《重力坝的剖面设计》PPT课件

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1、第七节重力坝的剖面设计7.1剖面设计原则1）满足稳定和强度要求，保证大坝安全；2）工程量小；3）运用方便；4）便于施工。7.2重力坝基本剖面基本剖面是指坝体在自重、静水压力和扬压力3项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面。根据工程经验，一般上游坝坡坡率n=0～0.2，常做成铅直或上部铅直下部倾向上游；下游坝坡坡率m=0.6～0.8，底宽约为坝高的0.7～0.9倍。2）坝顶高程坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程。防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位的高差Δh按下式计算：7.3实用剖面1

2、)坝顶宽度根据施工、交通、设备安装等条件确定。一般B=(8～10)%H，且不小于2m。或根据漂浮物，冰压力等对坝体的冲击力情况确定。h1%—累积频率为1%时的波高，m。hZ—波浪中心线至静水位的高度，m。hc—安全超高m，见下表。注：在计算h1%时，两种情况应采用不同的计算风速值。相应水位坝的安全级别Ⅰ(1级)Ⅱ(2、3级)Ⅲ(4、5级)正常蓄水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3坝顶上游防浪墙顶高程按下式计算后选用较大值：防浪墙顶高程=正常蓄水位+△h正防浪墙顶高程=校核洪水位+△h校坝顶高程＝最大值-1.2m3)剖面形

3、态图（a）图（b）图（c）有基本剖面修改为适用剖面，有三种常用的形态，如图3-40设计变量。4)优化设计上、下游坝面的坡率n、m，坝顶距上、下游起坡点的高度yn和ym。建立目标函数。V(x)确定约束条件。如稳定约束、应力约束、几何约束等。选择求解方法。目标函数和约束条件都是设计参数的非线性函数，因此重力坝的优化设计是一个非线性规划问题。下一节采用铅直的上游坝面，适用于坝基摩擦系数较大，由应力条件控制坝体剖面的情况。优点：便于布置和操作坝身过水管道进口控制设备缺点：由于在上游面为铅直的基本三角形剖面上增加坝顶重量，空库时下游坝面可能产生

4、拉应力。返回工程中经常采用的剖面形态特点：上游坝面上部铅直而下部呈倾斜，即可利用部分水重来增加稳定性，又可保留铅直的上部便于管道进口布置设备和操作的优点。上游折坡的起坡点位置应结合应力控制条件和引水、泄水建筑物的进口高程来选定。一般在坝高的1/3~2/3的范围内。设计时要验算起坡点高程水平截面的强度和稳定条件。返回上游面呈倾斜的基本三角形加坝顶，适用于坝基础摩擦系数较小的情况倾斜的上游坝面可以增加坝体自重和利用一部分水重，以满足抗滑稳定的要求。修建在地震区的重力坝，可采用此种剖面。返回