重力坝设计计算程序(Microsoft_Excel)
重力坝课程设计
1.课程设计目的课程设计包括重力坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。
学会融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识，完成重力坝较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。
培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。
培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。
提高查阅和应用参考文献和资料的能力。
2.课程设计题目描述和要求2.1设计任务、内容及作法一、设计任务：重力坝典型剖面设计二、设计内容根据提供的水文、水利计算成果，在分析研究所提供的资料的基础上，进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。
主要设计内容为：1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准2、通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；3、通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；4、坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。
要求成果：1、设计计算说明书一份；2、A3设计图纸两张。
三、设计作法从分析基本资料做起，复习消化课堂内容，参照规范[1～3]各相应部分进行设计，对设计参数的选取、方案的拟定等要多加思考。
设计所需基本资料，除已给定之外，要自行研究确定。
2.2基本资料一、设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷地区。
根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。
拟建的水库总库容1.33亿立方米，电站装机容量9600kw。
工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按现行的国家规范规范[4]自行确定。
二、坝基地质条件1、开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.2m。
2、力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f＇=1.04，粘结力系数c＇＝900kPa。
3、基岩抗压强度：15002kg/cm三、特征水位经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下：P=0.1%校核洪水位为909.92m ，相应下游水位为861.15m ；P=1% 设计洪水位为907.32m ，相应下游水位为859.80m ； 正常挡水位为905.70m ；相应下游水位为855.70m ； 淤沙高程为842.20m ；四、荷载及荷载组合荷载应按实际情况进行分析，决定计算内容。
重力坝计算程序.xls
剪应力τxy尾水以上 剪应力τxy尾水以下 水平正应力(o'点下游段) 水平正应力尾水位以下 σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下 o'点上游段
σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下
x σy σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下 剪应力τxy尾水以上 剪应力τxy尾水以下
60.000 48.674 70.243 49.596 (22.682) (37.389)
2127.251 1294.219 1294.219 1659.255 1659.255
4379.948 9378.908 9358.261 5210.353 5195.646
基本数据 坝顶高程 坝基高程 三角形顶点高程
坝顶宽b 下游坡率m 上游坡率n 风速V0 吹程假定D 荷载 V1坝自重 V2坝自重 V3下游水自重 H1上游静水压力 H2下游静水压力 H3泥沙压力 H4浪压力 H5动水压力 V7动水重 V8扬压力 V9扬压力 V10扬压力 V11扬压力 持久状况基本组合 合计(正常情况) Ks' 结论
a5 a5 (11.669) (11.669)
[ a5]
8.649 (4.216)
(0.244) (14.960) (35.410)
(11.669) (11.669) (22.682) (37.389) 0.000
b3 (8.432)
(0.422) (12.648)
(16.864)
p0 b4 (55.859)
σy σx水平正应力尾水位以上 σx水平正应力尾水位以下 剪应力τxy尾水以上 剪应力τxy尾水以下
主应力
σ1 σ2尾水位以上 σ2尾水位以下 Φ1尾水位以上 Φ1尾水位以上（度）
重力坝计算..
********************************************************************** 重力坝计算---------------------------------------------------------------------- [计算简图]----------------------------------------------------------------------[用户输入信息] 1.坝体基本信息 重力坝级别: 5级 结构安全级别:III 级结构重要性系数: 0.90重力坝类型: 实体重力坝 坝体高度: 9.500m 坝顶标高: 82.500m 坝顶宽度:3.000m2.坝体分层信息分层编号 分层厚度(m) 上游坡度 下游坡度 1 1.000 0.00 0.00 2 5.000 0.00 -0.70 3 3.500 0.20 -0.703.水位信息水位状态上游水位(m) 下游水位(m) 水的容重(kN/m3)正常蓄水位 81.500 74.200 10.000设计洪水位 81.990 74.700 10.000校核洪水位 82.200 75.100 10.000冬季库水位 81.500 74.200 10.0004.永久设备没有永久设备!5.附加荷载没有附加荷载!6.扬压力坝内设防水帷幕和排水系统坝内没有设抽排系统主排水孔位置: 1.000m渗透压力强度系数: 0.75坝内没有设排水管其中排水管及排水孔的位置均为距离坝顶面上游端点的水平距离7.淤沙压力坝体上游没有淤沙8.浪压力坝体位置类型: 内陆峡谷地区计算风速(50年一遇): 50.000m/s计算风速(多年平均最大): 50.000m/s底坡: 18.50正常蓄水位--风区长度: 300.000m设计洪水位--风区长度: 300.000m校核洪水位--风区长度: 350.000m正常蓄水位--风区内平均水深: 4.500m设计洪水位--风区内平均水深: 4.800m校核洪水位--风区内平均水深: 5.000m9.冰压力用户不考虑冰作用10.土压力上游没有填土下游没有填土11.地震作用设计烈度: 7水平向地震设计加速度(g): 0.10地震作用效应折减系数: 0.25计算动态分布系数时的分层厚度: 5.00m计算动态分布系数时的最大分层数: 25计算地震主动土压力的计算系数: 0.25计算地震主动土压力的修正系数: 1.00下游地震主动土压力的计算方式: 不计算12.作用分项系数坝体自重作用分项系数: 1.00永久设备作用分项系数(不利): 1.05永久设备作用分项系数(有利): 0.95附加荷载作用分项系数: 1.00静水压力作用分项系数: 1.00坝底面浮托力作用分项系数: 1.00坝底面渗透力作用分项系数: 1.20坝底面主排水孔前作用分项系数: 1.10坝底面残余扬压力作用分项系数: 1.20坝体内部浮托力作用分项系数: 1.00坝体内部渗透力作用分项系数: 1.20淤沙压力作用分项系数: 1.20浪压力作用分项系数: 1.20静冰压力作用分项系数: 1.10动冰压力作用分项系数: 1.10土压力作用分项系数: 1.20地震作用分项系数: 1.0013.材料性能混凝土容重: 24.00 kN/m3混凝土抗拉强度: 2.00MPa混凝土抗压强度: 26.20MPa混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00MPa坝基面抗剪断摩擦系数: 1.25坝基面抗剪断粘聚力: 1.05MPa基岩抗剪断摩擦系数: 1.35基岩抗剪断粘聚力: 1.75MPa基岩抗压强度: 120.00MPa14.地震作用下材料性能提高系数混凝土抗拉强度: 1.30混凝土抗压强度: 1.00混凝土层面抗剪断摩擦系数: 1.00混凝土层面抗剪断粘聚力: 1.00坝基面抗剪断摩擦系数: 1.00坝基面抗剪断粘聚力: 1.00基岩抗剪断摩擦系数: 1.00基岩抗剪断粘聚力: 1.00基岩抗压强度: 1.0015.材料性能分项系数抗剪断强度--摩擦系数--(混凝土/基岩): 1.30抗剪断强度--粘聚力 --(混凝土/基岩): 3.00抗剪断强度--摩擦系数--(混凝土/混凝土): 1.30抗剪断强度--粘聚力 --(混凝土/混凝土): 3.00抗剪断强度--摩擦系数--(软弱结构面): 1.50抗剪断强度--粘聚力 --(软弱结构面): 3.40混凝土抗压强度: 1.50混凝土抗拉强度: 1.60基岩抗压强度: 1.8016.作用组合共有6 种作用组合荷载组合 1名称: 持久状况-基本组合-正常蓄水位组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：校核洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 2名称: 持久状况-基本组合-防洪组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：设计洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 50年一遇地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 3名称: 持久状况-基本组合-冰冻组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：冬季库水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 不计算地震动水压力: 不计算冰压力 : 计算地震动土压力: 不计算荷载组合 4名称: 短暂状况-基本组合-施工期组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：正常蓄水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 不计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 不计算地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 5名称: 偶然状况-偶然组合-校核洪水位组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：校核洪水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 不计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 不计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 不计算荷载组合 6名称: 偶然状况-偶然组合-地震组合系数抗滑稳定: 1.20 混凝土抗压: 1.80基岩抗压: 1.00 混凝土抗拉: 1.00计算水位：正常蓄水位作用组合坝体自重: 计算扬压力 : 计算永久设备: 计算淤沙压力 : 计算附加荷载: 计算土压力 : 计算静水压力: 计算地震惯性力 : 计算浪压力 : 多年最大地震动水压力: 计算冰压力 : 不计算地震动土压力: 计算[作用力计算说明]取单位米长度的坝段为计算单位考虑地震作用时地震水平加速度指向坝体下游作用力的位置: 截面形心作用力的方向: 水平力以指向坝体下游为正竖向力以竖直向上为正弯矩方向以坝体下游出现拉应力为正[坝体强度和稳定承载力极限状态计算]1.坝趾抗压强度承载能力极限状态检算荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.160MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.160MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.603e+002 -6.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +8.805e+001 -8.343e-001 -6.047e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.777e+002 -8.576e+002 -8.214e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((857.572/9.650-(-821.379)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.211MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.190MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((857.572/9.650-(-821.379)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.211MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.190MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.127MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.127MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.121MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-28.896)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.141MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.121MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.177=0.136MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50总抗力效应=(1/1.80)*(26.200/1.50)=9.704MPa总作用效应=0.136MPa 总抗力=9.704MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((834.318/9.650-(-505.889)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.177MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.177=0.136MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80总抗力效应=(1/1.00)*(120.000/1.80)=66.667MPa总作用效应=0.136MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.725e+001 +0.000e+000 -2.059e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000地震惯性力 +4.621e+001 +0.000e+000 -2.128e+002地震动水压力(上游) +1.161e+001 +0.000e+000 -4.454e+001地震动土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.391e+002 -8.960e+002 -4.922e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝趾混凝土抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-492.156)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.186MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.186=0.142MPa结构抗力函数R(.)=26.200MPa结构系数=1.80 材料性能分项系数=1.50混凝土抗压强度提高系数=1.30 (地震作用)总抗力效应=(1/1.80)*((26.200*1.30)/1.500)=12.615MPa总作用效应=0.142MPa 总抗力=12.615MPa坝趾混凝土抗压强度满足要求(4)坝趾基岩抗压强度检算作用效应函数S(.)=((895.988/9.650-(-492.156)*4.825/74.886)*(1+0.700*0.700))/1000 = 0.186MPa 结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*0.186=0.142MPa结构抗力函数R(.)=120.000MPa结构系数=1.00 材料性能分项系数=1.80基岩抗压强度提高系数= 1.00 (地震作用)总抗力效应=(1/1.00)*((120.000*1.00)/1.800)=66.667MPa总作用效应=0.142MPa 总抗力=66.667MPa坝趾基岩抗压强度满足要求2.坝体选定截面下游端点的抗压强度承载能力极限状态用户没有输入需要检算的截面!不能进行计算!3.坝体混凝土与基岩接确面的抗滑稳定极限状态荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(834.318)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3215.375kN总作用效应=384.633kN 总抗力=3215.375kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(834.318)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3483.107kN总作用效应=384.633kN 总抗力=3483.107kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*427.370=384.633kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(834.318)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5068.220kN总作用效应=384.633kN 总抗力=5068.220kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.603e+002 -6.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +8.805e+001 -8.343e-001 -6.047e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.777e+002 -8.576e+002 -8.214e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(857.572)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3230.281kN总作用效应=429.929kN 总抗力=3230.281kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(857.572)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3501.740kN总作用效应=429.929kN 总抗力=3501.740kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=477.699kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*477.699=429.929kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(857.572)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5086.906kN总作用效应=429.929kN 总抗力=5086.906kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=318.645kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(895.988)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=318.645kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=1.00总作用效应=0.90*1.00*354.050=318.645kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(895.988)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=318.645kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合4:短暂状况-基本组合-施工期(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -8.960e+002 -2.890e+001 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=302.713kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(895.988)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=302.713kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=354.050kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.95总作用效应=0.90*0.95*354.050=302.713kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(895.988)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=302.713kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合5:偶然状况-偶然组合-校核洪水位(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.509e+002 -5.845e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.622e+001 +0.000e+000 -2.097e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.274e+002 -8.343e+002 -5.059e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00/1.30)*(834.318)+(1.00*1000/3.00)*9.650)=3215.375kN总作用效应=326.938kN 总抗力=3215.375kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25/1.30)*(834.318)+(1.05*1000/3.00)*9.650)=3483.107kN总作用效应=326.938kN 总抗力=3483.107kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=427.370kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*427.370=326.938kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35/1.40)*(834.318)+(1.75*1000/3.20)*9.650)=5068.220kN总作用效应=326.938kN 总抗力=5068.220kN坝基基岩的抗滑满足要求荷载组合6:偶然状况-偶然组合-地震(1)各种荷载对截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m) ------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.608e+002 -6.009e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.725e+001 +0.000e+000 -2.059e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000地震惯性力 +4.621e+001 +0.000e+000 -2.128e+002地震动水压力(上游) +1.161e+001 +0.000e+000 -4.454e+001地震动土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000 ------------------------------------------------------------------- 总计 +4.391e+002 -8.960e+002 -4.922e+002 (2)计算截面的几何参数截面长度= 9.650m 上游坡度= 0.200 下游坡度= -0.700(3)坝基混凝土抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基混凝土抗剪断摩擦系数=1.00坝基混凝土抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基混凝土抗剪断粘聚力=1.00MPa坝基混凝土抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.00*1.00/1.30)*(895.988)+(1.00*1000*1.00/3.00)*9.650)=3254.906kN总作用效应=335.921kN 总抗力=3254.906kN坝基混凝土的抗滑满足要求(4)坝基面抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基面抗剪断摩擦系数=1.25坝基面抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.30坝基面抗剪断粘聚力=1.05MPa坝基面抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.00总抗力=(1/1.20)*((1.25*1.00/1.30)*(895.988)+(1.05*1000*1.00/3.00)*9.650)=3532.522kN总作用效应=335.921kN 总抗力=3532.522kN坝基面的抗滑满足要求(5)坝基基岩抗滑稳定作用效应函数S(.)=439.112kN结构重要性系数=0.90 设计状况系数=0.85总作用效应=0.90*0.85*439.112=335.921kN结构系数=1.20坝基基岩抗剪断摩擦系数=1.35坝基混凝土抗剪断摩擦系数提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断摩擦系数)=1.40坝基基岩抗剪断粘聚力=1.75MPa坝基基岩抗剪断粘聚力提高系数=1.00 (地震作用)材料性能分项系数(抗剪断粘聚力)=3.20总抗力=(1/1.20)*((1.35*1.00/1.40)*(895.988)+(1.75*1000*1.00/3.20)*9.650)=5117.776kN总作用效应=335.921kN 总抗力=5117.776kN坝基基岩的抗滑满足要求4.坝体混凝土层面的抗滑稳定极限状态用户没有输入需要检算的截面!不能进行计算!5.深层抗滑稳定计算用户没有输入深层抗滑的滑动面!不能进行计算![坝体上、下游面拉应力正常使用极限状态计算]1.坝踵垂直应力不出现拉应力荷载组合1:持久状况-基本组合-正常蓄水位(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.232e+002 -5.215e+001 -1.063e+003静水压力(下游) -2.205e+001 -1.543e+001 -5.148e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +2.026e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +2.924e+002 -4.870e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +2.185e+001 +0.000e+000 -1.747e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.230e+002 -8.928e+002 -3.735e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝踵混凝土抗拉强度作用效应函数S(.)=(892.804/9.650+(-373.537)*4.825/74.886)/1000 = 0.068MPa结构重要性系数=0.90总作用效应=0.90*0.068=0.062MPa结构抗力函数R(.)=0.000MPa总抗力效应=0.000MPa总作用效应=0.062MPa 总抗力=0.000MPa坝踵混凝土抗拉强度满足要求荷载组合2:持久状况-基本组合-防洪(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +4.041e+002 -5.068e+001 -9.827e+002静水压力(下游) -1.445e+001 -1.011e+001 -3.660e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.640e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.003e+002 -5.001e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000浪压力 +7.337e+001 -6.953e-001 -5.039e+002土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +4.630e+002 -9.175e+002 -6.206e+002(2)计算截面的几何参数截面长度=9.650m 对形心轴的惯性矩=74.886m3 上游坡度=0.200 下游坡度=-0.700(3)坝踵混凝土抗拉强度作用效应函数S(.)=(917.484/9.650+(-620.586)*4.825/74.886)/1000 = 0.055MPa结构重要性系数=0.90总作用效应=0.90*0.055=0.050MPa结构抗力函数R(.)=0.000MPa总抗力效应=0.000MPa总作用效应=0.050MPa 总抗力=0.000MPa坝踵混凝土抗拉强度满足要求荷载组合3:持久状况-基本组合-冰冻(1)各种荷载对计算截面的作用力作用力名称水平力(kN) 竖向力(kN) 弯矩(kN*m)------------------------------------------------------------------- 坝体自重 +0.000e+000 -1.320e+003 +1.403e+003永久设备 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000附加荷载 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静水压力(上游) +3.613e+002 -4.725e+001 -8.107e+002静水压力(下游) -7.200e+000 -5.040e+000 -2.003e+001扬压力(浮托力) +0.000e+000 +1.158e+002 +0.000e+000扬压力(渗透力) +0.000e+000 +3.007e+002 -5.008e+002淤沙压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000静冰压力 +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(上游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000土压力(下游) +0.000e+000 +0.000e+000 +0.000e+000------------------------------------------------------------------- 总计 +3.541e+002 -9.561e+002 +7.126e+001。
水工建筑物重力坝设计计算书
一、非溢流坝设计（一）、初步拟定坝型的轮廓尺寸(1)坝顶高程的确定①校核洪水位情况下：波浪高度2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.3m=2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m 坝顶高出水库静水位的高度△h校②设计洪水位情况下：波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m波浪长度2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m安全超高按Ⅲ级建筑物取值h c=0.4m=2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m 坝顶高出水库静水位的高度△h设③两种情况下的坝顶高程分别如下：校核洪水位时：225.3+1.58=226.9m设计洪水位时：224.0+2.56=226.56m坝顶高程选两种情况最大值226.9 m，可按227.00m设计，则坝高227.00-174.5=52.5m。
(2)坝顶宽度的确定本工程按人行行道要求并设置有发电进水口，布置闸门设备，应适当加宽以满足闸门设备的布置，运行和工作交通要求，故取8米。
(3)坝坡的确定考虑到利用部分水重增加稳定，根据工程经验，上游坡采用1：0.2，下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍，挡水坝段和厂房坝段均采用1：0.7。
(4)上下游折坡点高程的确定理论分析和工程实验证明，混凝土重力坝上游面可做成折坡，折坡点一般位于1/3~2/3坝高处，以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。
重力坝设计计算程序(Microsoft-Excel)
0.000 (12.441) (16.129) (10.419) P 2384.600 >=3.0
计扬压力情况 M W (163833.217) 3884.774
不计扬压力
(2617.870) 2053.911 517.514 1670.925 (133.803) 1215.021 (2721.373) 3357.232 (30.300) (88.300) 10.000 pu pd (30.300) (88.300)
计扬压力
σ y浮托力 τ xy 全断面渗透压力 σ y全断面渗透压力 σ x=σ y τ σ y局部三角形断面渗透压力 σy σ yu σ yd o'点下游段 o'下游水位以上(y为计算断面水深) o'下游水位以下 剪应力τ xy(o' 以上） o'下游水位以下 o'点上游段 剪应力τ xy尾水以上 剪应力τ xy尾水以下 水平正应力(o'点下游段) 水平正应力尾水位以下 σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 o'点上游段 σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 88.300 0.000 a3 0.000 0.000 r a4 (14.960) 26.989 (14.960) a5 a5 (11.669) (11.669) [ a5] (0.244) (14.960) (35.410) p0 b4 (55.859) 49.351 (2.045) (76.308) σx 8.649 (4.216) b3 (8.432) (0.422) (12.648)
20.000 (49.987) 34.423 (560.281) (66.734) (335.648) 13390.736 207547.425 206952.720 19414.742 19145.828 209469.773 11468.388 11515.136 17.765 17.577 坝面正应力σ y 15~20MPa(1MPa相当于100t/m2)
重力坝计算书
图1.2 设计工况静水压力计算图
水平向：
一区：
三区：
垂直向：
二区：
四区：
表1.9设计工况下静水压力汇总表
分区
水平力(kN)
垂直力(kN)
力臂(m)
力矩(kN m)
一区
4898.94
10.52
-51585.84
二区
734.69
12.82
1
2
3
4
5
10
13
20
30
0
2.97
2.42
2.23
2.11
2.02
1.95
1.71
1.61
1.43
0.94
0.1
2.70
2.26
2.09
2.00
1.92
1.87
1.65
1.56
1.41
0.96
0.2
2.46
2.09
1.96
1.88
1.81
1.76
1.59
1.51
1.37
0.98
0.3
2.23
1.93
1.2重力坝剖面设计
重力坝坝顶高程243.00m，设置0.50的防浪墙，最低建基面高程210.5m，坝高H=33.00m。由于坝基完整性差、基岩较软弱，抗剪强度参数f、c值较小，上游坝坡放缓，坡率 。根据工程经验，大坝下游坝坡坡率 ，坝顶宽度一般取坝高的 ，坝底宽约为坝高的 倍。初步设计坝顶宽取4.5m， ，
1.82
1.76
1.70
1.66
1.52
1.45
1.34
重力坝毕业设计计算书(总)
第二部分 设计计算书1 调洪演算1.1洪水调节方案的拟定综合考虑该库调洪要求，用半图解法进行调洪。
洪演算方案拟定如下，共有三个方案，详细情况列于表1.1-1。
表 1.1-1 洪水调节方案注：表示孔口尺寸(m)(宽⨯高)，即宽m ，高m1.2表孔泄流能力计算根据库容曲线Z-V ，以及用水力学公式计算Q-Z 关系 采用开敞式溢流时，利用下式计算3/20Q nb ε=溢 3(/)m s式中：Q 溢——溢流流量，单位为3/m s ；n ——为闸孔数；b ——过水断面宽度，单位为m ； m ——堰的流量系数，本设计中取0.5；ε——侧收缩系数，根据闸墩厚度及墩头形状而定，ε在（0.9~0.95）中取值，本设计中取0.92；H ——堰顶全水头，单位为m 。
力计算见下表1.2-1：表1.2-1 q=f(V)关系曲线计算表力计算见下表1.2-2：表1.2-2 q=f(V)关系曲线计算表力计算见下表1.2-3：表1.2-3 q=f(V)关系曲线计算表1.3调洪演算1.3.1调洪演算的目的根据水位～库容曲线以及设计洪水过程线，孔口尺寸、孔数以及堰顶高程，利用调洪演算来确定设计洪水位和校核洪水位，为后面坝顶高程的确定奠定基础。
1.3.2调洪演算的基本原理和方法(a)根据库容曲线Z-V ，以及用水力学公式计算Q-Z 关系3/2q Bm =式中：q ——过堰流量，单位为3/m s ；B ——过水断面宽度，单位为m ； m ——堰的流量系数；ε——局部水头损失系数；H ——堰顶全水头，单位为m 。
(b)分析确定调洪开始时的起始条件，起调水位357m 。
(c)本次调洪计算采用《水能规划》书中介绍的列表试算法计算，依据书中所给的水库洪水调节原理，采用水量平衡方程式21121211()()22V V V Q q Q Q q q t t -∆-=+-+==∆∆式中：Q 1，Q 2——分别为计算时段初、末的入库流量（3/m s ）；Q ——计算时段中的平均入库流量（m 3/s ），它等于(Q 1+Q 2)/2；q 1,q 2——分别为计算时段初、末的下泻流量（m 3/s ）；q ——计算时段中的平均下泻流量（m 3/s ），即q = (q 1+q 2)/2；V 1，V 2——分别为计算时段初、末的水库的蓄水量（m 3）；V ∆——为V 2和V 1之差；t ∆——计算时段，一般取1～6小时，需化为秒数。
基于Excel的重力坝挡水坝段断面优化设计研究
（ ．ｏｅｅ ｆ ｉｌ Ｈ ｄｏｏｅ ｎ ． Ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ ｅｓｙ ｉ ａｇ ３０ ，Ｃ ｉ ； １Ｃ ｌｇ ｖ ＆ ｙｒｐｗ ｒ ｇ ， ｈｅ Ｇ ｒ ｓ ｉ ｒｔ，Ｙｃ ｎ ０２ ｈｎ ｌ ｏ ｃｉ Ｅ ｅ ｇ Ｕ ｖ ｉ ｈ ４ ａ
通过工程实侧应用 了这一方法 ， 验证 了 Ｅ ｃｌ ｘ ｅ在实体重力坝断面优化设计 中的可行性和易用 性。
关键词： 力 ｂ ｅ优化 计； 划 解 重 坝； ； 设 规 求 １
中图分类 号 ： ． ３ 文 献标志 码 ： Ａ
Ｃｒ ｓ－ｅ ｔ ｎ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｆ ｒｎ ｎ ｏ ｅ ｆ ｗ ｒ ｖｔ ａ ｂ ｓ ｄ ｏ ｃ ｌ ｏ ｓｓ ｃｉ ｐ ｉ ａ ｉ ｏ ｏ － ｖ ｒ ｏ ｇ ａ ｉ ｄ ｍ ａ ｅ ｎ Ｅｘ ｅ ｏ ｍｉ ｏ ｌ ｙ
ｃ ｏｓ ｓ ｃｉｎ ｏ ｏ － ｖ ｒ ｏ ｒ ｖｔ ａ ｌ Ｉ ｅｉ ｅ ｙ ｅ ｇｎ ｅ ｎ ａ ｅ ｒ ｓ－ ｅ ｔ ｆｎ ｎ ｏ ｅ ｆ ｗ ｇ ａ ｉ ｄ ｎ ’ ｖ ｒ ｄ ｂ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｃ ｓ ． ｏ ｌ ｙ ａｅ ｉ ｆ ｉ
Ｋｅ ｒｓ ￣ ｔ ｄｍ； ｐ ｍ ｚ ｇｄｓ ｎ ｌ ｎｎ ｓｌ ｉ ； ｃｌ ｙＷｏｄ ： ｙ ａ ｏｔ ｉｎ ｅｉ ；ｐ ｎ ｉ ｒ ｏ ｔ ｎ Ｅ ｅ ｉ ｉ ｇ ａ ｇ ｅ ｕｏ ｘ
基 于 Ｅ ｃｌ ｘｅ 的重 力 坝 挡水 坝 段 断面 优化 设 计 研 究
卢晓春 田 斌 王 凯２ ， ，
（． １三峡大学土木水 电学 院 ， 湖北 宜 昌 ２ 武警水电部队一总队 ， ． 广西 南 宁 ４３０ ； ４０２ ５００ ） ３００
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0.000 0.000 0.000 r a4 4.760 (10.321) 4.760 a5 a5 4.522 4.522 [ a5] 4.522 4.522 a6 4.296 4.296 [ a6] 4.296 4.296 84.625 (10.310) (10.774) (10.774) 4.522 4.522 179.296 161.815 161.815 170.331 170.331 341.111 0.000 0.000 (136.757) (136.757) (12.586) 179.296 20.017 156.015 83822 b1 82.650 b2 τ 'u 81.394 209.250 27.967 (32.897)
(1.689) 138.930 (4.868) 51.724 (6.635) (0.441) 60.022 164.530 34.422 (26.346)
122.038 c1 27.902 c2 p' 48.663 131.443 39.258 (18.637)
663.000 574.000 661.500 6.000 0.950 0.200 9.100 1.000 610.000 大小 1281.600 6550.030 311.040 500.400 58.209 (3828.125) 113.552 (58.373) (1.275) 0.000 0.000 (1275.299) (1432.377) (235.324) (345.262) W 9996.908 2.761 满足 σ σ τ τ σ σ yu yd u d xu xd
上游水位 相应下游水位 泥沙高程
661.500 589.070 612.750
泄流量Q 堰顶净宽B 闸门高h Φ1 Φ2 α 1 α 2 g y计算水深 28.972
1070.000 24.000 8.000 55.000 25.000 0.500 0.300 10.000 87.500 33.852
上游水重1 370.800 38.713 14354.595
上游水重2 129.600 39.913 5172.660
(20280.661) (1244.141) U (2943.000) (50935.117) M (14093.645) (85309.424)
计扬压力情况 动土压力 Wu 7053.908 7053.908
0.000 33.852
0.000 b3
0.000 (0.400)
0.000
σ y=σ x全断面渗透压力 σ x=σ y τ σ y局部三角形断面渗透压力 σ y=a+bx σ yu=-p0(2r-r2) σ yd=p0(r-r2) o'点下游段 o'下游水位以上(y为计算断面水深) o'下游水位以下 剪应力τ xy(尾水位以上）=a+bx+cx2 o'下游水位以下 o'点上游段 剪应力τ xy尾水以上=a+bx+cx2 剪应力τ xy尾水以下=a+bx+cx2 水平正应力(o'点下游段)（尾水位以上） 水平正应力尾水位以下 σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 o'点上游段(尾水位以上) o'点上游段(尾水位以下) σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 扬压力情况 x σy σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 剪应力τ xy尾水以上 剪应力τ xy尾水以下 σy σ x水平正应力尾水位以上 σ x水平正应力尾水位以下 剪应力τ xy尾水以上 剪应力τ xy尾水以下 主应力 σ1 σ 2尾水位以上 σ 2尾水位以下 Φ 1尾水位以上 Φ 1尾水位以上（度） 参考检验计算 σ yu σ yd τ u τ d σ xu σ xd 坝基面应力强度控制 1、运用期 σ ymax σ ymin 2、施工期 下游面拉压力 坝体应力控制 1、运用期 坝体上游面σ 2 坝体上游面σ 2 2、施工期
σ yu σ yd pu pd
计扬压力情况 (12.586) 179.296 87.500 15.070
主应力
σ 1u σ 1d σ 2u σ 2d 0.000
σ 1u σ 1d
计扬压力情况 (16.590) 327.510
x x' 内部应力计算 坝内水平截面上正应力 σ y=a+bx 坝内剪应力 τ =a+bx+cx2 坝内水平正应力 σ x=a+bx+cx2+dx3 坝内主应力 σ1 σ2 Φ1 计扬压力 σ y=σ x浮托力 τ xy 全断面渗透压力
20.000
30.000
40.000
a 189.606 a1 165.809 a2 τ 'd 172.589 347.125 15.070 (43.553) (15.070) 0.000 a3
189.606 172.714 165.809 120.678 172.589 (1.770) 117.381 268.857 21.239 (38.563)
重力坝稳定计算 基本数据 坝顶高程 坝基高程 三角形顶点高程 坝顶宽b 下游坡率m 上游坡率n 风速V0 吹程假定D 折坡点高程 荷载 V1坝自重 V2坝自重 V3坝自重 上游水重 V3下游水自重 H1上游静水压力 H2下游静水压力 H3泥沙压力 H4浪压力 H5动水压力 V7动水重 V8浮托力 V9扬压力 V10扬压力 V11扬压力 Q0地震水平力 持久状况基本组合 合计（校核情况) Ks' 结论 不计扬压力情况 水平截面上正应力 剪应力 水平正应力
f'抗剪断摩擦系数 0.900 c'抗剪断凝聚力 100.000 r砼 r水 r沙 力臂 32.113 5.109 37.513 3.289 (38.807) 29.167 5.023 12.917 87.261 0.000 0.000 0.000 14.104 38.246 动水压力P0 P (3774.220) (5363.623) >=2.5 46.657 189.606 8.169 165.809 85.866 172.589 45.024 347.125 87.500 15.070 10.000 2.400 1.000 1.200 12.200 力矩 41155.380 33465.193 11667.888 19527.255 (2258.910) (111653.646) 570.412 (753.990) (111.219) 0.000 0.000 0.000 (20202.484) (9000.153)