混凝土重力壩(課設(shè))參考word

1、 混凝土重力壩電算 課程設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 2010級水利(2)班 指導(dǎo)教師： 二一三年六月二十一日 推薦精選目 錄1課程設(shè)計目的 22課程設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容23課程設(shè)計的要求成果 24基本資料 35課程設(shè)計報告內(nèi)容 4 6課程設(shè)計總結(jié)247結(jié)論24參考文獻(xiàn) 24附錄I 主要電算成果原始文件25推薦精選推薦精選1. 課程設(shè)計的目的1、鞏固和加強(qiáng)學(xué)生對水工建筑物這門課程知識的理解；借助課設(shè)這一環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已所學(xué)的理論知識和專業(yè)知識來解決基本工程設(shè)計問題的初步技能。2、學(xué)會初步設(shè)計重力壩基本剖面，通過穩(wěn)定、強(qiáng)度分析，擬定壩體經(jīng)濟(jì)斷面；計算壩體應(yīng)力，并滿足規(guī)范要求；培養(yǎng)設(shè)

2、計計算、繪圖、編寫設(shè)計文件和應(yīng)用計算機(jī)的能力。3、在課設(shè)中查閱和應(yīng)用相關(guān)參考文獻(xiàn)和資料，培養(yǎng)按規(guī)范設(shè)計的良好習(xí)慣。2. 課程設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容 1、設(shè)計任務(wù)： 碧流河水庫混凝土擋水段第28號壩段剖面設(shè)計。2、設(shè)計內(nèi)容： 1）通過穩(wěn)定、強(qiáng)度分析，擬定壩體經(jīng)濟(jì)斷面尺寸； 2) 通過壩基水平截面處壩體內(nèi)部應(yīng)力分析，定出壩體混凝土分區(qū)方案； 3) 壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計：廊道布置、壩體止水、壩體排水及基礎(chǔ)防滲和排水等。3. 課程設(shè)計的要求成果 1) 設(shè)計計算說明書一份； 2) A3設(shè)計圖紙二張。推薦精選4. 基本資料 1、 流域概況及樞紐任務(wù) 碧流河水庫位于碧流河中游干流上，坐落在新金縣雙塔鎮(zhèn)與莊河縣荷花山鎮(zhèn)

3、的交界處沙河口，距大連170公里?？値烊?.21億。是一座以供水為主，兼顧防洪、灌溉、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大II型水庫，是大連城市用水的主要水源。2、地形地質(zhì) 壩址處的巖體可大致分為新鮮巖石、微風(fēng)化及覆蓋層。河槽高程為25.0，河槽處為半風(fēng)化的花崗巖，風(fēng)化層厚度為2 ，基巖具有足夠的抗壓強(qiáng)度，巖體較完整，無特殊不利地質(zhì)構(gòu)造。兩岸風(fēng)化較深呈帶狀，覆蓋層較少，壩址兩岸均為花崗巖，巖石堅硬，裂隙不發(fā)育。河床可利用基巖高程定為20.50。 壩基的力學(xué)參數(shù)：壩與基巖之間抗剪斷系數(shù)為,；壩與基巖之間抗剪摩擦系數(shù)值為0.70；基巖的允許抗壓強(qiáng)度15000。 地震的基本烈度為7度，設(shè)計烈度為8度。3、建筑材

4、料 砂料、卵石在壩址上、下游均有，壩址下游5以內(nèi)砂儲量豐富，可供建筑使用。 4、特征水位 經(jīng)水庫規(guī)劃計算，壩址上、下游特征水位如下： P=0.1%校核洪水位為72.40，相應(yīng)下游水位為36.00； P=1% 設(shè)計洪水位為70.80，相應(yīng)下游水位為35.60； 正常擋水位為68.60，相應(yīng)下游水位為30.00； 死水位為47.00； 淤沙高程為41.00； 總庫容9.21億.5、氣象壩址洪水期多年平均最大風(fēng)速，洪水期50年重現(xiàn)期最大風(fēng)速，壩前吹程校核洪水位時,設(shè)計洪水位時。6、其它有關(guān)資料 淤沙干容重，空隙率，淤沙內(nèi)摩擦角。壩體材料為混凝土,其容重采用。推薦精選5 課程設(shè)計報告內(nèi)容 5.1確定工

5、程等別根據(jù)SL252-2000水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)，該工程擬建的水庫總庫容9.21億，屬于等、大(2)型工程。相應(yīng)的其主要建筑物等級為2級，次要建筑物等級為3級。 5.2非溢流壩的剖面設(shè)計 5.2.1基本剖面尺寸的擬定 假定基本剖面為三角形，壩頂與校核洪水位齊平，在自重、揚(yáng)壓力、靜水壓力3項主要荷載作用下，滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求，并使工程量最小的三角形剖面。剖面，如圖5-1所示： 圖5-1 重力壩基本三角形剖面圖 1）按滿足強(qiáng)度條件確定壩底的最小寬度T。當(dāng)庫滿時： 上游邊緣鉛直正應(yīng)力 推薦精選 (5-1) 下游邊緣鉛直正應(yīng)力 (5-2)當(dāng)庫空時，令式5-1、式5-2中，得： 上游邊緣鉛直

6、正應(yīng)力 (5-3) 下游邊緣鉛直正應(yīng)力 (5-4) 強(qiáng)度控制條件是壩基面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。當(dāng)庫空時，由式5-3可以看出：只要在01之間，即上游坡度取正坡，壩基面不出現(xiàn)拉應(yīng)力。當(dāng)庫滿時要使上游不出現(xiàn)拉應(yīng)力，可令式5-2中，求得壩底寬度為： 由該式可知，當(dāng)為一定值時，值越小，則底寬也越小?？紤]庫空時，下游壩面不出現(xiàn)拉應(yīng)力，可取，求得上游壩面為鉛直面的三角形基本剖面的最小底寬： 2）按滿足穩(wěn)定條件確定壩底的最小寬度T，水深取校核水位對應(yīng)的水深。水位與水深關(guān)系如表5-1所示：表5-1 水位與水深關(guān)系表水位參數(shù) 壩基底高程上游水位下游水位上游水深下游水深校核洪水位20.5072.4036.0051.90

7、15.50設(shè)計洪水位20.5070.8035.6050.3015.10正常蓄水位20.5068.6030.0048.109.50推薦精選 由上求得，可得： 安全系數(shù)：校核洪水位下，規(guī)范要求最小安全系數(shù)為2.5，顯然上述結(jié)果滿足要求。下游坡度。取。 5.2.2壩頂高程的確定擬設(shè)置防浪墻，則防浪墻頂高程按式5-5、5-6計算，并取其中的大值： (5-5) (5-6)庫區(qū)所在位置屬高山峽谷地區(qū)，按5-7、5-8、5-9式計算波浪要素，以下式子由官廳水庫公式中取 化簡得。另外官廳水庫公式適用范圍為且，本設(shè)計中洪水期50年重現(xiàn)期最大風(fēng)速27m/s，超出范圍，但是仍然認(rèn)為適用。 (5-7) (5-8) (

8、5-9)推薦精選計算風(fēng)速設(shè)計情況取洪水期50年重現(xiàn)期最大風(fēng)速，校核情況取洪水期多年平均最大風(fēng)速。當(dāng)時，認(rèn)為為累計頻率為5%的波高。當(dāng)時，、，所以，。安全加高對于2級壩，校核情況取0.4、設(shè)計情況取0.5。根據(jù)已給的設(shè)計洪水位及校核洪水位，考慮風(fēng)浪及安全加高等，確定壩頂及防浪墻頂高程。計算如表5-2所示： 表5-2 防浪墻頂高程計算表計算項目單位設(shè)計洪水校核洪水靜水位m70.872.4水深Hm49.851.4計算風(fēng)速v0m/s2719.7吹程Dkm1.31.5計算波高h(yuǎn)m1.1150.789計算平均波 m11.3478.601波浪中心線高于靜水位hz m0.3440.227 17.4937.92

9、 0.0220.015h1%m1.3840.979安全加高h(yuǎn)cm0.50.4hm2.2281.606防浪墻頂高程m73.0374.01由表5-2可以確定防浪墻頂高程為74.01，取壩頂以上防浪墻高度為1.2，那么壩頂高程為72.81，相應(yīng)壩高為52.31，屬于中壩。 5.2.3壩頂寬度壩頂需要行走門式起重機(jī)，門機(jī)軌距7.0，且考慮到交通要求、防浪墻及下游側(cè)欄桿的布置。因此，取壩頂寬度B為10。推薦精選 5.2.4擬定壩體實(shí)用剖面為方便布置進(jìn)口控制設(shè)備并利用水重幫助壩體穩(wěn)定，上游面宜采用部分折坡壩面，上游坡度=0.2，折坡點(diǎn)定高度30.0；下游坡度=0.68,上游最高水位為51.90。又壩體基本

10、三角形頂點(diǎn)在校核洪水位附近。那么擬定壩底寬度： 5.3確定荷載組合結(jié)合本設(shè)計實(shí)際情況，經(jīng)分析研究，參照規(guī)范規(guī)定，寫出各工況荷載組合表如表5-3：表5-3 荷載組合表荷載組合主要考慮情況荷載作用力附注自重靜水壓力揚(yáng)壓力淤沙壓力浪壓力冰壓力地震荷載動水壓力其他荷載基本組合(1)正常蓄水位情況×××(2)設(shè)計洪水位情況×××特殊組合(1)校核洪水情況×××(2)地震情況××說明：1.地震情況結(jié)合正常蓄水位設(shè)計； 2.“”表示考慮了對應(yīng)的荷載，“×”表示沒有考慮對應(yīng)的荷載。 5.4荷

11、載計算如圖5-2所示，取單寬壩段計算。荷載及力臂正方向如圖5-2所示。推薦精選圖5-2 荷載計算簡圖各工況按式5-10至5-27分別計算各項荷載，并計算各荷載對計算截面形心的力矩。 自重： (5-10) (5-11) (5-12) 水重： (5-13) (5-14) (5-15) 推薦精選 上游水壓力： (5-16) 下游水壓力： (5-17) 揚(yáng)壓力： (5-18) (5-19) (5-20) (5-21) 水平泥沙壓力： (5-22) 豎直泥沙壓力： (5-23) 浪壓力（深水波）： (5-24)校核工況荷載計算及組合見表5-5。 表5-5 校核工況荷載計算組合表組合情況校核洪水位壩段最大

12、剖面截面壩基面推薦精選序號荷載名稱計算式荷載(每米長)力臂(m)力矩(kN·m)水平(kN)垂直(kN)+-1自重G15-102160.0 17.165 37076 2自重G25-1112554.4 10.165 127615 3自重G35-1211884.6 -3.612 -42923 4水重W15-131289.0 18.165 23415 5水重W25-14882.9 19.165 16921 6水重W35-15824.9 -17.548 -14476 7上游水壓力P15-16-13212.2 17.300 -228570 8下游水壓力P25-171178.4 5.167 60

13、89 9揚(yáng)壓力U15-18-6436.5 0.000 10揚(yáng)壓力U25-19-580.3 17.915 -10395 11揚(yáng)壓力U35-20-1599.3 2.722 -4353 12揚(yáng)壓力U45-21-870.4 18.998 -16536 13水平泥沙PSH5-22-968.1 6.833 -6616 14垂直泥沙PSV5-23341.0 19.798 6751 15浪壓力Pl5-24-25.4 50.869 -1294 16其他總計-13027.3 20450.4 -107296 結(jié)合理正軟件的重力壩設(shè)計功能，對手算結(jié)果進(jìn)行校核。輸入基本參數(shù)，并設(shè)置各分項系數(shù)為1，可得各項荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。

14、對電算結(jié)果整理得表5-6： 表5-6 荷載電算成果表推薦精選荷載組合1:持久狀況-基本組合-正常蓄水位作用力名稱水平力(kN)豎向力(kN)彎矩(kN·m)壩體自重0-26600121800靜水壓力(上游)11350-1948-145700靜水壓力(下游)-442.7-309.9-4469揚(yáng)壓力(浮托力)039450揚(yáng)壓力(滲透力)03234-33170淤沙壓力968.1-341.0134.9浪壓力52.650-2428總計11930-22020-63860荷載組合2:持久狀況-基本組合-防洪作用力名稱水平力(kN)豎向力(kN)彎矩(kN·m)壩體自重0-26600121

15、800靜水壓力(上游)12410-2078-169500靜水壓力(下游)-1118-782.9-8181揚(yáng)壓力(浮托力)062700揚(yáng)壓力(滲透力)02949-30250淤沙壓力968.1-341134.9浪壓力52.690-2546總計12310-20580-88540荷載組合3:偶然狀況-偶然組合-校核洪水位作用力名稱水平力(kN)豎向力(kN)彎矩(kN·m)壩體自重0-26600121800靜水壓力(上游)13210-2172-188200靜水壓力(下游)-1178-824.9-8386揚(yáng)壓力(浮托力)064360揚(yáng)壓力(滲透力)03050-31280淤沙壓力968.1-34

16、1134.9浪壓力28.10-1412總計13030-20450-107400荷載組合41:偶然狀況-偶然組合-地震作用力名稱水平力(kN)豎向力(kN)彎矩(kN·m)壩體自重0-2660121800靜水壓力(上游)11350-1948-145700靜水壓力(下游)-442.7-309.9-4469揚(yáng)壓力(浮托力)039450揚(yáng)壓力(滲透力)03234-33170淤沙壓力968.1-341134.9浪壓力26.40-1233地震慣性力18620-47490地震動水壓力(上游)671.50-14580總計14430-22020-124700推薦精選經(jīng)分析，荷載手算與電算結(jié)果基本一致。

17、稍有差別分析的原因是：浪壓力計算有所差別，其原因可能是計算方法不一樣。不過浪壓力本身就不大，其差值更小，可認(rèn)為手算結(jié)果是可靠。 綜上所述，荷載計算基本可靠。 5.5壩體抗滑穩(wěn)定分析對幾種荷載組合情況分別進(jìn)行穩(wěn)定分析。按照規(guī)范規(guī)定的抗剪斷強(qiáng)度計算公式，各情況下安全系數(shù)計算見表5-7。式中： 為壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)取0.93； 為壩體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷凝聚力取430；為作用于壩體全部荷載對滑動平面的法向分值；為作用于壩體全部荷載對滑動平面的切向分值。 表5-7 各工況抗滑穩(wěn)定分析成果表工況計算式手算K電算K要求K結(jié)論正常蓄水3.243.243抗滑穩(wěn)定滿足要求設(shè)計洪水3.0

18、33.033抗滑穩(wěn)定滿足要求校核洪水2.862.862.5抗滑穩(wěn)定滿足要求地震情況2.662.682.3抗滑穩(wěn)定滿足要求由表5-7可知，該壩體在各個工況下抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。且電算結(jié)果與手算結(jié)果基本一致。因此，就穩(wěn)定性而言，設(shè)計斷面是合理的。 5.6壩體應(yīng)力分析 5.6.1說明采用材料力學(xué)法進(jìn)行計算，并且僅對壩基面進(jìn)行應(yīng)力分析，考慮揚(yáng)壓力。 5.6.2壩體邊緣應(yīng)力分析依次按式5-27至5-31計算各工況、及主應(yīng)力、； (5-27)推薦精選 (5-28) (5-29) (5-30) (5-31)上游壩踵處有泥沙壓力，下游壩趾處無泥沙。在考慮地震作用的情況下： 不考慮地震荷載時，另地震動水壓強(qiáng)

19、部分等于0即可。各工況計算結(jié)果見表5-8： 表5-8 單位： 各工況壩體邊緣應(yīng)力分析手算成果表 荷載組合項目上游壩踵處 下游壩址處 正常計算值307-42.5103315.594.5733.4513.4359.41092.70設(shè)計190.4-19.298.3194.294.5782547.4383.21165.20校核123.8-5.995.612594.5842.4589.7412.81255.20地震97.72.5109.597.2110942.7662460.31406.10 推薦精選由電算得出結(jié)果，如表5-9。應(yīng)力單位均為。 表5-9 壩體邊緣應(yīng)力電算成果表正常正應(yīng)力x正應(yīng)力y剪應(yīng)力主

20、應(yīng)力1主應(yīng)力2（壩踵）0.1000.306-0.0280.3100.096（壩址）0.3600.7340.5141.0940.000設(shè)計正應(yīng)力x正應(yīng)力y剪應(yīng)力主應(yīng)力1主應(yīng)力2（壩踵）0.0950.190-0.0050.1900.095（壩址）0.3840.7830.5481.1660.000校核正應(yīng)力x正應(yīng)力y剪應(yīng)力主應(yīng)力1主應(yīng)力2（壩踵）0.0930.1230.0090.1260.090（壩址）0.4130.8430.5901.2560.000地震正應(yīng)力x正應(yīng)力y剪應(yīng)力主應(yīng)力1主應(yīng)力2（壩踵）0.1060.1020.0160.1200.088（壩址）0.4600.9380.0981.3980

21、.000壩踵壩趾處屬區(qū)混凝土，采用強(qiáng)度標(biāo)號為C15。其軸心抗壓強(qiáng)度。安全系數(shù)K正常水位和設(shè)計水位下取4、校核情況取3.5。相應(yīng)的容許壓應(yīng)力分別為和。經(jīng)分析，運(yùn)用期壩踵鉛直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力，壩趾最大鉛直應(yīng)力校核時為1.256、設(shè)計時為1.166，均不超過其容許應(yīng)力。因此，非地震工況下壩體邊緣應(yīng)力滿足規(guī)范要求。地震情況下，壩踵也無拉應(yīng)力，壩趾處壓應(yīng)力為1.398，沒的超過容許應(yīng)力，壩址處沒有出現(xiàn)了主拉應(yīng)力，故可認(rèn)為是安全的。壩體邊緣應(yīng)力手算與成果電算無太大出入，應(yīng)力分析結(jié)果可靠。 5.6.3壩體內(nèi)部應(yīng)力分析選取壩基水平截面處9個計算點(diǎn)，每個計算點(diǎn)間距為8?，F(xiàn)僅對校核工況對、分別進(jìn)行計算。坐標(biāo)正方向

22、及計算點(diǎn)位置如圖5-3所示：推薦精選圖5-3 壩體應(yīng)力計算簡圖 5.6.3.1垂直正應(yīng)力分布 1）列分布表達(dá)式： 2）用上、下游邊緣處、的邊界條件定系數(shù)、，列出方程式如下： 3） 列表計算各計算點(diǎn)的值如表5-10：表5-10 s 計算表計算點(diǎn)編號012345坐標(biāo)x=(m)06.3316.3326.3336.3342.33sy(kN/m2)842.4 734.9 565.2 395.4 225.7 123.8 推薦精選 4）畫出分布圖如圖5-4：圖5-4 s分布圖 5.6.3.2剪應(yīng)力分布 1）列分布表達(dá)式： 2）用上、下游邊緣處、的邊界條件及積分關(guān)系定系數(shù)、 由 得代入數(shù)值得： 3）列表5-1

23、1計算各計算點(diǎn)的值表5-11 t 計算表計算點(diǎn)編號012345坐標(biāo)x=(m)06.3316.3326.3336.3342.33t(kN/m2)589.7 512.7 382.5 241.7 90.2 -5.7 推薦精選 4）畫出分布圖如圖5-5：圖5-5 t分布圖 5.6.3.3水平正應(yīng)力分布 1）列分布表達(dá)式： 2）用上、下游邊緣處、的邊界條件定系數(shù)、，列出方程式； 3）列表5-12計算各計算點(diǎn)的值 表5-12 計算表 計算點(diǎn)編號012345坐標(biāo)x=(m)06.3316.3326.3336.3342.33sx(kN/m2)412.8 365.4 290.4 215.5 140.6 95.6

24、4）畫出截面分布圖如圖5-6： 推薦精選圖5-6 s分布圖 5.6.3.4主應(yīng)力計算與分布 1）計算公式 2）將各點(diǎn)的、代入公式計算、，將計算成果列表5-13如下；表5-13 應(yīng)力分析成果表計算點(diǎn)編號012345坐標(biāo)x=(m)06.3316.3326.3336.3342.33sy(kN/m2)842.4 734.9 565.2 395.4 225.7 123.8 t(kN/m2)589.7 512.7 382.5 241.7 90.2 -5.7 sx(kN/m2)412.8 365.4 290.4 215.5 140.6 95.6 s1(kN/m2)1255.2 1095.2 834.2 56

25、3.3 282.9 125.0 s2(kN/m2)0.0 5.1 21.4 47.6 83.4 94.5 3）計算主應(yīng)力方向從鉛直線到主應(yīng)力的夾角，即。順時針為下。將值列表5-14計算如下：表5-14 值計算表 計算點(diǎn)編號012345坐標(biāo)x=(m)06.3316.3326.3336.3342.332t(kN/m2)1179.4 1025.4 765.0 483.3 180.5 -11.4 sy-sx(kN/m2)429.6 369.6 274.8 179.9 85.1 28.2 -2.745 -2.775 -2.784 -2.686 -2.121 0.405 推薦精選2f-70.0 -70.2

26、 -70.3 -69.6 -64.8 22.1 f-35.0 -35.1 -35.1 -34.8 -32.4 11.0 4）繪制各點(diǎn)主應(yīng)力圖，以矢量表示其大小和方向，如圖5-7：圖5-7 壩基主應(yīng)力圖 5.6.3.5計算主剪應(yīng)力：，所在平面與主應(yīng)力面成45°，計算結(jié)果見表5-15：表5-15 主剪應(yīng)力計算成果表計算點(diǎn)編號012345坐標(biāo)x=(m)06.3316.3326.3336.3342.33tmax(kN/m2)627.6 545.0 406.4 257.9 99.8 15.2 5.6.3.6校核工況電算、手算比較：計算結(jié)果見表5-16：表5-16 校核工況電算、手算計算成果表計

27、算方法X坐標(biāo)正應(yīng)力x正應(yīng)力y剪應(yīng)力主應(yīng)力1主應(yīng)力2推薦精選手算00.4130.8420.591.2560電算00.4130.8420.591.2560手算16.330.220.5650.3830.8340.021電算16.330.2230.5650.3780.8090.021手算36.330.2160.2260.090.2830.083電算36.330.1750.2250.0860.2910.112手算42.330.0960.124-0.0060.1250.095電算42.330.0930.1230.0090.1260.09 5.6.3.7 小結(jié)校核工況下，壩體上游面的鉛直應(yīng)力沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力；

28、壩體最大主應(yīng)力為1.2552小于容許應(yīng)力2.06。因此，壩體內(nèi)部應(yīng)力滿足要求。綜上所述，總體設(shè)計基本合理。 5.7壩體混凝土分區(qū)設(shè)計結(jié)合壩體應(yīng)力分析成果及上下游水位特性，可將非溢流壩段宜分成五區(qū)，即、區(qū)。各分區(qū)混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍、抗沖刷、抗裂和低熱性等級要求確定如表5-17；各分區(qū)范圍如圖5-8所示：表5-17 壩體混凝土分區(qū)性能表分區(qū)強(qiáng)度抗?jié)B抗凍抗沖刷抗侵蝕低熱分區(qū)寬度(m)C10W2F50-+2C10W2F50-+2C15W4F50-+2C15W2F50-+ 3C15W2F50-+ 推薦精選圖5-8 壩體材料分區(qū)圖 5.8地基處理設(shè)計 5.8.1壩基開挖本設(shè)計中建基面高程為20.50，

29、壩基面開挖成水平狀。 5.8.2固結(jié)灌漿本設(shè)計中基巖抗壓強(qiáng)度：，基巖強(qiáng)度足夠，不考慮固結(jié)灌漿。 5.8.3壩基防滲和排水為降低壩底滲流壓力、防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減少壩基滲流量，應(yīng)對壩基設(shè)置帷幕灌漿和排水孔幕。本設(shè)計中帷幕灌漿中心線距上游壩踵4，排水孔中心線據(jù)帷幕中心線2。對于中壩，帷幕灌漿孔設(shè)置成一排，孔深為20，孔距取為1.5；排水孔幕略向下游傾斜，排水孔距2，孔徑20，孔深12，為鑄鐵管。 5.9壩體構(gòu)造 5.9.1壩頂壩頂寬度為10，中間布置門式起重機(jī)，門機(jī)軌距7.0，門機(jī)軌道孔尺寸為，岸邊設(shè)置排水裝置；門機(jī)下布置公路以滿足交通要求，公路由中間向兩側(cè)放坡2%，以利排水；兩側(cè)布置

30、人行道，寬各1.0。壩頂兩側(cè)以懸臂板結(jié)構(gòu)各向外廷伸0.2以便布置防浪墻及欄桿。防浪墻設(shè)置在上游側(cè)，墻身高度為1.2，采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻身厚度取為30，在壩體橫縫處留伸縮縫，并設(shè)一道厚1.5的銅片止水；欄桿設(shè)置在下游側(cè)，桿身高度1.2，布置厚度為20。具體布置如圖5-9所示：推薦精選 圖5-9 壩頂構(gòu)造 5.10壩內(nèi)廊道 5.10.1基礎(chǔ)灌漿廊道本設(shè)計為中壩，壩內(nèi)設(shè)置縱向基礎(chǔ)灌漿廊道。斷面采用城門洞形，尺寸為；底板混凝土厚度不小于1.5倍廊道寬度4.5，取5m；廊道位置作用水頭約30，到上游壩面不小于0.05倍的作用水頭即，且不小于3，取。壩體竣工后基礎(chǔ)灌漿廊道可兼作壩底的排

31、水廊道，其下游側(cè)設(shè)置排水溝，斷面尺寸為，并設(shè)壩基排水孔幕及揚(yáng)壓力觀測孔，并在靠近廊道的最低處設(shè)置集水井，集水井配抽水設(shè)施。 基礎(chǔ)灌漿廊道斷面如圖5-10所示： 推薦精選 圖5-10 基礎(chǔ)灌漿廊道 5.10.2排水廊道考慮壩體排水要求，擬設(shè)置縱向排水廊道，排水廊道底面設(shè)置在高程處，為協(xié)調(diào)豎井及排水管布置，到上游壩面取為4，斷面采用城門洞形，尺寸為。同時，排水廊道兼作安全監(jiān)測、檢查維修、運(yùn)行操作、壩內(nèi)交通等功用。排水廊道上游側(cè)設(shè)置排水溝，斷面尺寸為，在靠近廊道的最低處設(shè)置集水井，集水井設(shè)抽排設(shè)備。排水廊道斷面如圖5-11： 圖5-11 排水廊道 5.11壩體止水和排水 5.11.1橫縫止水本設(shè)計上

32、游面附近的橫縫止水采用兩道厚的止水銅片，每一側(cè)埋入混凝土25，其間設(shè)一道方形瀝青排水井尺寸為，井內(nèi)設(shè)加熱設(shè)備，井的一側(cè)用混凝土預(yù)制塊，止水片及瀝青井伸入基巖40。橫縫止水之后設(shè)置排水井。防浪墻橫縫處設(shè)一道厚1.5的止水，并與壩體第一道止水連接。下游面最高水位以下的縫間各穿越橫縫的廊道周邊均設(shè)一道厚1.5止水片銅片。橫縫止水構(gòu)造見圖5-12：推薦精選圖5-12 橫縫止水構(gòu)造 5.11.2壩體排水為減小滲水對壩體不利影響，在靠近壩體的上游面需要設(shè)置鉛直排水管幕。上游側(cè)至上游面距離取4。排水管采用預(yù)制多孔混凝土管，間距3，內(nèi)徑15；排水管與各層廊道用直通式連接。6 課程設(shè)計總結(jié)1）浪壓力的標(biāo)準(zhǔn)值和電

33、算結(jié)果有所差別，但差值不是很大。并且有后面的穩(wěn)定與應(yīng)力分析中可知，其影響微乎其微。 2）電算關(guān)于電算，采用的是理正巖土軟件中的重力壩設(shè)計功能。該軟件計算結(jié)果與手算很接近，認(rèn)為是可靠的。 7.結(jié)論本次設(shè)計是混凝土重力壩，相關(guān)尺寸和參數(shù)的選擇均參考了有關(guān)規(guī)范或相關(guān)書籍以及已建工程的經(jīng)驗，并結(jié)合設(shè)計的特點(diǎn)和需要，參考老師的建議，經(jīng)過對比后選取，通過手算和電算，可以確定其設(shè)計在強(qiáng)度和穩(wěn)定方面都基本滿足要求。同時，也存在一些問題，特別是在細(xì)部構(gòu)造方面，由于缺乏工程經(jīng)驗和對該門學(xué)科的前沿技術(shù)成果了解太少，所以對一些細(xì)部構(gòu)造的處理可能不夠準(zhǔn)確。通過本次混凝土重力壩的課程設(shè)計，我對重力壩的一些相關(guān)知識有了進(jìn)一

34、步的理解，不僅鞏固了課堂上所學(xué)的內(nèi)容，而且又掌握了一些以前沒有注意到的地方，對重力壩的構(gòu)造和個別部位的功能有了更深的認(rèn)識，同時也對混凝土重力壩的設(shè)計過程有了全面的了解，也初步學(xué)會了理正軟件的使用，總而言之，收獲很大。推薦精選參考文獻(xiàn)：1 中華人民共和國水利部. SL319-2005混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范. 北京：中國水利水電出版社，20052 中華人民共和國水利部. SL25-2006漿砌壩設(shè)計規(guī)范. 北京：中國水利水電出版社，20063 中華人民共和國水利部. SL314-2004碾壓混凝土壩設(shè)計規(guī)范. 北京：中國水利水電出版社，20044中華人民共和國水利部. SL252-2000水利水電工

35、程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn). 北京：中國水利水電出版社，20005林繼鏞. 水工建筑物(第四版). 北京：中國水利水電出版社，20066 中華人民共和國水利部. SL73.1-95水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)-基礎(chǔ)制圖.北京：中國水利水利出版社，19957 中華人民共和國水利部. SL73.2-95水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)-水工建筑圖.北京：中國水利水利出版社，1995附錄I 主要電算成果原始文件 壩內(nèi)應(yīng)力計算 計算說明:正應(yīng)力以受壓為正 坐標(biāo)系說明: X軸:水平指向壩體下游為正,壩頂面的上游壩面點(diǎn)為x軸零點(diǎn) Y軸:豎直向上為正 角度:逆時針方向為正 單位說明: 應(yīng)力單位均為MPa 距離和長度的單位均為m 角度

36、的單位為度 荷載組合1:持久狀況-基本組合-正常蓄水位 距離壩頂高度為 52.310m 的截面上各點(diǎn)的應(yīng)力 (1)各種荷載對截面的作用力 作用力名稱 水平力(kN) 豎向力(kN) 彎矩(kN*m) - 壩體自重 +0.000e+000 -2.660e+004 +1.218e+005 永久設(shè)備 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 附加荷載 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 靜水壓力(上游) +1.135e+004 -1.948e+003 -1.457e+005 靜水壓力(下游) -4.427e+002 -3.099e+0

37、02 -4.469e+003 揚(yáng)壓力(浮托力) +0.000e+000 +3.945e+003 +0.000e+000推薦精選 揚(yáng)壓力(滲透力) +0.000e+000 +3.234e+003 -3.317e+004 淤沙壓力 +9.681e+002 -3.410e+002 +1.349e+002 浪壓力 +5.265e+001 +0.000e+000 -2.428e+003 土壓力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 土壓力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 - 總計 +1.193e+004 -2.202e+004 -6.386e+004 (2)壩體各點(diǎn)的應(yīng)力 截面H X坐標(biāo) 正應(yīng)力x 正應(yīng)力y 剪應(yīng)力 主應(yīng)力1 主應(yīng)力2 主應(yīng)力角度 52.310 -6.000 +0.100 +0.306 -0.028 +0.310 +0.096 +82.407 52.310 0.000 +0.253 +0.367 +0.066 +0.397 +0.224 +114.565 52.310 20.000 +0.274 +0.569 +0.360 +0.811 +0.032 +123.847 52.310 36.327 +0.360 +0.734 +0.514 +1.094 +0.000 +124.9