重力坝毕业设计(7)

1、静力计算：

溢流坝坝基面校核状况静力计算表

荷载 竖向力(kN) ↓ ↑ 11520 7260 60516 2016 6745 1063 4003.89 5036.34 7432.66 水平力(kN) → ← 365.67 28399.73 10365.6 力臂 力矩(kN·m) m ↓+ -↓ 15 172800 0.75 5445 32.92 192186.7 43.25 87192 0.00 0.00 27.12 28828.56 32.25 129125.45 29.58 149478.57 40.25 299164.56 28.16 10297.27 2.57 30 72987.31 310968 1 自 2 重 3 4 扬 1 压 2 力 3 4 静1 水 2 压 3 力 动1 水 2 压力 4559.44 42.25 192636.34

2、稳定分析：

利用两种方法进行稳定分析，以确保大坝安全。 （1）、抗剪强度公式：

经计算得：K=1.53＞[K]=1.10，故满足稳定条件。

（2）、抗剪断强度公式：

经计算得：K1=3.32＞[K1]=3.0，故满足稳定条件。

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3、应力计算：

'''和?y（1）、水平截面上的边缘正应力?y

水平截面上的边缘正应力，通常采用材料力学偏心受压公式进行计算：

（P23）

式中： ——作用在计算截面以上全部荷载的铅直分力总和，kN；

——作用在计算截面以上全部荷载对截面形心的力矩总和，

kN；

——计算截面沿上下游方向的宽度，m

经计算得：

δyu=76455.87/80.5+6×619523.38/80.52=1523.37KN δyd=76455.87/80.5-6×619523.38/80.52=376.15KN

（2）、边缘剪应力

边缘剪应力的计算可取一个三角形微元体，根据力的平衡条件进行求解。具体计算公式为：

- 27 -- 27 -

（P23）

式中： ——计算截面处上下游坝面的水压力强度，kPa；

——上下游面坡率 经计算得： τu=7448.39kpa τd=7.86kpa

（3）、边缘正应力

边缘正应力的计算方法同边缘剪应力。具体计算公式为：

（P24）

式中： ——计算截面处上下游坝面的水压力强度，kPa；

——上下游面坡率 经计算得： δxu=37275.65kpa δxd=371.574kpa

（4）、边缘主应力 (P24) 上游坝址处： δ1u=（1+n2）δyu -n2pu=33.69kpa δ1d=（1+m2）δyd -m2pd=793.41kpa

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下游坝址处： δ2u=pu=38765.33kpa δ2d=pd=365.67kpa

三、 反弧超出段应力验算

经计算可得：

反弧段圆心距坝底的距离为：H1=14+24cos200=36.55m

反弧段与直线段切点距坝底的距离为：H2=H1-24cos530=22.15m

鼻坎超出基本剖面的距离：

L1=Rsin530+Rsin200-H2×0.75=6m

验算：L1/h=6/14=0.43＜0.5，故无需验算超出段应力条件。

四 、 溢流坝挑距的确定

根据挑距公式进行计算：

（P57）

式中：L——水舌挑射距离

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v1——坝顶水面流速，取平均流速的1.1倍，故v1=41.32；

θ——鼻坎的挑角

h1——坝顶水深的铅直投影高度，取h1=hcosθ； h2——坝顶至河床表面的高差

经计算得：L=141.6m

五 、最大冲坑水垫厚度和冲坑深度

根据公式进行计算： tk=αq0.5H0.25 t1k= tk-Hs tk——水垫厚度 t1k——冲坑深度