毕业设计-结构分析计算

1、结构计算分析,水利水电工程系 李守义,一、重力坝稳定分析和应力计算分析 (按NB/T 350262014),分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进 行计算和验算。 1、作用和组合 （1）作用于水工建筑物上的荷载：自重、上下游静 水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、动水压力、地 震作用等。 （2）荷载组合 基本组合： 正常蓄水位情况：自重、静水压力、扬压力、泥 沙 压力、浪压力（50年一遇风速）、土压力,设计洪水位情况：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力（50年一遇风速）、动水压力、土压力 冰冻情况：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、冰压力、土压力 短暂组合： 施工期临时挡水情况：自重、

2、静水压力、扬压力、土压力 偶然组合： 校核洪水位情况：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力、动水压力、土压力 地震情况：自重、静水压力（正常蓄水位情况）、扬压力、泥沙压力、浪压力（相应洪水期最大风速的多年平均值）、地震作用、土压力,2、承载能力极限状态,（1）基本组合,（2）偶然组合,3、正常使用极限状态计算 （1）正常使用极限状态作用效应函数的短期组合,（2）正常使用极限状态作用效应函数的长期组合,4、作用及材料性能标准值 （1）永久作用、可变作用的标准值以及偶然作用的代表值按照DL5077（荷载规范）的规定确定。,（2）抗剪强度标准值。,（3）抗压强度标准值。 P26,按现场或室内试验

3、测定成果概率分布的0.2分位值确定，当地质条件简单时，可根据少量现场试验成果参照类似工程的试验成果分析确定。 可行性研究以前各设计阶段及中型工程的所有设计阶段可参考类似工程的试验成果或参考规范附录D 所列标准值分析确定。,5、承载能力极限状态包括： （1）坝址抗压强度承载能力极限状态作用效应函数,抗压强度极限状态抗力函数,应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合情况和偶然组合情况。 设计中主要考虑6种情况: 规范P29 因毕业设计时间有限,选、 或 两种情况计算.,（2）坝体选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态 作用效应函数,抗压强度极限状态抗力函数,应按材料的标准值和作用

4、的标准值或代表值分别计算基本组合情况和偶然组合情况。 选定截面一般从坝顶到坝底510m选一截面，另外在坝体横剖面轮廓尺寸突变处选为截面。,因毕业设计时间有限，只选一个截面，仅只选用、 或 两种情况进行计算。,（3）坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态 作用效应函数,抗压强度极限状态抗力函数,基本组合和特殊组合各选一种组合进行计算。,（4）坝体混凝土层面的抗滑稳定极限状态 作用效应函数,抗压强度极限状态抗力函数,从坝顶到坝底选若干截面进行计算，每一截面按6种工况分析计算。 本次毕业设计选一个截面进行计算。,（5）坝基岩体内存在软弱夹层或不利构造时，需要核算深层抗滑稳定。分单截面、双截面、多截

5、面模型，用刚体极限平衡法计算（见规范附录F）。必要时，可用有限元法、地质力学模型试验法核算深层抗滑稳定，并进行综合评定。 本次毕业设计不考虑。,6、正常使用极限状态计算包括： （1）坝踵垂直正应力不出现拉应力（计扬压力）计算公式为 按作用的标准值分别计算作用的短期组合和长期组合。本次毕业设计只按工况计算。 （2）坝体上游面的垂直应力不出现拉应力（计扬压力）计算公式为,按作用的标准值计算作用的长期组合。 应从坝顶到坝底选若干截面进行计算，本次毕业设计只选一个截面计算。 （3）短期组合下下游坝面垂直拉应力，计算公式为,应选若干水平截面进行计算，本次毕业设计不计算。,二、溢流坝闸墩结构计算,（1）闸

6、墩承受最大纵向力、相应侧向力、竖向力及自重情况下，核算纵向强度。 核算纵向强度时应使墩内不产生拉应力，此时闸墩周边可按构造或其他条件配置钢筋。如拉应力较难避免时，应按小偏心受压的混凝土构件设计。,（2）闸墩承受最大不平衡侧向力、相应纵向力、竖向力及自重情况下，核算其横向强度。 核算横向强度时，应将闸墩视为固端的整体结构构件，根据拉应力大小，按照小偏心受压砼构件设计或按偏心受拉的钢筋砼构件设计。 （3）对闸门槽和弧形闸门铰支座等部位进行强度校核,三、土坝渗流计算和边坡稳定分析,（1）土坝渗流计算采用水力学法计算确定最大横剖面浸润线和单宽渗流量。 （2）采用圆弧法或折线法计算坝坡抗滑稳定安全系数。 计算工况： 施工期（包括竣工时）的上下游坝坡。 稳定渗流期的下游坝坡。 水库水位降落期的上游