拱坝毕业设计计算书_龙源口水库.doc

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1、目录第一章拱坝基本参数计算21.1坝顶高程的确定21.1.1坝顶超高计算21.1.2坝顶高程计算31.2坝型方案及结构布置3第二章应力分析62.1荷载计算62.1.1自重62.1.3泥沙压力92.1.4扬压力102.1.5温度荷载112.2地基位移计算122.3拱冠应力分析（拱冠梁法）152.2.3拱冠径向变位系数的确定382.2.4拱冠梁变位的计算412.2.5拱冠梁应力计算442.2.6拱圈应力计算52第三章坝肩稳定分析563.1稳定分析563.1.1计算式563.1.2分析过程57第四章溢流设计及消能防冲设计604.1

2、溢流面计算604.2下游消能防冲复核60第一章拱坝基本参数计算1.1坝顶高程的确定1.1.1坝顶超高计算根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）规定：龙源口水库设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇，按照《浆砌石坝设计规》SL25—91，《砼拱坝设计规》SL282—2003中规定计算大坝需要的坝顶超高。坝顶超高按下式计算：△h=Zhi+h0+hC式中：Zhi—波浪高（m）h0—波浪中心线至水库静水位的高度（m）hC—安全超高（m）（正常运行情况hC=0.4m，非常运行情况hC=0.3m

3、）g(Zhi)/V△2=0.0076V0-1/12(gD/V02)1/3gLm/V02=0.331V0-7/15(gD/V02)4/15h0=[π（Zhi）2/Lm]Cth（2πH1/Lm）式中：Lm—波长（m）D—吹程（D=3000m）V0—多年平均最大风速，V0=17.5m/s，正常运用条件下采用V0′=1.5V0H1—水域平均水深（m）坝顶超高计算成果列如表1-4。表1-4坝顶超高计算成果表项目P（%）波浪高2hi（m）风壅高h0（m）安全超高hC（m）合计（m）0.21.070.390.31.762.01.780.7

4、20.42.901.1.2坝顶高程计算坝顶高程计算结果列表于1-5。表1-5坝顶高程计算成果表项目P（%）水位（m）坝顶超高（m）计算坝顶高程（m）0.2321.001.76322.762.0319.982.90322.88取大值322.88m，本工程取323.00m。1.2坝型方案及结构布置本工程按砌石拱坝进行设计，初拟坝底厚为10m。该坝址受地形、地质条件的限制，右岩山体下有一冲沟从坎肩后面通过，左岸山体稍欠单薄，拱端的位置由于受这些因素的制约，仅能在有限的围进行选择，拱坝的具体位置布置如图所示。拱圈参数的拟定：1、中心

5、角2φA：砌石拱坝顶拱中心角可选用80°～110°，下层可采用40°～80°。2、拱圈半径：初步拟定可按下式计算，拱圈半径R=L/(2sinφA)，式中L为弦长。3、拱冠梁的形式和尺寸坝顶高程处开挖后的河床宽度L经多次布置，L最终选定为138.47m。根据经验公式，可求得坝顶底厚度。式中：为坝顶厚度;为坝底厚度;为开挖后坝顶高程河岸宽度;H为坝高。经计算Tc=3.5mTb=15m已知Tc,Tb后，可查《砌石坝设计》拱冠梁经验断面表格得出拱冠梁1-6断面尺寸如下表h/H拱厚Tx/H上游偏距x下游偏距T-x0.00Tc=3.50

6、.000.003.50.10Tc+0.123△T=4.910.031.623.290.20Tc+0.226△T=6.010.063.083.020.30Tc+0.340△T=7.410.084.373.040.40Tc+0.443△T=8.590.105.513.080.50Tc+0.528△T=9.570.126.213.360.60Tc+0.623△T=10.660.126.644.020.70Tc+0.698△T=11.530.136.804.730.80Tc+0.792△T=12.610.126.645.970.90

7、Tc+0.897△T=13.820.116.167.661.00Tb=150.105.299.71拱圈几何尺寸拟定见下表1-7：表1-7大坝几何尺寸表高程（m）厚度（m）园心角（°）半径（m）各层高差（m）φ左φ右RR外233.5555581.3584.8510.8312.26.01484875.7581.8510.8301.48.59464460.6969.285.42969.57454449.6659.235.4290.610.66434342.3152.975.4285.211.53424234.2945.825.42

8、79.812.61404021.3033.912691528299.0824.0810.8第二章应力分析2.1荷载计算拱坝受的荷载包括：自重、静水压力、动水压力、扬压力、泥沙压力、冰压力、浪压力、温度作用以及地震作用等，基本上与重力坝相同。但由于拱坝本身的特点，有些荷载的计算及其对坝体应力