽工程等级划分及设计标准正常运用（设计）洪水重现期 500 年，频率为 0.2非常运用（校核）洪水重现期 10000 年，频率为 0.01水利水电工程专业毕业设计- 4 -第二章 调洪演算2.1 洪水调节计算2.1.1 洪水调节计算方法利用瞬态法，结合水库特有条件，得初专用于水库调洪计算的实用公式如下： (2-1)tvqq/式中：计算时段中的平均入库流量（m3/s） ；q计算时段中的平均下泄流量（m3/s） ；q时段初末

8、水库蓄水量之差(m3)；v计算时段，一般取 1-6 小时，取 6 小时。t上述公式表明:在一个计算时段内，入库水量与下泄水量之差为该时段中蓄水量的变化。2.1.2 洪水调节具体计算根据本工程软弱岩基，允许单宽流量q=250 m3/s，允许设计洪水最大下泄流量 28200 m3/s,再扣除发电流量 2500 m3/s，故溢流前缘净宽大于 102.8m，假定三种方案，堰宽和堰顶高程分别为 715m 355.5m；715m 356.0m；715m 356.2 m.故根据公式： (2-2) 232 hgmbq求得的 q起，堰顶高程及其相应 q起的作出 hq 关系曲线。正常蓄水位 374.6m，库容为

9、155.97 亿 m3；用图解法进行调洪演算 画图计算如下：1. b=715m 堰顶=354m 设计情况调洪演算q正常=2.01bhw3/2=2.01*105*(374.6-354)3/2=19817.59 m3/sq起调= q正常+ q发电=19817.59+2500=22317.59 m3/s水利水电工程专业毕业设计- 5 - q1=27194.33 m3/s,q2=25549.06 m3/s,q3=22840.01 m3/sv1=157.2 亿 m3 ,v2=158.5 亿 m3 , v3=161.2 亿 m3h1=374.92m,h2=375.25m,h3=375.94m得：q下泄=2

10、3700m3/s，h设计=375. 63m2.2. b=715mb=715m 堰顶堰顶=354=354 .5m.5m 校核情况调洪演算校核情况调洪演算q 起调=2.04bhw3/2+2500=2.04*105*(374.6-354.5)3/2+2500=21517 m3/s1414141414141414148911101415131216时间100002000025000350003000040000p=0.01%15000q1=27223.74 m3/s,q2=25817.52 m3/s,q3=22885.52 m3/sv1=157.2 亿 m3 ,v2=158.5 亿 m3 , v3=1

11、61.1 亿 m3水利水电工程专业毕业设计- 6 -h1=374.92m,h2=375.25m,h3=375.92m得：q下泄=23230 m3/s，h校核=375.82m3.3. b=715mb=715m 堰顶堰顶=355.0m=355.0m 设计情况调洪演算设计情况调洪演算q 起调=2.01bhw3/2+2500=2.01*105*(375.6-356)3/2+2500=20813 m3/sq1=27397.9 m3/s,q2=25332.89 m3/s,q3=21932.74 m3/sv1=157.3 亿 m3 ,v2=159.7 亿 m3 , v3=163.3 亿 m3h1=374.9

12、4m,h2=375.56m,h3=376.47m得：q下泄=23050 m3/s，h设计=376.17m4.4. b=715mb=715m 堰顶堰顶=354.0m=354.0m 校核情况调洪演算校核情况调洪演算q 起调=2.04bhw3/2+2500=2.04*105*(375.6-356.0)3/2+2500=20027.7 m3/s1414141414141414148911101415131216时间100002000025000350003000040000p=0.01%15000q1=25735.46 m3/s,q2=24522.74m3/s,q3=22890.89 m3/sv1=1

13、59.8 亿 m3 ,v2=161 亿 m3 , v3=161.9 亿 m3水利水电工程专业毕业设计- 7 -h1=375.59m,h2=375.89m,h3=376.12m得：q下泄=24522 m3/s，h校核=375.89m5.5. b=715mb=715m 堰顶堰顶=354.5m=354.5m 设计情况调洪演算设计情况调洪演算q 起调=2.01bhw3/2+2500=2.01*105*(375.6-356.2)3/2+2500=19301 m3/sq1=25426.09 m3/s,q2=24344.71 m3/s,q3=22290.88 m3/sv1=160.3 亿 m3 ,v2=16

14、1.4 亿 m3 , v3=162.8 亿 m3h1=375.72m,h2=376m,h3=376.35m得：q下泄=23980 m3/s，h设计=376.08m6.6. b=715mb=715m 堰顶堰顶=355m=355m 校核情况调洪演算校核情况调洪演算q 起调=2.04bhw3/2+2500=2.04*105*(375.6-356.2)3/2+2500=18586.13m3/s1414141414141414148911101415131216时间100002000025000350003000040000p=0.01%15000水利水电工程专业毕业设计- 8 -q1=25408.34

15、 m3/s,q2=23708.56 m3/s,q3=21711.1m3/sv1=160.2 亿 m3 ,v2=161 亿 m3 , v3=163.8 亿 m3h1=375.69m,h2=375.89m,h3=376.6m得：q下泄=23113.34 m3/s，h校核=376.03m2.1.3 计算结果统计： 表 2-1 调洪演算结果统计表 方案堰顶（m）b（m）工况q泄（m3/s）h上（m）设计23750375.631354.0715校核24523375.89设计23230375.822354.5715校核23980376.08设计23050376.173355.0715校核23113376.

16、03注：一台发电机组满发时的流量为 537m3/s，发电流量按 7537m3/s3759m3/s水利水电工程专业毕业设计- 9 -第三章 大坝设计3.1 坝顶高确定3.1.1 计算方法由规范，防浪墙顶高程高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差 (3-1) = 1%+ + 式中 h1%累积频率为 1%的波浪高度，m,按式(3-3)计算； hz波浪中心线高出静水位的高度，m,按式(3-5)计算； hc取决于坝的级别得计算情况的安全超高设计和校核情况坝顶高程（或坝顶上游防浪墙顶高程）按式（3-2）计算，并选用其中的较大值。坝顶高程 = 设计洪水位 + 设 （3-2）坝顶高程 = 校核洪水位

17、 + 校库区多年平均最大风速 0.7m/s,实测最大风速为 24m/s,吹程 2km (3-3)2%20= 0.00625160(20)13 (3-4)20= 0.0386(20)12 (3-5)=1%2 (3-6)=1%4ln+ 21% 21%式中：lm平均波长（m） h水深（m） h2%累计频率为 2%的浪高（m） v0计算风速（m/s） ，取 24m/sd风区长度（m） ，d=2000m水利水电工程专业毕业设计- 10 -g重力加速度 9.81m/s2hcr使风浪破碎的临界水深。3.1.2 计算过程3.1.2.1 设计情况下 vf =24m/s得 h2%2.02m，lm13.2m，查规范

18、 dl51081999，得 h1%2.2m。得 hz=1.14m。由规范 hc =0.7m；得：h设= h1%+ hz +hc=2.2+1.14+0.7=4.04m顶=h设计+h设=375.63+4.04=379.67m3.1.2.2 校核情况下vf =2.4 /1.5=16m/s得 h2%1.1m，lm8.82m，查规范 dl51081999，得 h1%1.2m。得 hz=0.5m。由规范 hc =0.5m；得：h=1.2+0.5+0.5=2.2m顶=h校+h =375.89+2.2=378.09m )(r1d279149.40)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性满足要

19、求。3.5.2.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 299964.2rwkn2145.22ram145.22tm 5337610rmkn m 20.67m 0 . 11 . 1011.2d水利水电工程专业毕业设计- 45 -200226( )()(1)5712.28rrrwmsmkpaat 3422666.671.5cmpafkpa0122666.6712592.59( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝趾抗压强度满足要求3.5.2.3 正常使用极限状态坝踵垂直应力

20、（计扬压力） （基本组合）：坝踵垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm304348.5rwkn-5308660rmkn m 145.22tm2145.22ram2304348.56*5308660585.4260145.22145.22kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.3 正常蓄水位时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.3.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=35213.8knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw85238.

21、74rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.035213.8= 38758.97kn0)(s /=85238.74/1.2 =71032.28 kn )(r1d0)(s水利水电工程专业毕业设计- 46 -所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.3.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 55725.13rwkn256.52ram56.52tm 485680.77rmkn m 20.66m 0 . 11 . 10

22、11.2d200226( )()(1)2997.81rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa0119333.3316111.11( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.3.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm56845.79rwkn467195.66rmkn m 56.51tm256.51ram256845.79467195.66859.64056.5156.51kn则：选定

23、截面上游面垂直应力不出现拉应力。3.5.4 正常蓄水位时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.4.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）:水利水电工程专业毕业设计- 47 - 计算作用效应函数：s（ ）=15358.27knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw48512.82rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.015358.27= 16894.10kn0)(s /=/1.2 =40427.35 kn )(r1d48512.820)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性

24、满足要求。3.5.4.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 26958.93rwkn237.78ram37.78tm 119946.50rmkn m 20.66m 0 . 11 . 1011.2d200226( )()(1)1634.32rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa0119333.3316111.11( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.4.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计

25、扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm27495.22rwkn水利水电工程专业毕业设计- 48 -115578.26rmkn m 37.78tm237.78ram227495.22115578.26646.79037.7837.78kn则：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力。3.5.5 正常蓄水位时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.5.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=22771.90rp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc

26、 抗力函数：r（ ）=+ rf rw14509.72rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.02631.024=3049.090)(skn /=14548.65/1.2 =12091.44kn )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.5.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 4085.96rwkn216ram16tm 27865.74rmkn m 20m 0 . 11 . 1011.2d20

27、0226( )()(1)1304.21rrrwmsmkpaat 2315333.331.5cmpafkpa水利水电工程专业毕业设计- 49 -0115333.338518.52( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.5.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm4208.91rwkn26995.60rmkn m 16tm216ram24208.916*26995.6369.6501616kn则：坝踵垂直应力不

28、出现拉应力。3.5.6 校核洪水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算3.5.6.1 坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=171655.23knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw245281.90rrc akn 对于校核洪水位（偶然组合）： 1 . 100.8511.2d=165019.50kn0)(s / =204401.58 kn )(r1d0)(s所以，校核洪水位时坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性满足要求。3.5.6.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）：水利水电工程专业毕业设计

29、- 50 - 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 257107.81rwkn2142.52ram142.52tm -6943721.72rmkn m 20.66m 0.851 . 1011.2d200226( )()(1)6087.88rrrwmsmkpaat 3422666.671.5cmpafkpa0122666.6718888.89( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝趾抗压强度满足要求3.5.6.3 正常使用极限状态坝踵垂直应力（计扬压力） （基本组合）：坝踵垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为

30、：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm265816.70rwkn6862524.76rmkn m 142.52tm2142.52ram2265816.70-6862524.7666.560142.52142.52kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.7 校核洪水位时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.7.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=36228.76knrp水利水电工程专业毕业设计- 51 -=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw85137.17rrc akn 对于校核洪水

31、位（偶然组合）： 1 . 100.8511.2d= 33873.89kn0)(s / =70947.64 kn )(r1d0)(s所以，校核洪水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.7.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 257107.81rwkn2142.52ram142.52tm -6943721.72rmkn m 20.66m 0.851 . 1011.2d200226( )()(1)6087.88rrrwmsmkpaat 3422666.671.5cmpa

32、fkpa0122666.6718888.89( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝趾抗压强度满足要求3.5.7.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：坝踵垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm265816.70rwkn6862524.76rmkn m 水利水电工程专业毕业设计- 52 - 142.52tm2142.52ram2265816.70-6862524.7666.560142.52142.52kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.8 校核洪水位时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算

33、3.5.8.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=15365.58knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw48512.82rrc akn 对于校核洪水位（偶然组合）： 1 . 100.8511.2d=14366.81kn0)(s /=40427.35kn )(r1d0)(s所以，校核洪水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.8.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 26958

34、.93rwkn237.78ram37.78tm 119946.50rmkn m 20.66m 0.851 . 1011.2d200226( )()(1)1634.32rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa水利水电工程专业毕业设计- 53 -0119333.3316111.11( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.8.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm27495.22rw

35、kn115578.25rmkn m 237.78ram37.78tm227495.226*115578.25241.95037.7837.78kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.9 校核洪水位时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.9.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=2988.35knrp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw14470.66rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 100.8511.2d=1.10.853483.621= 2794.11kn0)(s /=

36、14386.16/1.2 =12058.88kn )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.9.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m水利水电工程专业毕业设计- 54 -抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 4038.49rwkn216ram16tm 29910.90rmkn m 20m 0.851 . 1011.2d200226( )()(1)1279.80rrrwmsmkpaat 2315333.331.5cmpafkpa0115333.338518.52( )1.8cd

37、fkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.9.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm4165.88rwkn29320.56rmkn m 16tm216ram24165.886*29320.56426.8301616kn 则：选定截面上游面垂直应力小于混凝土的抗拉强度3.5.10 正常蓄水位地震时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算3.5.10.1 坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s

38、（ ）=16286.31 knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw47183.83rrc akn水利水电工程专业毕业设计- 55 - 对于校核洪水位（偶然组合）： 1 . 100.9511.2d=14366181kn0)(s / =40427.35 kn )(r1d0)(s所以，校核洪水位时坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性满足要求。3.5.10.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 57703.37rwkn236.72ram3

39、6.72tm 630647rmkn m 20.67m 0.851 . 1011.2d200226( )()(1)2854.793rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa0119333.3310740.74( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.10.3 正常使用极限状态坝踵垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm 58936.48rwkn610798rmkn m 58.22tm258.22ram258936.48

40、6*61079868.8312058.2258.22kn 则：选定截面上游面垂直应力小于混凝土的抗拉强度。水利水电工程专业毕业设计- 56 -3.5.11 正常蓄水位地震时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.11.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=39934.04knrp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw85762.34rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 100.9511.2d=1.10.9539934.04= 41731.07kn0)(s /=85762.34/1.

41、2 =71468.53 kn )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.11.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 56361.15rwkn256.52ram56.52tm 652237.85rmkn m 20.66m 0.951 . 1011.2d200226( )()(1)3334.19rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa0119333.3310740.74( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝

42、体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.11.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：水利水电工程专业毕业设计- 57 -0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm57501.68rwkn633424.57rmkn m 256.52ram56.52tm257501.686*633424.57172.34056.5256.52kn 则：选定截面上游面垂直应力满足地震设计规范要求。3.5.12 正常蓄水位地震时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.12.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状

43、态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=15358.27knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw48512.82rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.015358.27= 16894.10kn0)(s /=/1.2 =40427.35 kn )(r1d48512.820)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.12.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rr

44、f 26958.93rwkn237.78ram37.78tm 119946.50rmkn m 20.66m 0 . 11 . 1011.2d水利水电工程专业毕业设计- 58 -200226( )()(1)1634.32rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa0119333.3316111.11( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.12.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm2

45、7495.22rwkn115578.26rmkn m 37.78tm237.78ram227495.22115578.26646.79037.7837.78kn则：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力。3.5.13 正常蓄水位地震时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.13.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=3016.30knrp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw14513.67rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 100.9511.2d=1.10.952896.975=

46、3152.03kn0)(s /=14548.65/1.2 =12094.73n )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。水利水电工程专业毕业设计- 59 -3.5.13.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 4090.75rwkn216ram16tm 30939.09rmm 20m 0.951 . 1011.2d200226( )()(1)1471.41rrrwmsmkpaat 2315333.331.5cmpafkpa0115333.3385

47、18.52( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.13.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm4213.18rwkn30072.80rmkn m 16tm216ram24213.186*30072.8441.5101616kn 则满足地震设计规范的要求。3.5.14 设计水位时坝体沿坝基面的抗滑稳定性及强度验算3.5.14.1 坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）:水利水电工程专业毕业设

48、计- 60 - 计算作用效应函数：s（ ）=185148 knrp=1/1.3 kparf 10003.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw252805.83rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.0185148=203662.8kn0)(s /=252805.83/1.2 =210671.5kn )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定性满足要求。3.5.14.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rr

49、f 266888.91rwkn2142.52ram142.52tm 36996.5 10rmkn m 20.66m 0 . 11 . 1011.2d200226( )()(1)6220.872rrrwmsmkpaat 3422666.671.5cmpafkpa0122666.6718888.89( )1.2cdfkpas 所以，经过计算，坝趾抗压强度满足要求求3.5.14.3 正常使用极限状态坝踵垂直应力（计扬压力） （基本组合）：坝踵垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm272202.4rwkn水利水电工程专业毕业设计- 61 -6

50、847785.23rmkn m 142.52tm2142.52ram2272202.46847785.231572.920142.52142.52kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.15 设计水位时坝体 2-2 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.15.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=36095.45knrp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw85157.64rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.036095.45= 39759.00kn0)(s

51、 /=/1.2 =70964.7n )(r1d85157.640)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.15.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 55626.59rwkn256.52ram56.52tm 524069.35rmkn m 20.66m 0 . 11 . 1011.2d200226( )()(1)3108.94rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa水利水电工程专业毕业设计- 62 -0119333.331

52、0740.74( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.15.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm56760.90rwkn505358.90rmkn m 256.52ram56.52tm256760.906*505358.9055.09056.5256.52kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.16 设计水位时坝体 3-3 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.16.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（

53、基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=15309.05knrp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw47153.65rrc akn 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.015309.05= 16839.95kn0)(s /=47153.65/1.2 =39294.71kn )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.16.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m水利水电工程专业毕业设计- 63 -抗力

54、函数: = 或 =)(rcf)(rrf 26212.58rwkn236.71ram36.71tm 128650.88rmkn m 20.66m 0 . 11 . 1011.2d200226( )()(1)2031.65rrrwmsmkpaat 2919333.331.5cmpafkpa0119333.3310740.74( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.16.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm2

55、6736.26rwkn123709.68rmkn m 236.71ram36.71tm226736.266*123709.68177.57036.7136.71kn则：坝踵垂直应力不出现拉应力。3.5.17 设计水位时坝体 4-4 面的抗滑稳定性及强度验算3.5.17.1 坝体混凝土层面的抗滑稳定性极限状态（基本组合）: 计算作用效应函数：s（ ）=3011.63knrp=1.07/1.3 kparf 20903.0rc 抗力函数：r（ ）=+ rf rw14469.05rrc akn水利水电工程专业毕业设计- 64 - 对于正常蓄水位（基本组合）： 1 . 101.011.2d=1.11.0

56、2927.284= 3312.79kn0)(s /=14494.49/1.2 =12057.55kn )(r1d0)(s所以，正常蓄水位时坝体混凝土层面的抗滑稳定性满足要求。3.5.17.2 坝趾抗压强度承载能力极限状态（基本组合）： 作用效应函数： s（ ）=（） （1+）rrrrrjtmaw22m抗力函数: = 或 =)(rcf)(rrf 4036.55rwkn216ram16tm 31045.61rmkn m 20m 0 . 11 . 1011.2d200226( )()(1)1547.44rrrwmsmkpaat 2315333.331.5cmpafkpa0115333.338518.

57、519( )1.8cdfkpas 所以，经过计算，坝体选定截面下游端点抗压强度满足要求3.5.17.3 正常使用极限状态选定截面上游面垂直应力（计扬压力） （基本组合）：选定截面上游面垂直应力不出现拉应力（计扬压力） ，计算公式为：0 （ 、按标准值计算）26rrrwmatrwrm4164.95rwkn30135.81rmkn m 16tm216ram24164.956*30135.81446.0001616kn 水利水电工程专业毕业设计- 65 -则：选定截面上游面垂直应力小于混凝土的抗拉强度3.6 应力计算3.6.1 边缘应力按照实体重力坝坝面应力的基本计算公式上游面垂直正应力： (3-1

58、3)26uywwtt下游面垂直正应力： (3-14)26dywwtt上游面剪应力： (3-15)uuuuyppn下游面剪应力： (3-16)dddyuppm上游面水平正应力： (3-17) 2uuuuxuuyppppn 下游面水平正应力： (3-18) 2ddddxuyuppppm 上游面主应力： (3-19)2211uuuyunnpp (3-20)2uuupp下游面主应力： (3-21)2211dddyummpp (3-22)2udupp式中: 坝体计算截面沿上、下游方向的长度;t 上游坝坡，=0.2;nn 下游坝坡，=0.67;mm 计算截面在上、下游坝面所受到的水压力（如有泥沙压力、地p

59、p、震动水压力时应计入在内）；、计算截面在上、下游坝面处的扬压力强度；uupdup 计算截面上全部垂直力之和（包括坝体自重、水重、淤沙重及w水利水电工程专业毕业设计- 66 -计算的扬压力等） ，以下向下为正，对于实体重力坝，均切取单位宽度坝体为准（下同） ； 计算截面上全部垂直力及水平力对于计算截面形心的力矩之和，m以使上游面产生压应力者为正。3.6.2 内部应力1、垂直正应力： (3-23)bxay (3-24)xidywmtaaj (3-25)212udyymbt2、 剪应力： （3-26）2111xcxba (3-27)da1 (3-28)16(24)/udpbtt (3-29)216

60、(3)/udpctt式中: 计算截面在上、下游坝面所受到的水平总呵载（如有泥p沙压力、地震动水压力时应计入在内） (3-30)2111ddddlclba (3-31)2111uuuulclba (3-32)bbuuum/ (3-33)bbdddm/3、水平正应力： （3-34）xbax33水利水电工程专业毕业设计- 67 - （3-35）xda3 （3-36）tbxdxu/ )(3 （3-37）ddxdlba33 （3-38）uuxulba33 （3-39）bbuxuuxm/ （3-40）bbdxddxm/4、主应力 （3-41）221)2/ )(2/ )(xyyx （3-42）222)2/