重力坝分析与计算.docx

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1、一、计算荷载组合：坝体自重：区域①W11=10*125*24=30000KN方向↓区域②W12=0.5*113*73.45*24=99598.2KN方向↓W1=W11+W12=30000+99598.2=129598.2KN方向↓静水压力：垂直水压力PV=0.5*17*17*0.65*9.8=920.47KN方向↓水平水压力，上游PH1=0.5*γw*H2=0.5*9.8*1202=70560KN方向→下游PH2=0.5*γw*H2=0.5*9.8*172=1416.1KN方向←淤沙压力：Ps=0.5*γsb*hs2*ta

2、n2（45-?s/2）0.5*8.5*21.82*tan2（45-27/2）=758.47KN方向→扬压力：浮托力U1=γw*H*B=9.8*17*83.45=13902.77KN方向↑渗流力，区域aU2=0.5*(1)*H*L1*=0.5*（1-0.2）*103*7*9.80=2826.32KN方向↑区域bU3=L1*H*=7*0.2*103*9.80=1413.16KN方向↑区域cU4=0.5*H*L2*=0.5*0.2*103*76.45*9.80=7716.86KN方向↑U=U1+U2+U3+U4=13902.77

3、+2826.32+1413.16+7716.86=25859.11KN方向↑荷载计算如下图所示：二、沿坝基面的抗滑稳定分析以单宽坝段作为计算单元，按抗剪断强度公式计算，认为坝体混凝土与基岩接触良好，接触面面积为A，采用接触面上的抗剪断参数f'和c'计算抗滑稳定安全系数。A=83.45㎡Ks'f'(WU)c'A=(0.92*（129598.2+920.47-25859.11）+750*83.45)P/(70560-1416.1+758.47)=2.273满足要求。三、软弱层面抗滑稳定分析双层面抗滑稳定计算，采用剩余推力法。取

4、坝趾处垂直方向左侧为主滑裂面，其中基岩自重W3=*A=25.5*104.95*tan15*104.95*0.5=37665.28KN方向↓坝体自重W1=129598.2KN方向↓上游水重为W4=120*21.8*9.8=25636.8KN方向↓静水压力PV=920.46KN方向↓W=W1+PV+W3+W4=129598.2+920.46+37665.28+25636.8=193810.74KN方向↓水平力P=69902.37KN方向→扬压力浮托力U1=*H*B=9.8*17*104.95=17484.67KN垂直接触面渗流

5、力区域aU2=0.5*(1)*H*(L1L3)*=0.5*（1-0.2）*103*（28.5+21.5）*9.8=20188KN垂直接触面区域bU3=L1'*H*=28.5*0.2*103*9.8=5753.58KN垂直接触面区域cU4=0.5*H*L2*=0.5*0.2*103*76.45*9.80=7716.86KN方向↑计算简图如下图所示：第一次试算：区离坝址距离为m=20米处为辅助滑裂面区域c增加扬压力U’=*B*m*L2*(mL2)*2=0.2*103*20/（20+76.45）*76.45*9.8/2=1600

6、.18KN方向↑则U主=U1+U2+U3+U4+U’=17484.67+20188+5753.58+7716.86+1600.18=52743.29KN方向↑辅助滑裂面计算W228.13*0.5*20*25.5+20*17*9.8=10506.34KN方向↑（*B*m）U辅=L2)*2*mm*H下*(m=（0.2*103*20*20/（20+76.45）/2+20*17）*9.80=3750.62KN方向↑先令主滑裂区处于极限平衡状态，其沿AB面的抗滑稳定安全系数为1，求得R后再计算辅滑裂区沿BC面的抗滑稳定安全系数K2，

7、K2即为整个坝段的抗滑稳定安全系数。由①区处于极限平衡时可以列出PcosWsinf1[W1cosPsinRsin()U1]c1ARcos()工程经验采用?=0，f1=0.3kpa，c1=0.08mpa滑裂面面积A=34.52㎡解得R=70981.58KN带入公式K2f2[Rsin()W2cosU2]c2A2=3.068Rcos()W2sin公式中，f2，c2取基岩的抗剪断系数，f2=1.0，c2=1.15，A2=281.35㎡经过试算得出数据：向下游延伸长20304043444546475060度K3.072.472.30

8、2.292.292.292.292.292.302.38由图表可知在45米处K值最小为2.29。稳定。四、坝体强度计算材料力学法计算，重力坝坝基面坝踵、坝趾的垂直应力符合下列要求：运用期1）在各种荷载组合下（地震荷载除外），坝踵垂直应力不应出现拉应力，坝趾垂直应力小于坝基容许压应力；2）在地震荷载作用下