水工建筑课程课程设计-混凝土重力坝设计
水工建筑物课程设计 (2)资料
水工建筑物设计A.非溢流坝段剖面计算一、确定坝顶高程H （分别按照设计情况和校核情况计算）拦河坝为浆砌石重力坝，由溢流段和非溢流段组成，初步决定溢流段设在坝体中部。
重力坝的基本剖面为三角形剖面； 1、坝顶超高值△h 的计算∆=++l z ch h h h式中：lh ——波浪高度（m ）；z h ——波浪中心高于静水面的高度（m ）；ch ——安全超高（m ），按下表选用。
安全超高表 h c（1）计算波浪高度h l=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D=⨯0.8l L 10.4(h )式中：V ——计算风速（m/s ）,是指水面以上10m 高处的风速，在正常运用条件下的Ⅰ，Ⅱ级坝，采用多年平均最大风速的1.5～2.0倍，在设计中，取1.5倍的最大风速；D ——风作用于水域的长度（km ），即为吹程。
（本设计中有库区地形图量得 D=1.2km ） L ——波长，以m 计。
因此， 设计情况=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D=0.0166×（1.8*1.5）5/4×1.21/3=0.061053（m ）=⨯0.8l L 10.4(h )=10.4×0.0610530.8=1.110705（m ） 校核情况=⨯⨯5143l 0h 0.0166V D= 1.238521（m ）=⨯0.8l L 10.4(h )= 12.34116（m ）（2）计算波浪中心高于静水面的高度hz 设计情况π⨯π⨯=2l z h 2hh cthL L式中: h ——坝前水深，以m 计；cth ——数学中对数曲线函数，x xx xe e cthx e e +=-值约等于1。
2l z h 2hh cthL L π⨯π⨯= =0.010538（m ） 校核情况2l z h 2hh cthL L π⨯π⨯= = 0.390284 (m) （3）安全超高 hc根据本工程的建筑物级别3级，查《安全超高表》知： 设计情况 校核情况 hc=0.4 （m ） hc=0.3 （m ）（4）计算坝顶超高值△h①设计情况h h h h∆=++l z c=0.061053+0.010538+0.4=0.471591（m）②校核情况h h h h∆=++l z c=1.928805(m)2.坝顶高程H的计算①设计情况H =设计洪水位+△h=236.31+0.471591=236.7816（m ）②校核情况H =校核洪水位+△h=237.22+1.928805=239.148（m）坝顶高程取值为239.148m；设有1.2米的防浪墙，则防浪墙顶高程为240.348米。
重力坝课程设计.doc88
b.校核洪水位时：
作用效应函数：
坝基面抗剪断系数设计值：
坝基面抗剪断黏聚力设计值：
抗滑稳定抗力函数：
验算抗滑稳定性：
持久状况（基本组合）设计状况系数 ；结构重要性参数 ，本组合结构系数 。根据式
计算结果表明，重力坝在设计洪水位情况下满足承载能力极限状态下的抗滑稳定要求。
上、下游面主应力
上游面主应力：
下游面主应力：
应力计算结果
计算情况
坝堹处
坝趾处
基本组合（设计洪水位）
479.18
0
39.97
497.18
39.97
1682.44
1261.83
946.37
2628.81
0
特殊组合（校核洪水位）
401.1
0
39.97
401.1
39.97
6
1301.7
976.28
设计内容
一、确定工程等级
由校核洪水位446.31m查水库水位———容积曲线读出库容为1.58亿 ，属于大（2）型，永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物和临时建筑物为3级。
一、确定坝顶高程
(1)超高值Δh的计算
Δh = h1% + hz + hc
Δh—防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m；
圆心O′距C点距离xo’=
根据以上数据，就可以确定溢流坝曲面了。下图就是本次设计的溢流坝曲面。
(3)消能防冲设计
1.选择孔口尺寸和闸墩型式及尺寸：
基本公式：
——总下泄流量
B—计算截面的长度，m。
——上游坝坡；
混凝土重力坝(课设)
《混凝土重力坝电算》课程设计学生姓名：学号：专业班级：2010级水利(2)班指导教师：二○一三年六月二十一日目录1 课程设计目的 (2)2 课程设计的任务和内容 (2)3 课程设计的要求成果 (2)4 基本资料 (3)5 课程设计报告内容 (4)6 课程设计总结 (24)7 结论 (24)参考文献 (24)附录I 主要电算成果原始文件 (25)1. 课程设计的目的1、巩固和加强学生对《水工建筑物》这门课程知识的理解；借助课设这一环节，培养学生综合运用已所学的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。
2、学会初步设计重力坝基本剖面，通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面；计算坝体应力，并满足规范要求；培养设计计算、绘图、编写设计文件和应用计算机的能力。
3、在课设中查阅和应用相关参考文献和资料，培养按规范设计的良好习惯。
2. 课程设计的任务和内容1、设计任务：碧流河水库混凝土挡水段第28号坝段剖面设计。
2、设计内容：1）通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；2) 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；3) 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。
3. 课程设计的要求成果1) 设计计算说明书一份；2) A3设计图纸二张。
4. 基本资料1、 流域概况及枢纽任务碧流河水库位于碧流河中游干流上，坐落在新金县双塔镇与庄河县荷花山镇的交界处沙河口，距大连170公里。
总库容9.21亿3m 。
是一座以供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大II 型水库，是大连城市用水的主要水源。
2、地形地质坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。
河槽高程为25.0m ，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为 2 m ，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。
两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。
河床可利用基岩高程定为20.50m 。
重力坝课程设计
1. 课程设计目的混凝土坝电算课程设计是水工建筑物教学计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的水工结构设计基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。
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。
1).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。
2).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1).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SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准可得，本设计的工程规模为大（2）型，工程等级为Ⅱ级，永久建筑物的主要建筑物级别为2级。
2).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827.7m 。
②力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f ＇=0.9～1.1，粘结力系数c ＇＝700～800kPa 。
本设计抗剪断摩擦系数f ＇=1.07，粘结力系数c ＇＝850kPa③基岩抗压强度：15002/cm kg 3).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842.70m ；4).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。
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。
(完整word版)重力坝课程设计
目录一、基本资料................................... - 1 -1.1工程概况................................... - 1 -1。
2设计基本资料.............................. - 4 -1。
3水库特征表................................ - 6 -1。
4电站建筑物基本数据........................ - 7 -二、剖面设计..................................... - 8 -2。
1坝顶高程: ................................. - 8 -2。
2波浪要素.................................. - 8 -2.3坝顶宽度.................................. - 13 -2。
4坝坡的确定。
............................. - 13 -2。
5坝体的防渗排水。
......................... - 13 -2。
6拟定非溢流坝基本剖面如图所示............. - 14 -2.7荷载计算及组合............................ - 14 -三、挡水坝稳定计算.............................. - 16 -3.1荷载计算.................................. - 16 -3.2稳定计算.................................. - 20 -四、挡水坝应力计算：............................ - 21 -4。
1坝址抗压强度极限状态计算: ................ - 21 -4.2坝体上下游面拉应力正常使用极限状态计算.... - 24 -五、重力坝的地基处理............................ - 25 -5。
水工钢筋混凝土结构课程设计
水工钢筋混凝土结构课程设计一、引言水工钢筋混凝土结构是水利工程中常见的一种结构形式，具有承载能力强、耐久性好等优点。
本课程设计旨在通过实际案例，探讨水工钢筋混凝土结构的设计原理、计算方法和施工技术，以提高学生对水工结构的设计和施工能力。
二、设计基本原理1. 水工钢筋混凝土结构的功能：承受水压、抵抗水流冲刷、保护基础和结构稳定。
2. 结构设计的基本原则：确定结构的受力形式、选取适当的结构形式、确定荷载和计算设计参数、进行结构计算和验算。
3. 荷载分析：包括静水压力、水流冲击力、地震力等荷载的计算和分析。
三、结构设计步骤1. 确定结构形式：根据工程需求、场地条件和荷载要求，选择合适的结构形式，如重力坝、溢流堰、水闸等。
2. 确定结构尺寸：根据结构的受力特点和荷载要求，确定结构的尺寸和截面形状。
3. 计算结构荷载：根据实际情况，计算结构所受的静水压力、水流冲击力、地震力等荷载。
4. 进行结构计算：根据结构的力学性能和设计要求，进行结构的受力分析和计算。
5. 设计构造与配筋：确定结构的构造形式和配筋方案，保证结构的安全性和稳定性。
6. 编制施工图纸：根据设计计算结果，编制详细的施工图纸，指导实际施工过程。
四、施工技术要点1. 模板工程：模板的搭设要牢固稳定，保证混凝土浇筑过程中的准确性和质量。
2. 钢筋工程：钢筋的布置要符合设计要求，保证结构的受力性能。
3. 混凝土浇筑工程：控制混凝土的配合比例和浇筑工艺，保证混凝土的均匀性和强度。
4. 防水处理：采取合适的防水措施，防止结构受到水的渗透和侵蚀。
5. 结构验收：对已完成的水工钢筋混凝土结构进行验收，检查结构的质量和安全性。
五、案例分析以水坝工程为例，进行水工钢筋混凝土结构的设计和施工。
根据工程要求和场地条件，选择重力坝作为结构形式。
根据设计荷载和地质勘察报告，确定结构尺寸和截面形状。
通过荷载分析和结构计算，确定结构的受力分布和配筋方案。
根据设计结果，编制施工图纸，指导实际施工过程。
混凝土重力坝(课设)
《混凝土重力坝电算》课程设计学生：学号：专业班级：2010级水利(2)班指导教师：二○一三年六月二十一日目录1 课程设计目的 (2)2 课程设计的任务和容 (2)3 课程设计的要求成果 (2)4 基本资料 (3)5 课程设计报告容 (4)6 课程设计总结 (24)7 结论 (24)参考文献 (24)附录I 主要电算成果原始文件 (25)1. 课程设计的目的1、巩固和加强学生对《水工建筑物》这门课程知识的理解；借助课设这一环节，培养学生综合运用已所学的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。
2、学会初步设计重力坝基本剖面，通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面；计算坝体应力，并满足规要求；培养设计计算、绘图、编写设计文件和应用计算机的能力。
3、在课设中查阅和应用相关参考文献和资料，培养按规设计的良好习惯。
2. 课程设计的任务和容1、设计任务：碧流河水库混凝土挡水段第28号坝段剖面设计。
2、设计容：1）通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；2) 通过坝基水平截面处坝体部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；3) 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。
3. 课程设计的要求成果1) 设计计算说明书一份；2) A3设计图纸二。
4. 基本资料1、 流域概况及枢纽任务碧流河水库位于碧流河中游干流上，坐落在新金县双塔镇与庄河县荷花山镇的交界处沙河口，距170公里。
总库容9.21亿3m 。
是一座以供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大II 型水库，是城市用水的主要水源。
2、地形地质坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。
河槽高程为25.0m ，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为 2 m ，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。
两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。
河床可利用基岩高程定为20.50m 。
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设计防浪墙顶高程H设=70.8+3.25=74.05m，校核防浪墙顶高程H校=72.1+1.90=74m。
防浪墙顶高程取以上两者中的最大值，故四舍五入取大值，将防浪墙顶高程取为74.10m，完全符合“高出静水位最小超高1m”的要求。在现场条件允许的情况下，为了安全起见，本坝的坝基考虑下到微风化层顶部，故本坝的最大坝高为50.1m。
微风化岩顶面：150—160Mpa
3、坝体混凝土与岩基的摩擦系数
坝体混凝土与弱风化岩的抗剪断摩擦系数：0.85；抗剪断粘聚力1.0Mpa。
坝体混凝土与微风化岩的抗剪断摩擦系数：1.05；抗剪断粘聚力1.3Mpa。
二、水库特征
表1水库特征值
正常高水位
死水位
淤积高程
总库容
正常设计吹程
校核水位吹程
70.0m
为防止波浪漫过坝顶，防浪墙顶在各种水位以上还应有相应的超高
1、安全超高：
Δh正=hl+hz+hc(m)
式中：
hL——波浪高度，坝顶部上游面多为竖直方向，垂直方向传来的波浪在此坝面产生的驻波，浪顶高出波浪中心线的高度是其余波浪的两倍。
hz——波浪中心线至静水位的高度。
hc——安全加高，参照《水工建筑物》坝顶安全加高选取表，选坝的设计安全加高为0.5m，校核安全加高为0.4m。
47.0m
42.0m
9.21×108m3
4km
4.5km
表2各种频率下的水位和流量
频率（%）
5
1
0.1
0.05
上游水位（m）
70.0
70.8
72.1
72.8
下游水位（m）
35.0
35.6
36.0
36.4
流量（m3/s）
3200
4000
5200
6600
三、气象资料
本地区的多年平均气温为9.3℃，最高气温为35.3℃，最低气温为-23.5℃。冰冻期为每年的11月上旬至第二年的3月中旬，每年春天都有约15天的流冰期，河心最大冰层厚0.73m，多年平均最大风速15m/s。
12.37
0.34
42.1
72.1
0.4
74.0
根据计算结果，采用实用断面中的常用断面形式b，上游坝面上部铅直，下部倾斜，既便于布置进口控制设备，又可利用这一部分水重帮助坝体维持稳定。
3、坝顶宽度的拟定
本工程设计坝顶宽度参照同类工程，取坝高的1/8或1/10，故初步拟定坝顶宽度为5m。
4、上、下游坡比的拟定
Lm=0.0123V0D1/2，得Lm设=17.5m，Lm校=12.37m
当H≥L/2时，可采用hz≈ 进行计算，得hZ设=0.73m，hZ校=0.34m。
由此可得：
Δh设=hl设+hz设+hc设=2.02+0.73+0.5=3.25m
Δh校=hl校+hz校+hc校=1.16+0.34+0.4=1.90m
假设此水库为丘陵地区水库，根据已知多年平均最大风速15m/s，正常蓄水位和设计水位的吹程为4km，校核水位时的吹程为4.5km，采用鹤地水库公式计算，计算中，在设计水库正常挡水位情况下，计算风速取多年平均最大风速的1.5倍；在校核洪水情况下，分别取洪水期多年平均最大风速的1倍。
hL=1.364×10-3V01.4583D1/3，得hl设=2.02m，hl校=1.16m
四、其它资料
该水库灌溉农田83.6万亩，淤砂干容重14KN/m3，孔隙率为0.4，淤砂内摩擦角为16°，地震基本烈度为7度，设计烈度为7度。
第二节、坝体剖面尺寸的确定
一、水工建筑物的等级及防洪标准
按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）和《防洪标准》（GB50201—94）规定，本工程灌溉面积为83.6万亩，库容9.21×108m3，为大（2）型工程，工程等别为Ⅱ级。大坝为2级主要永久性水工建筑物。
水工建筑课程课程设计
设计方案一：混凝土重力坝设计
班级：姓名：学号：
混凝土重力坝设计说明书
第一节：基本资料
一、坝基地质资料
1、各部分高程
河床高程：30.00m
河床弱风化岩顶线高程：26.00m
河床微风化岩顶线高程：24.00m
河床砂卵石盖层厚度：2—5m
2、岩石极限抗压强度标准值
弱风化岩顶面：100—120Mpa
按实体重力坝进行设计，最大坝高50.1m，为中型坝，上游坡比采用为1：0.15，下游坡比采用1：0.7。各部分详见剖面图。
根据水库工程水工建筑物的防洪标准，设计洪水标准为100—500年，校核洪水标准为1000—2000年，本工程取设计洪水标准为100年，校核洪水标准为1000年。
二、坝顶高程的确定（Δh正,Δh校）
根据规范（DL5108—1999）[4]，坝顶应高出校核洪水位，最小宽度为3m（常规混凝土）～5m（碾压混凝土），具体还应根据交通和运行管理需要，当在坝顶布置移动式启闭机时，坝顶宽度要满足安装门机轨道的要求。
分别计算波浪要素及防浪墙高程如下表：
内容要素
工况
风速V0（m/s）
吹程D（km）
波高hL(m)
平均波长Lm（m）
波浪中心线至静水位高度hz（m）
平均水深Hm(m)
静水位H
(m)
安全加高hc(m)
防浪墙顶高程H
（m）
设计
22.5
4
2.02
17.50ຫໍສະໝຸດ 7340.870.8
0.5
74.05
校核
15
4.5
1.16