重力坝设计计算

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1、山王庙水库大坝稳定及应力计算1基本资料1.1坝型选择：山王庙水库大坝采用砼重力坝。1.2为了保证大坝的安全，下游设护坦。1.3大坝的高度：计算得上游校核水位为2108.98m、设计水位为2108.71m，下游校核水位为2079.00m、设计水位为2078.60m，开挖高程为2075m。坝顶高程为2111.00m,堰顶高程为2108.00m。粗估最大坝高：2111-2075=36.00m。1.4溢流堰：可用曲线型实用堰（长研型、克奥型、WES型）、折线型；利用当地材料，且为小型溢流坝，采用WES型。1.5大坝

2、的稳定及边缘应力计算：计算时可以考虑风浪及泥沙压力。建筑物等级为5级建筑物。1.5.1实用堰的剖面尺寸：坝轴线长12.0m；溢流堰口长10.0m；堰顶水深：校核水深为0.98m、设计水位为0.71m；下游水深t：校核水深为4.00m、设计水位为3.60m；1.5.2非溢流坝段的剖面尺寸：坝轴线长：左岸3个坝段、55.0m，右岸6个坝段、100.0m；上游水位：校核水位为2108.98m、设计水位为2108.71m；下游水深t：校核水深为4.00m、设计水位为3.50m；2溢流坝段的稳定和应力计算：只计算最不

3、利情况——校核洪水时溢流情况；2108.982108.02079.02089.362088.0下游水位：坝址水位~流量曲线得为2079.0m；上游水位：2108.98m；2.600.98W133.01：0.83.20P2G113.0G2W24.0P1PrOU1U2V15.025.030.002.1荷载计算：表2-1溢流坝段荷载计算表荷载及代号荷载计算（10KN）方向力臂计算（m）力矩（10KN.m）坝体自重G1(1/2)×27.4×33.0×2.4=1085.0430.0/2-2.6-27.6/3=3.23

4、472.128坝体自重G2（1/2）×2.6×13.0×2.4=40.5630/2-2/3×2.6=13.267538.096上游水重W1（1/2）（33.98+20.98）×2.6=71.44830/2-1.3=13.7978.838上游泥沙重Wr（1/2）×2.6×14.36×0.8=14.93430/2-2.6/3=14.133211.07下游水重W2（1/2）×3.2×4.0=6.40-（30/2-3.20/3）=-13.93-89.17上游水压力P2（1/2）×33.98×33.98=577.32

5、33.98/3=11.33-6539.11上游泥沙压力Pr（1/2）×14.98×14.98×0.53×0.8=47.5714.98/3=4.99-237.53下游水压力P1（1/2）×4.02=8.0（1/3）×4.0=1.33310.67堰面动水压力：1.94×20（COS250-COS530）/9.8=1.2066.07.231.94×20（SIN250+SIN530）/9.8=4.8415-2.715=12.285-59.40浮托力V130.0×4.0=120.000渗透压力U1（1/2）×29.9

6、8×0.25×25.0=93.69-（30/2-5-25/3）=-1.667-156.15渗透压力U2（1/2）×（29.98+7.495）×5.0=93.69-（30/2-5/2）=-12.5-1171.10合计∑W∑P∑M不计入扬压力合计1218.382616.89-1655.008计入扬压力合计911.002616.89-2982.2582.2验算抗滑稳定性：(1)采用抗剪断强度公式计算，其稳定安全系数为：K=（f，∑W+C，A）/∑P；查前述地质提供的数据：f，=1.0，C，=1.10Mpa，代入公

7、式：K=（1.0×911.002+1.10×30.0×100）/616.89=6.83≥2.5（见规范要求），满足稳定要求。(2)采用抗剪强度公式计算，其稳定安全系数为：K=（f∑W）/∑P；查前述地质提供的数据：f=0.6，代入公式：K=（0.6×911.002）/616.89=0.886＜1.0（见规范要求），不满足稳定要求。2.3边缘应力计算：（1）计入扬压力时：σYU/σYd=∑W/B±6∑M/B2=911.002/30±6×2982.258/302=0.5024/0.1049Mpa，τU=（PU-

8、PUU-σYU）n=[（33.98-33.98）-50.24]×0.2=-0.1005Mpa，τd=（σYd+PUd-Pd）m=[10.49+（4.0-4.0）]×0.75=0.0787Mpa，σXU=（PU-PUU）+（-PU+PUU+σYU）n2=50.24×0.22=0.0201Mpa，σXd=（Pd-PUd）+（-Pd+PUd+σYd）m2=10.49×0.752=0.059Mpa，σ1U=（1+n2）σ