重力坝设计大纲

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1、FJD31010FJD水利水电工程技术设计阶段混凝土实体重力坝坝体断面设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1997年4月20水电站技术设计阶段混凝土实体重力坝坝体断面大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月20目次1.引言42.设计依据文件和规范43.设计基本资料54.设计原则与假定65.设计工作内容与方法136.应提供的设计成果18附录A20201引言1.1适用范围本设计大纲适用于工程设计阶段的混凝土重力坝坝体断面设计。1.2工程概况工程位于省(市)县(镇)境内的江(河)上

2、，距市(镇)km。坝址控制流域面积km2。本工程以为主，兼有等综合利用效益。总库容为亿m3，装机容量MW，保证出力MW，年平均发电量MW×h。枢纽由混凝土重力坝、等主要水工建筑物组成。拦河坝为实体混凝土重力坝，最大坝高m。2.设计依据文件和规范2.1主要设计规范(1)SDJ10-78水工建筑物抗震设计规范(试行)；(2)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)及其补充规定；(3)SDJ21-78混凝土重力坝设计规范及其补充规定(试行)。2.2参考规范(1)SDJ20-78水工钢筋混凝土结构设计规范(试行

3、)；(2)SDJ341-89溢洪道设计规范(3)DL/T5005-92碾压混凝土坝设计导则。2.3工程有关的文件……3.基本资料3.1工程等别及拦河坝级别本工程工程等别为等，拦河坝为级建筑物。3.2水位和流量资料洪水标准及各运行工况的水位和流量资料见表1。20表1洪水标准及各运行工况水位、流量运行工况上游水位m下泄流量m3/s下游水位m备注P=a包括发电与泄洪建筑物全部下泄流量P=a包括发电与泄洪建筑物全部下泄流量正常运行(1)正常蓄水位，机组满发正常运行(2)正常蓄水位，下游最低发电水位注：正常运行(2)时的下泄流量，可能为半台机或1/3

4、台机的最小流量。3.3气象资料(1)风速多年平均最大风速m/s；实测最大风速m/s。(2)气温各月月平均气温见表2。表2各月月平均气温单位：℃月份123456789101112平均气温多年平均气温℃；极端最低气温℃；极端最高气温℃。3.4泥沙资料坝前淤沙高程为m。3.5基岩物理力学指标3.5.1混凝土与基岩面的抗剪断参数(1)新鲜基岩：f¢=，c¢=kPa;(2)微风化基岩：f¢=，c¢=kPa;(3)弱风化基岩：f¢=，c¢=kPa;(4)混凝土与基岩间摩擦系数f=。提示：混凝土重力坝的基础，高坝(坝高70m以上)可建在新鲜、微风化或弱风

5、化下部基岩上；中坝(坝高30~70m)可建在微风化至弱风化上部基岩上；两岸地形较高部位的坝段，可适当放宽。本工程挡水坝建于基岩上，溢流坝建于基岩上。3.5.2基岩极限抗压强度20新鲜基岩kPa；微风化岩石kPa；弱风化岩石kPa。3.6地震烈度地震基本烈度为度；地震设计烈度为度。4.设计原则与假定4.1设计方法及控制指标混凝土重力坝需计算抗滑稳定及应力指标，并设计断面。4.1.1抗滑稳定计算提示：(1)坝基面和坝体内部一般均用抗剪断强度公式计算，但对于4、5级坝抗震稳定应按抗剪强度公式计算。(2)当按式(12)计算时，如应力计算中出现拉应力

6、，则应将受拉部分面积扣除。坝体抗滑稳定安全系数不应小于表3所列数据。表3抗滑稳定安全系数表荷载组合按抗剪强度公式计算K按抗剪断强度1级2.3级公式计算K¢基本组合1.101.053.0特殊校核洪水位情况1.051.002.5组合地震情况1.002.3注：深层抗滑稳定的安全系数应酌情提高，即基本组合3.0，特殊组合2.5。4.1.2应力计算提示：(1)对于中、低坝，可只按材料力学方法计算坝的应力，有时可只计算坝体边缘垂直正应力。(2)对于高坝，尤其当地质条件复杂时，除用材料力学方法计算外，宜同时进行模型试验或有限元法进行计算研究。用材料力学法

7、计算时，应力应满足下列要求。4.1.2.1坝基面上垂直正应力(1)运用期1)在各种荷载组合情况下(地震荷载除外)，坝基面所承受的最大垂直正应力sy,max应小于坝基容许压应力(计算时分别计入扬压力和不计入扬压力)；最小垂直正应力sy,min应大于零(计算时应计入扬压力)；2)对于计算时考虑两个方向的弯矩和扭矩的坝段，可容许sy,min为MPa20的拉应力；3)在地震情况下，坝体上游面容许出现MPa的瞬时拉应力。提示：根据SDJ10-78编制说明提供的实例，在坝基面的拉应力为：新丰江(大头坝)：8度地震，0.34MPa；丰满：7度地震，0.2

8、8MPa；黄松峪：8度地震，0.31MPa；西峪：9度地震，0.04MPa。(2)施工期下游坝基面容许出现不大于0.10MPa的拉应力。4.1.2.2坝体内部截面上应力(1)运用