厂顶溢流式厂房设计大纲范本

厂顶溢流式厂房设计大纲范本 4 4 5 7.厂房基础处理（见坝后式厂房设计大纲范本） 16 9.专题研究（必要时） 工程位于,是以为主,兼有等综合利用的水利水电枢纽工程。总装机容量MW,年发电量MW.h。坝址控制流域面积km2。共装机台；单机容量MW；单机引用流量m3/s。本工程初步设计报告于年月日审查通过。1.2编写说明本设计大纲内容除厂房布置和厂区布置之外,结构设计仅包含主厂房的机组段、安装间段及其与坝体连接等部分。厂房内机墩、蜗壳外围混凝土、尾水管、水下挡水墙,上部结构的吊车梁及牛腿等构件设计与坝后式厂房以及有关设计大纲雷同,本大纲省略。此外,布置在主厂房以外的副厂房和开关站,属于单体构筑物,其结构设计内容及要求,本大纲也未2.1有关本工程的文件：(1)工程初步设计报告及附图、附件；(2)工程初步设计报告审批文件；(3)工程技术设计任务书；(4)有关会议纪要或文件,厂家资料或协议文件；(5)有关专题报告。2.2主要设计规范(1)SDJ12—78水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(试行)及补充规定；(2)GB50201—94防洪标准；(3)SD335—89水电站厂房设计规范(试行)；(4)SDJ173—85水力发电厂机电设计技术规范(试行)；(5)SDJ278—90水利水电工程设计防火规范；(6)SDJQ1—84水力发电厂厂房采暖通风和空气调节技术规范；(7)SDJ341—89溢洪道设计规范；(8)SDJ10—78水工建筑物抗震设计规范(试行)；(9)SDJ20—78水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)；(10)SDJ21—78混凝土重力坝设计规范(试行)及补充规定；(11)(88)水规设字第8号文水利水电工程设计量计算规定(试行)。3.1工程等级和建筑物级别本工程为等工程；大坝建筑物按级设计；厂房建筑物按级设计；尾水渠挡土墙、护坡按级设计。3.2场地地震基本烈度和建筑物设防烈度烈度类别烈度，度重现期，a基岩峰值加速度，g场地基本烈度建筑物大坝设计主厂房烈度尾水渠挡土墙及护坡3.3水库特征水位和洪水标准(2)正常蓄水位:m；(3)汛期防洪限制水位:m；(4)死水位(发电最低运行水位):m；(5)设计洪水标准见表2。m/smm/sma3.4枢纽泄流能力和运行条件(1)泄流能力见表3。库水位m泄洪洞A-B×C▽底孔A-B×C▽厂顶溢流表孔A-B×C▽电站过机泄量总泄流能力注:表中A为相应孔数,B×C为相应孔口的尺寸宽×高,▽表示孔口底槛高程。(2)运行条件:3.5电站设计尾水位(指厂房尾水管出口断面)(1)校核洪水尾水位:m(重现期为a,Q=m3/s)；(2)设计洪水尾水位:m(重现期为a,Q=m3/s)；(3)正常尾水位:m(台机组运行,Q=m3/s)；(4)最低尾水位:m(台机组运行,Q=m3/s)；(5)尾水位～下游流量关系曲线。3.6水库泥沙(1)入库:多年平均输沙量t,年径流Gm3；多年平均汛期(至月)含沙量kg/m3；非汛期(至月)含沙量kg/m3；(2)坝前泥沙淤积高程m；(3)过机含沙量:汛期平均kg/m3；最大kg/m3；非汛期平均kg/m3；最大kg/m3；(4)泥沙矿物成份和级配。3.7气象(1)雨量：多年平均年降雨量mm；厂区排水设计采用的暴雨强度mm/min；历时min。(2)风速及风向：坝址区最大风速m/s级；风向。设计采用的基本风压KN/m2。(3)气温：实测多年（年～年）平均为℃,各月（旬）平均气温、各月最高及最低日平均气温、气温骤降值见下列表4～表6；表4各月、旬平均气温表月份123456上旬下旬月平均月份789年平均上旬下旬月平均表5各月最高及最低平均气温表月份123456最高日平均最低日平均月份789年平均最高日平均最低日平均月份1234567892天内降温6℃以上次数2天降温最大值，℃3天内降温6℃以上次数3天降温最大值，℃绝对最高气温：℃;绝对最低气温：℃。(4)实测年）河水温度见表7。月份123456789年平均上旬下旬月平均(5)湿度：多年月平均相对湿度见表8。月份123456789年相对湿度3.8地形、地质(1)厂区地形图(比例1/500)。(2)厂区工程地质和水文地质测绘(比例1/500～1/1000)平面图、剖面图。(3)岩体物理力学参数见表9。项目软化系数建基面抗滑岩体内部抗滑部位岩性容重KN/m抗压强度MPa弹模MPa泊桑比ff,φ坝基厂房基础尾水渠边坡开关站挡墙提示：参数值确定应根据建筑物所在部位的岩体质量，并考虑因运行环境(4)尾水渠两岸开挖边坡见表10分类残积土及全风化岩强风化岩弱风化岩微风化岩新鲜岩永久临时永久临时永久临时永久临时永久临时开挖边坡允许值(i)马道高差，m3.9厂房混凝土性能(1)厂房混凝土热学性能见表11，配合止见表12。导热系数容重导温系数线膨胀系数W/(m.k)J/(kg.K)kM/mm/h混凝土标号水灰比级配混凝土材料用量水泥品种水水泥砂石子(2)水泥水化热按试验成果采用，见表13。水泥品种12345673.10机电设备、闸门启闭机数据及布置提示：参见《坝后式厂房设计大纲范本》，《范本》分3.11厂顶溢流水力计算及水工模型试验成果提示：成果主要包括各种工况的泄流量，反弧段～挑流压力，水舌抛射轨迹及落点，冲刷坑最大深度及范3.12坝体稳定及位移分析成果和结构布置图提示：位移分析系指厂坝间接合部位的相对位移，供厂坝间纵缝以及3.13坝基防渗帷幕、排水、基础处理设计及开挖图4.1绘制技术设计阶段厂房布置图结合水工结构，绘制技术设计厂房布置图，包括主副厂房各高程平面图、剖面图、4.2绘制技术设计阶段开关站布置图道路、沟管网、附属构筑物的设计，协调综合，绘制技术设计开绘制技术设计阶段厂区布置图5.1溢流式厂房结构形式确定(1)主厂房的上部结构采用封闭式实体墙与屋顶溢流板形成整体框架，现场浇筑钢筋混凝土结构。(2)主厂房的下部结构与坝体连接采用分离式，设置可适应各种工况的厂坝相对位移的贯通纵缝，引水钢管跨缝也设有专门的伸缩节。(3)主厂房的上部结构与坝体连接方式。在溢流板下增设一水平拉板，以加强主厂房水平向刚度，水平拉铰的钢筋混凝土板式结构。溢流板下空腔内副厂房的板、梁、柱(4)溢流板、导流墩、鼻坎的体形尺寸，按厂顶溢流水力计算及水工模型试验成果研究确定。并采取必要措施，避免气蚀破坏。(5)横缝设置：安装场与机组段之间，机组段之间设置从溢流顶板贯通至建基面的永久变形缝。横缝设置应与坝体横缝相协调。5.2厂坝结构设计基本要求主厂房与厂坝结构均按级建筑物标准设计。满足施工、安装、运行、检修不同时期出现的不同结构体系、环境条件、作用情况，对结构的强度、变形、抗渗、耐久性的要求。5.3厂房主要部位混凝土采用的设计标号，见表14结构部位标号(28天龄期)备注厂顶溢流板不包括表面抗冲层上部结构导流墙上下游墙体尾水管结构下部结构水下挡水墙尾水闸墩中部结构蜗壳外围混凝土机墩风罩、发电机层其他结构安装间板梁柱厂坝间副厂房板梁板5.4厂房整体稳定及地基应力分析5.4.1计算假定(1)根据厂房建基面高程及地质条件，研究择取具有代表性的号机组段、号边机组段、安装间段进行分析；(2)由于不存在地基深层滑动可能性，仅需计算沿建基面的抗滑抗浮稳定性和地基应(3)建基面抗滑稳定按抗剪断公式计算，f及f,、c,设计值根据地基地质情况分别择取见计算段号机组段号边机组段安装场段f5.4.2荷载及其组合见表16荷载名称计算工况机电设备重水重水压力扬压力地震力正常运行（机组全部发额定出力）上游水位m,下游水位m基本组合*****设计洪水重现期a,Q=m/s上游水位m,下游水位m基本组合*****校核洪水重现期a,Q=m/s上游水位m,下游水位m特殊组合*****正常运行遇地震上游水位m,下游水位m特殊组合******机组检修上游水位m,下游水位m特殊组合*****部分机组发电，本机组段蜗壳未安装上游水位m,下游水位m特殊组合***5.4.3安全度正常组合、特殊组合的抗剪、抗剪断及抗浮的安全系数，以及地基应力的控制，均应满足“水电站厂房设计规范(SD335—89)(试行)”的规定。5.5厂房结构动力分析提示：验算厂房结构的动应力和自振特性，并与厂顶溢流时水流脉5.5.1计算简图假定根据厂房结构布置情况，主厂房择取机组段，简化为实体框架结构，假定上、下游墙的下固结于水轮机高程m处。实体框架结构与坝体的连接方式按5.1.3提示中的两种方案进行假设，分别进行两个方案的结构自振特性计算。5.5.2结构抗振性评价5.6厂房框架结构计算5.6.1计算原则5.6.2荷载及其组合见表17荷载名称计算工况结构楼层荷载厂顶溢流动水压力下游设计水压力温度影响力地震力施工荷载正常运行相应尾水位为m吊车空载基本组合*****泄设计洪水重现期aQ=m/s；吊车空载******泄校核洪水重现期aQ=m/s；吊车满载特殊组合******机组大修相应尾水位m；吊车满载****机组安装二期混凝土未浇，吊车吊运最大部件***遇地震吊车空载，机组满发****施工情况厂房未封顶*2)若施工进度安排要提前安装桥吊，尚需复核桥吊5.6.3框架截面强度及位移计算5.7尾水结构设计5.7.1设计原则与假定3)底板的扬压力图形应根据厂坝基灌浆排水设计情况确4)平面框架竖向荷载的不平衡力，按材料力学的切力分配到边中1)取尾水管顶板以下结构按三维有限元进行应力分析，采用8节点等参单元模型；5.7.2地基力学参数5.7.3荷载及其组合见表18。(4)采用有元分析时，除计入坝基应力影响外，荷载名称计算工况结构上部结构传来荷载尾水管中水压缝水压地基扬压力地震力施工荷载泄设计洪水(或正常蓄水位)重现期a相应坝前水位为m尾水位为m基本组合*****泄设计洪水(或正常蓄水位)重现期a，Q=m/s；相应坝前水位为m尾水位为m*****机组大修，尾水管放空相应坝前水位为m尾水位为m特殊组合****未装机，二期混凝土未浇，相应尾水位为m,*****泄设计洪水(或正常蓄水位)遇地震******施工期*5.7.4强度与裂隙计算5.8蜗壳外围混凝土及机墩结构(见相应的设计大纲东范本)5.9发电机层板梁及风罩(见相应的规程、规范)5.10安装间板梁系统(见相应的规程、规范)5.11尾水平台板梁系统(见相应的规程、规范)5.12厂内桥吊壁式牛腿(见相应的规程、规范)6.1浇筑分块(1)厂房下部混凝土施工分缝分块采用错缝为主。(2)分块面积大小及浇筑层厚度，应根据混凝土的入仓浇筑能力和温度控制要求及结构特点确定。提示：尾水管肘管段、扩散段是否设置封闭块或临时宽缝，应根据结构尺6.2温控设计允许的混凝土最高温度，