重力坝坝体应力计算
1、计算依据：《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999）
2、计算工况：按正常使用极限状态设计，考虑下列两种作用效应组合：
a 、短期组合：持久状况或短暂状况下，可变作用的短期效应永久作用效应的组合。
b 、长期组合：持久状况下，可变作用的短期效应永久作用效应的组合。
3、计算公式：
a 、短期组合采用下列公式：
b 、长期组合采用下列公式：
式中： C 1、C 2—结构的功能限值，
Ss （·）、S l （·）—作用效应的短期组合、长期组合时的效应函数，
γd3、γd4—正常使用极限状态短期组合、长期组合时的结构系数，
ρ—可变作用标准值的长期组合系数，规范取ρ=1
G K —永久作用标准值，
Q K —可变作用标准值，
f k —材料性能的标准值，
a k —几何参数的标准值（可作为定值处理）
4、计算
计算中考虑将正常水位作为长期组合，设计水位和校核水位作为短期组合，计算中不考虑扬压力（因为上游面设置了C20混凝土防渗墙）。因坝体横剖面有两个折点，因此计算分两个截面进行,分别为1078.770和1066.000高程。计算内容为各截面在各种组合下上、下面的应力（拉应力和压应力）
荷载水平方向以向右为正，垂直方向以向下为正，力矩以顺时针方向为正。
4.1 1078.770m 截面
4.1.1荷载计算
(1).永久作用标准值（自重）：
坝顶宽度 3.000m
坝顶高程1083.452则截面高
4.682m ，截面以上面积S=14.046m 2坝体材料容重为γ= 2.300
t/m 3所以坝体自重G K 为：32.3058
t 自重到截面中心的力臂为：
0.000m 自重到截面中心的力距为：
0t·m (2).可变作用标准值：
正常水位1081.500
水压力=0.5·γ·H 2= 3.726
t 水压力到截面中心力臂为：
0.91m 水压力到截面中心力距为： 3.391t·m
坝体应力计算书
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10/,,,d K K K K S C a f Q G S g g ￡()4
20/,,,d K K K K l C a f Q G S g r g ￡
设计水位1082.300
水压力=0.5·γ·H 2= 6.230
t 水压力到截面中心力臂为：
1.177m 水压力到截面中心力距为：
7.331t·m
校核水位1082.520水压力=0.5·γ·H 2=7.031t
水压力到截面中心力臂为： 1.250m
水压力到截面中心力距为：8.789t·m
4.1.2应力计算：
应力计算参照《土力学》，公式如下：
式中：Pmin,Pmax—截面最小、最大压力，
Mx —荷载对x—x 轴的力矩，
Ix —基础底面积对x—x 轴的惯性矩
P=32.3058(正常、设计、校核)
A=B×1= 3.000
M x= 3.391正常水位
7.331设计水位
8.789校核水位
34.1.1荷载计算
(1).永久作用标准值（自重）：
永久作用荷载计算分矩形和三角形两部分
A 、矩形部分
坝顶宽度 3.000m
坝顶高程1083.452则截面高17.452m,截面以上矩形面积S 52.356m 2坝体材料容重为γ= 2.300t/m 3
所以坝体自重G 1K 为：120.4188t
自重到截面中心的力臂L 1为：-5.100m
自重到截面中心的力距M 1为：-614.136t·m
B 、三角形部分
三角形高:12.77截面底宽：13.216则三角形底面宽度=
10.216
三角形面积S △=
65.229坝体材料容重为γ= 2.300t/m 3y I M A P p x x ±=max
min,
所以坝体自重G 2K 为：150.027t
自重到截面中心的力臂L 2为：-0.203m
自重到截面中心的力距M 2为：-30.405t·m
(2).可变作用标准值：
正常水位1081.500
水压力=0.5·γ·H 2=120.125t
水压力到截面中心力臂为： 5.1666667m
水压力到截面中心力距为：620.646t·m
设计水位1082.300
水压力=0.5·γ·H 2=132.845
t 水压力到截面中心力臂为：
5.433m 水压力到截面中心力距为：
721.791t·m
校核水位1082.520水压力=0.5·γ·H 2=136.455t
水压力到截面中心力臂为： 5.507m
水压力到截面中心力距为：751.413t·m
4.1.2应力计算：
应力计算参照《土力学》，公式如下：
式中：Pmin,Pmax—截面最小、最大压力，
Mx —荷载对x—x 轴的力矩，
Ix —基础底面积对x—x 轴的惯性矩
P=120.4188(正常、设计、校核)
A=B×1=13.216
M x=-23.896正常水位
77.250设计水位
106.872校核水位
3 本工程坝体材料为C10混凝土砌毛石，毛石石料等级为500，查《浆砌石重力坝设计规范》，其允许压力值为，基本组合82.9t/m 2，特殊组合110t/m 2
因此，根据上述计算可知，坝体满足最小应力大于0，最大压应力小于坝体允许抗压应力。y I M A P p x x ±=
max min,