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《i-1混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算程序》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、I-1混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算程序作者朱凤娟(水电部天津勘测设计院)校核牟广丞(水电部天津勘测设计院)一、编制目的和依据本程序根据“混凝土重力坝设计规范”(SDJ21-78)、“水工建筑物抗震设计规范”(SDJ10-78)及“混凝土重力坝设计规范修改补充规定”(1985年1月《水利水电技术》)编制。用本程序对选定的混凝土重力坝断面作抗滑稳定和坝基应力计算,能迅速获得成果,方便设计。本程序例题有详细的手算考证,并验算了潘家口工程、板桥溢流坝、石漫滩挡水坝,成果正确。尽管补充规定末列入抗剪安全系数公式
2、,但考虑到目前抗剪断面两个公式并用的实际情况,所以程序中仍然列入了两个公式。二、程序说明(一)计算原理及公式1,抗剪安全系数公式:抗剪断安全系数公式:上、下游面垂直正应力:2,荷载种类:(1)坝体自重:自动根据断面尺计算,溢流坝闸墩及上部结构作为附加重量加入,廊道、大孔口等作为附加重量扣除。(2)水压力:根据上、下游水位自动计算。设置C9标识符,使电站坝段厂坝间分缝时,不计下游面水压力、水重计及变坝坡影响。(3)泥沙压力:水平泥沙压力计算公式如下:式中:γs---泥沙浮容重Φ---泥沙内磨擦角.泥沙重计算类
3、同水重。(4)扬压力:根据修改规定,坝基扬压力图形改为仅在排水幕处折减一次。(5)浪压力:输入浪高之半hL及波长之半LL根据规范附录二提供公式自动计算。(6)11地震惯性力:当某种荷载组合计入地震时,程序自动计算水平地震惯性力,当地震烈度大于7度时,计入竖向地震惯性力。(7)地震动水压力:单宽总地震动水压力(水平)为:当上游面垂直和直立坡大于1/2坝高时w=90,否则w为水面点与坝脚的连线与水平面夹角。当w≠90时,竖向动水压力为(8)附加荷载:溢流顶水量、闸墩与闸门所受的水压力、泄流时的动水压力、冰压力等
4、均可作为附加荷载计入。(二)适用范围及功能适用各种高度及各种类型混凝土重力坝的抗滑稳定及坝基应力计算。可输出各种荷载组合情况下各分项的力及力矩;总竖向力、总水平力、总力矩;抗滑稳定系数及坝基上下游坝面σy值。(三)主要变量说明1,输入变量(采用吨-米制)。简单变量NI――截面总数;NK――荷载组合数;NC――附加重量数;NL――附加荷载信息,有填1,无填0;C9――填0表示下游无厂房挡水,填1表示有厂房挡水;HH――坝体总高度(计地震时溢流坝算至闸墩顶);H9――坝基高程;GC――混凝土容重;GW――水容重
5、;GS――泥沙浮容重;FE――泥沙内磨擦角;F1――混凝土与基岩面抗剪磨擦系数;F2――混凝土与基岩面抗剪断磨擦系数;C2――抗剪断凝聚力(吨/米2);K1――坝基排水幕折减系数;L1――坝基排水幕到上游面距离;KK――地震系数;(KK=Kn·Cn)FU――上游地震动水压力折减角;FD――下游地震动水压力折减角;数组:X1(I),X2(I),Y1(I)---依次为各计算截面的上游面水平坐标、下游面水平坐标、高度坐标。一般取坝基为水平轴X,坝轴线处为Y轴。I从0到NI。HU(K),HD(K),HS(K),KE
6、(K)---依次为上游水位、下游水位,淤沙高程、地震标记(计时填1,不计填0)。K从1到NK。HL(K),LL(K)---浪高之半、波长之半。K从1到NK。当NC≠0时输入附加重量;Z1(I,0),Z1(I,1),Z1(I,2)---依次为附加重量、附加重量重心X坐标、Y坐标。I从1到NC。当NL=1时输入附加荷载;11Z2(K),Z3(K),Z4(K),Z5(K)---附加竖向合力、该合力作用点水平坐标、附加水平合力、该合力作用点Y坐标。K从1到NK,即一种荷载组合填一组。2,输出变量说明Q0--总地震水
7、平惯性力/(∑Wi△I)Q1--总地震竖向惯性力/(∑Wi△I′)W(1),M(1)--坝体总自重及力矩(力矩是指对坝基截面形心之矩,下同);V(2),M(2)--上游水平水压力及力矩;V(3),M(3)--下游水平水压力及力矩;V(4),M(4)--上游泥沙水平水压力及力矩;W(5),M(5)--上游水重及力矩;W(6),M(6)--下游水重及力矩;W(7),M(7)--泥沙重及力矩;W(8),M(8)--扬压力及力矩;W(9),M(9)--浪压力及力矩;W(10),V(10),M(10)--附加竖向荷载
8、、水平荷载及二者引起的力矩;W(11),V(11),M(11)--上游地震动水压力及力矩;W(12),V(12),M(12)--下游地震动水压力及力矩;V(13),M(13)--水平地震惯性力及力矩;W(14),M(14)--竖向地震惯性力及力矩;SW--总竖向力(吨)(向下为正);SV--总水平力(吨)(指向上游为正);SM--总力矩(吨·米)(逆时针为正);K1--抗剪安全系数;K2--抗剪断安全系数;SYU