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A水利枢纽的拱坝设计中荷载及其组合分析计算案例1.1拱坝荷载计算（1）自重为了简便计算，拱坝各坝块的水平截面近似取矩形，上、下游坝面近似取梯形，计算公式如下[1]：（3-8）式中 γc——混凝土的容重，取γc=24kN/m3；Δh——计算坝块的垂直高度，m；Ai+1、Ai——计算坝块上、下两端截面的面积，m2。（2）静水压力水压力是各向同性的，根据不同设计工况按下式求解静水压力强度p：（3-9）式中γw——水的容重，取γw=9.81kN/m3；h——计算点处的水深，m。（3）淤沙压力库区泥沙较多，泥沙淤积将达23m，不可忽略，故按下式求解水平淤沙压力psk：（3-10）式中γsb——泥沙的浮容重，取γsb=8.5kN/m3；hs——坝前泥沙淤积厚度，为23m；φs——泥沙的内摩擦角，为10º。（4）温度荷载采用美国垦务局经验公式（3-11）来计算拱坝的温度荷载，T为坝厚（m）[2]：（3-11）（5）地震荷载根据《混凝土拱坝设计规范》（SL282-2003）规定该工程为高拱坝，地震设计烈度为7度，根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)规定应当采用动力分析法计算地震应力，但为简化计算考虑，本工程采用拟静力法计算（70m以上坝应用动力分析法，但复杂，本工程不予考虑）。=1\*GB3①计算纵向地震惯性力假设纵向地震荷载方向为顺水流向下游。作用于拱圈的地震惯性力将使拱圈产生内力。拱冠截面的内力：（3-12）拱端截面的内力：（3-13）式中 k——地震系数，k＝αKhCz。α是沿高程变化的系数，在坝顶取α=2，在坝底取α=1，其间线性插值；Kh是水平向地震系数，查表可知，当地震烈度为7度时，取k=0.1；Cz是地震作用的效应折减系数，一般取Cz=0.25。r——中心轴线半径，m；ϕA——拱圈半中心角，弧度。 =2\*GB3②计算纵向地震激荡力假设顺水流向下游方向的纵向地震引起的坝面动水压力也向下游方向，且动水压力与坝面正交。拱冠截面的内力：（3-14）拱端截面的内力：（3-15）式中Ru——水平拱圈外半径，m；q0——坝面所受的最大动水压力，q0=KhCzfyρwH，kpa；其中，fy是水深h处的地震动水压力分布系数，查《拱坝》中表可得。 =3\*GB3③计算横向地震惯性力假设横向地震的方向为自右岸至左岸，此时拱圈为反对称受力情况，左右拱端轴力和弯矩符号相反。拱冠截面的内力：（3-16）拱端截面的内力：（3-17） =4\*GB3④计算横向地震激荡力假设自右岸至左岸方向的横向荷载引起的动水压力成反对称，拱冠处为零，左右拱端轴力和弯矩符号相反。对于左半拱而言，拱冠截面的的内力：（3-18）拱端截面的内力：（3-19）右拱端内力计算式相同，只弯矩与轴力两项的符号与左端相反。上述公式中，Z1、Z0、U0、U1、Y0、X0六项系数可写成如下形式：（3-20）其中，α=T2/12r2，A1~B8这些系数完全取决于半中心角φA，可查表得到。1.2荷载组合（1）基本组合：=1\*G

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