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文档简介

第四节重力坝的剖面设计一、设计原则1、满足稳定和强度要求；2、尽可能节省工程量，使剖面尺寸最小；3、外部形状简单，便于施工；4、运行管理方便。二、基本剖面定义：基本剖面是指坝体在自重、库水压力和扬压力三个主要荷载作用下，满足稳定和应力要求并使其剖面最小的三角形剖面。1.为什么不考虑温度荷载？由于水压力沿高程呈三角形分布，且设帷幕及排水前的扬压力也呈三角形分布，为了满足稳定和应力要求，因此基本剖面也应为三角形。为满足运行期坝基无拉应力要求，即合力作用点应处于坝基中间三分之一区域内，这要求坝体自重作用点尽可能离坝基中性轴尽可能远（使坝体自重对于坝基中性轴产生的逆时针向弯矩尽可能大，以充分抵消由库水压力和扬压力产生的顺时针向弯距），但倒坡三角形（钝角三角形）施工困难，且施工期坝趾产生过大拉应力。所以一般采用上游面直立的三角形基本剖面。1、按应力条件确定坝底最小宽度假定上游库满水位平三角形顶点，荷载只考虑水平水压力P（假设下游无水），水重Q和坝体自重G以及扬压力U。在坝轴线方向取单位长度坝体，其上下游面的水平投影长度分别为λB，和（1-λ）B。

设计工况满库和空库两种工况

强度标准重力坝上下游边缘不出现拉应力2、按稳定条件确定坝底最小宽度

加大λ，可以利用上游倾斜坝面上的水重增加坝体稳定，减小坝底宽度B；由于应力条件的限制，λ值不能随意加大。

最优的λ的值，应通过应力和稳定条件联合确定。

当f较大时，B/H由应力条件控制；当f较小时，B/H由稳定条件控制。

根据经验，一般n=0～0.2，m=0.6～0.85，B约为H的0.7～0.9倍。从理论上讲，基本剖面虽然经济，但不实用，因为：

1、坝顶不能是一个尖顶，不便于施工、运行管理和交通。

2、坝高不能刚好与水位齐平，必须有一定的超高。

3、厂房坝段需设闸门和拦污栅，希望上部做成垂直的。三、实用剖面

(1)坝顶宽度①满足设备布置、运行、交通及施工的要求，非溢流坝的坝顶宽度一般可取坝高的8%～10%，且不小于3米。②若作交通要道或有移动式启闭机设施

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