拱坝计算

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浆砌石拱坝计算表格

浆砌石拱坝计算表格内容如下：
1.基本信息：包括工程名称、坝高、坝顶长度、拱跨度、材料等
信息。

2.坝体结构：描述坝体的结构形式、分层情况、砌筑方式等。

3.拱圈计算：根据拱圈的几何参数，计算出拱圈的轴向力、径向
力和剪切力，以及拱圈的弯矩和剪切。

4.坝肩稳定分析：根据坝肩的几何参数和材料性质，计算坝肩的
抗滑稳定性和抗倾稳定性。

5.坝体应力和变形分析：通过有限元分析方法，计算坝体的应力
和变形情况，确保坝体的安全性和稳定性。

6.施工进度计划：根据工程规模和实际情况，制定合理的施工进
度计划，包括各阶段的主要工作内容、时间节点等。

7.质量控制与安全措施：制定严格的质量控制标准和安全操作规
程，确保工程质量和施工安全。

8.工程概预算：根据工程量和各项费用标准，计算出工程的概预
算，为决策提供参考。

拱坝溢流坝段计算

4.1开敞式溢流堰的堰面曲线根据规范SL282-2003附录A1）上游坝面为铅直面，堰顶下游的堰面曲线为x 1.85=2.0H S 0.85y式中：H S ——为定型设计水头，m，可根据容许负压的大小按堰顶最大作用水头Hmax的75%~95%计算x 、y——为以溢流堰顶点为坐标原点的坐标，x以向下游为正，y以向下为正。

堰顶高程为1220.73m， H max = 1.73m Hs=85%H max =1.4705m，则曲面公式为：1.852）堰顶上游端堰面曲线根据SL282-2003附录A计算。

堰顶0点上游采用椭圆曲线方程：式中：长半轴为aHs,a=0.28m;(a=0.28~0.30)则 aHs=aHs=0.41174 短半轴为bHs， b=a/(0.87+3a)=0.163743则 bHs=bHs=0.240784椭圆曲线方程为：当椭圆曲线采用倒悬堰顶时，宜满足d＞Hzmax/2。

4.2 泄水建筑物的水力设计4.2.1 泄流能力的计算开敞式溢流堰根据规范SL282-2003附录A.2按下式计算：4、坝体挑流消能计算1)()()(2222=-+s s s bH y bH aH x 3H2zmZ g B m Q εσ=式中：Q——流量，m 3/s；B ——溢流堰净宽，m；为15m ； H——堰顶以上作用水头，m；m z ——流量系数,在定型设计水头Hs下,当P/Hz＞3(P为堰高,m)时,则m=0.47~0.49;当P/Hz＜3(P为堰高,m)时,则m=0.44~0.47;根据表A.1.1-3,各种作用水头Hz情况下的流量系数 m z 与定型设计水头Hs下的流量系数m的比考虑水流向心集中情况,按上述计算所得的流量还应乘以折减系数,其值可取0.92~0.98,因此该工程水流向心折减系数取:0.974.2.2 出口消能计算（采用挑流方式消能）根据规范SL253-2000附录A第A.4 挑流消能一节计算（结合规范DL5108-1999附录C） a 、水舌抛距用下式计算：式中：L `——冲坑最深点到坝下游垂直面的水平距离， m； L——坝下游垂直面到挑流水舌外缘进入下游面后与河床面交点的水平距离，m；△L——水舌外缘与河床面交点到冲坑最深点的水平距离，m；v 1——坎顶水面流速，m/s，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计；LL L D +=/()[]212211212sin cos cos sin 1h h g v v v gL +++=q q q q btan 0T L =Dh 1——坎顶垂直方向水深，m，h 1=h/cos θ（h为坎顶平均水深，m；θ为鼻挑角） h 2——坎顶至河床面高差，m；T 0——最大冲坑深度，由河床面至坑底，m； β——水舌外缘与下游水面的夹角；△S——挑坎顶端与下游水面的高差，m；b 、鼻坎平均流速计算：按流速公式计算，适用范围，S＜18q 2/3式中：v—— 鼻坎末端断面平均流速， m/s；Z 0—— 鼻坎末端断面水面以上的水头， m；φ—— 流速系数；h f —— 泄槽沿程损失，m；h j —— 泄槽各项局部损失水头之和，m，可取h j /Z 0为0.05； S—— 泄槽流程长度，m；q——泄槽单宽流量，q=Q/B，m 3/(s.m).c 、最大冲坑水垫厚度按下式计算：T=kq 0.5Z 0.25式中：T——下游水面至冲坑底的深度，m；q——鼻坎末端断面单宽流量，q=Q/B，m 3/(s.m). Z——上、下游水位差，m； k——综合冲刷系数，参见表A.4.2。

拱坝等效应力计算

+
y ⎟⎞dy r⎠
（5-6）
梁的扭矩为：
∫ M b
=
−
t
2 −t
2
τ zx (y
−
y0
)⎜⎛1
⎝
+
y r
⎟⎞dy ⎠
（5-7）
式中， y0 为梁的截面形心坐标；
单位高度水平拱圈的径向截面宽度为 1，沿厚度方向对拱应力及距积分得到拱的内
力如下：
拱的水平推力为：拱的弯矩为：拱的径向剪力为：
t
∫ H a
（5-1）
其中：[T]为坐标转化矩阵。
⎡ ⎢ ⎢
l
2 1
l
2 2
m
2 1
m
2 2
n
2 1
n
2 2
2l 1 m 1 2l 2m 2
2m 1 n 1 2m 2n 2
[T] =
⎢ ⎢
l
2 3
⎢l1l 2
m
2 3
m1m 2
n
2 3
n1n 2
2l 3m 3 l1m2 + l2m1
2m 3n 3 m1n2 + m2n1
(x, y, z)，如图 5-1 所示，其中 x 轴平行于拱轴的切线方向，y 轴平行于半径方向，z 轴为铅直方向，局部坐标系中的应力{σ }。
图 5-1 应力计算坐标系 Fig.5-1 Stress calculated coordinates
则局部坐标系下的应力由下式计算：
{σ} = [T ]{σ′}
46
基于有限单元法的高拱坝体形优化设计
z
1
Y
B
Wb Mb
Qb
Mb
Ha

拱坝3拱坝应力计算

ha
pR
M0
1 1000
m
a
pR
2
1 Va 1000 va pR
23V γ1 conL sinL α2 1 cosL l sinL cosL sinL 2cosL yA
3）求载常数 D1=荷载产生的X1方向的位移
=弯矩内力产生部分+地基位移部分
D1
S
MLM EI
ds
M
A
VA2
S
M L ds EI
M
A
VA2
D2=荷载产生的X2方向的位移
=弯矩内力（M、H、V）产生部分D2’+地基位移（ MA、HA、VA）部分D2’’
+δ23M+δ23H+δ23V+δt
23
S
M 2M3 ds EI
S
H2H3 ds EA
S
V2V3 ds GA
23M 23H 23V t
yxds cosL sinL ds 3 sinL cosL ds ...
S EI
S
EA
S
EA
+x3=1产生的拱脚弯矩产生的地基角位移α和基面剪切位移沿X2方向的位移投影
ds
EI
+M向x2A角=1位产S移生E1）I的ds拱1方
12
s
M1M 2 ds
EI
yA
x 2 2
x2
sin L
S
1 y EI
ds
yA
1
2
sin
L
1
13
S
M1M 3 EI
ds
xA
x3
2
x 3 cos L
S
1 x EI

拱坝设计计算的几个问题

关键词：坝；限单元拱有中围法分类号：ＶＩＴ３
等救应力法；限荷载；动稳定性极滑文献标识码：Ａ文章编号０３—９０（２２ｉ０７５１０８５￣０）２ —０Ａｆ
交线就是拱轴线；作垂直于中面的铅直平面截取再
最佳点）的３主要应力分量。个
力分析，当时主要应用的是位移型协调单元，人们在计算实践中发现，由弹性有限单元法求得的应力与单元划分方式和单元大小有关，特别在某些应力
集中区域（拱坝的坝基面上）应力的变化非常剧如，
用的３主要应力分量。个
２有限单元一等效应力法的应用［］
有限单元法在提出初期．开始用于拱坝的应便
参照弹性壳体理论，文也假设上述３个应力本分量沿坝厚为线性分布此，求得等效应力。据可２２等效应力的计算．（）有限单元对拱坝进行离散。散的原则１用离是，网格的划分必须保持水平和铅直的界面，并且等分坝体的厚度。根据找们的经验，８点六面体和用结６结点三棱体等参单元，沿坝厚等分３，可以满层就足计算精度的要求。（）２由弹性有限单元法，求各单元形心点（力应
故徐芝纶教授的深切怀念
在ｒ轴上的任一点，沿坐标面截取微分体．该微分体上作用了６个应力分量，图１在中只画出其中３个主要成分：ｔ拱应力，ｏ一－一梁应力，中面剪Ｌ一应力３应力都是与中面平行的，这个与壳体理论的中面应力相当，它们是使拱坝能够保持空间整体作

拱坝计算表格

° 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00
355.38
152.72
47.52
1.09
32.07
0.56
80.00
梁内力
岸坡与竖直线夹角ψ
滑动面与坝端夹角α
侧裂面
梁底切向剪力Qb
铅直力G
ψ
tgψ
角度
弧度
倾角
t 0 48.87 79.95 104.1 117.4 114.3 103.7
弧度 0.75 0.66 0.56 0.46 0.37 0.27 0.21
° 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00 80.00
355.38
152.72
47.52
1.09
32.07
0.56
80.00
按五倍的坝厚算，若小于五倍的坝厚时按实际长度算
底裂面
岩体自重
渗透压力
底裂面 f1R1 c2 t/m2 15 15 15 15 15 15 15 130.35 164.93 213.58 238.01 236.80 210.77 212.87 130.35 142.83 91.95 87.17 100.98 115.26 135.24 f2R2
141.02
0.5
15
0.6
t 85.76 166 216 228.6 194.5 113.1 73.42
t -14.62 -10.91 -27.17 -59.11 -90.34 -137.9 -154.3
t 0 -13.73 -34.55 -59.22 -84.72 -101.8 -109.4
2.74
左
1267.52

工作文档对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书

工作文档对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书对数螺旋线型双曲拱坝计算机辅助设计几何计算程序采用QBASIC语言编制～在一般微机上运行～该程序可解决对数螺旋线型双曲拱坝平面拱圈、各种横缝和孔口等的施工放样问题。

一、坐标系及单位1、三维直角坐标系的Y轴就是拱坝的“对称”中心轴线～并指向下游,X轴指向左岸,Z轴垂直向下,座标系原点设在坝顶,一般在顶拱拱冠上游点,。

2、单位程序输入、输出所用单位～长度以m计,角度以度计。

二、描述体型的主要参数及其函数关系描述对数螺旋线型拱坝体型的主要几何参数有:1、YcY是拱圈中心轴线在拱冠点处的Y座标值～或者说是拱冠梁中心轴线上c各点的Y座标。

2、T cT是拱冠梁各高程处的厚度 c3、T及T alarT及T分别是左、右两半拱拱圈的端部厚度。

alar4、R及R lrR及R分别是左、右两半拱拱圈轴线在拱冠处的曲率半径。

lr、θ5及θ lrθ及θ分别是左、右两半拱拱圈轴,对数螺旋线,线方程中的初始角。

lr6、X及X DlDrX及X分别是左、右两半拱拱圈下游端点X座标。

DlDr一般地说～上述参数都是Z座标的多项,n+1项,式:在作施工放样座标计算时～上述全部参数的函数关系应尽知。

这些参数的函数式～其次数往往是不同的～设其中最高的次数是n次～0用户在使用程序时～应把坝顶高程H和n的数值～库存在程序的第21行～o0 前述各参数函数式中的系数[A]都要按序紧接n库存～中间不允许插入任何0 别的内容～而且～Tc的系数[A]应从程序的第23行开始库存～每个参数的系数都必须是n+1个～不能多也不能少～不足部分或未知者均须用若干个零按0 位补足。

三、主要计算公式如图1示～某高程左右水平拱圈中轴线各为某对数螺旋线的一段～其极座标方程为:k, ,,,e0相应参数方程为: ,k,x,e,,, ,[sin(，),sin],0c ,k,,yY,,e,,,，[cos,,cos(，)]0,cckφ2 其中～k=tgθ～ρ=R/～ R= Re 1，k00o式中: θ:对数螺旋线的初始角,ρ:初始极半径, oφ:称为“似中心角”,拱中心角,,R:拱轴线在拱冠处的曲率半径, oR:轴线上任一点的曲率半径,Y:拱轴线在拱冠处的y坐标, cθ、φ均以左曲线为正～右曲线为负。

拱坝稳定计算理论方法论述

拱坝稳定计算理论方法论述作者：崔佳佳来源：《城市建设理论研究》2013年第15期摘要：拱坝在施工期间与运行期间均有不同程度的开裂情况，有些裂缝的出现严重影响了拱坝的安全，甚至是溃坝的前兆，而有些裂缝的出现改变了拱坝的应力结构，释放了超限的应力从而改善了拱坝的应力状况。

所以，检查拱坝是否开裂并对开裂坝体进行裂缝成因及修补措施分析的关键是计算坝体应力应变、复核坝体抗滑稳定性。

拱坝坝肩坝基抗滑稳定分析有许多方法，常用三种主要的分析方法有刚体极限平衡法、模型试验和有限元法。

关键词：拱坝稳定理论中图分类号： TV642.4 文献标識码： A 文章编号：随着计算机广泛应用于自然科学和有限元方法的不断成熟，有限元法应用更加广泛，特别是在大、中型水利工程中已经成为不可替代的有效方法。

1刚体极限平衡法与其他分析坝肩抗滑稳定的方法相比，刚体极限平衡法理论成熟、概念清晰、计算简单，为过去和现阶段的工程所普遍采用，也是目前规范规定采用的方法。

在刚体极限平衡法中，有二维和三维两种计算方法：二维抗滑稳定分析即局部稳定分析，一般是取任一高程单位高度的拱圈，并将每层拱圈对应的坝肩抗力体岩石沿垂直方向切取单位高度，或沿水平方向切取单位宽度进行计算研究。

因此，如果以该法计算的各高程拱圈均能独立维持稳定，则拱坝坝肩的整体稳定当更无问题。

反之，少数拱圈的稳定性不足，并不意味着拱坝一定不安全，而应该进一步研究拱坝的整体稳定性是否满足要求。

三维抗滑稳定分析即整体稳定分析，该法是从坝肩被断层、节理、裂隙分割的整个岩石块体群中，人为地取出若干被判定为有可能滑动的块体进行力学分析计算，然后比较其安全系数值，取最小的一个作为坝体的安全系数。

该方法力学概念清晰，与二维方法相比，能更全面的体现出拱坝受力条件与地质薄弱面分布的复杂性，因此三维刚体极限平衡法使用更多。

在傅作新教授提出的拱坝的上滑稳定分析的改进方法中，也使用了刚体极限平衡法[21]，总体而言，刚体极限平衡法是一种传统的稳定分析方法，其理论成熟、概念清晰、计算简单，为过去和现阶段的工程所普遍采用，但是该方法计算比较粗略，引入较多假定，采用的岩体物理力学模型属于“刚塑性”，因此，在拱坝坝肩稳定分析方面还有其不足之处[1]。

华东调节库拱坝应力分析计算

一 —
的方案，用的断面既安全，采又经济。比采用浆砌石重力坝减少投资２元。０万华东调节库拱坝的建成，经多年运
行达到了设计要求，程效果良好。从工程设计中得到工
ｌ
图４拱冠悬臂梁的变位计算简图
了启示，确选择工程结构形式，正更有效的达到工程优
—
—
４ — ６ —
ＫＡ
（）。ｃ中
ＳＳＳ￥Ｓ要按图２计算、Ｒ＝广ｓ、Ｓ１２２即Ｒｓ以此类推。２．．５悬臂梁水平断面总弯矩和变形计算３拱冠悬臂梁的单位宽度取在坝轴线上，以各高程悬臂所
２拱、．梁应力计算４
梁水平断面的坝轴线长度Ｐｑ＝ｍＡＳ＝Ｓｕ。ｉ。ｕＡ — 偏Ｒ
２作用于拱圈、．１悬臂梁的荷载计算
＼＼
１ｌ
本工程控制区域植树良好，泥沙问题不严重，略忽
Ｉ
Ｉ
●
Ｉ
基，比较稳定，且为修筑浆砌石拱坝提供了优越的条件。计算。均布外荷载只考虑均布水压力。静水压力图ＡＣ见图３Ｂ。拦河坝以上控制集雨面积１．１５平方公里，设计正常水
４７。３８。
Ｋ查表得
一７０３９０
一ｌ４３５０一６００２
一ａ／＼＝
Ｅ
Ｐ
３
６．５ｌ２
△ｒＰＡｒ＝
３３３０

第三章拱坝——§3拱坝应力计算(1)

下游水面以上: t xim 下游坝面年平均气温日照影响△ b 水面以下：t xim 年平均尾水温度（水面以下）上游水面以上：t sm 年平均气温日照影响△ b 水面以下：t sm c (b c)e 0.04 y b 年平均气温Ta 日照影响△ b t kd be0.04 H c 1 e 0.04 H H — 库底年平均温度℃； — 水深m y
理论计算方法

3）拱冠梁法——多拱一梁法
– 原理：视拱坝由拱冠处一根悬臂梁与若干水平拱圈连系起来的整体，以拱冠处的1m宽悬臂梁与若干层1m厚水平拱圈为计算单元，进行荷载分配。 – 拱梁交点位移：只考虑径向位移，按拱梁交点处的径向位移一致条件计算拱梁荷载分配比例。 – 可用于大型工程方案比较和初设阶段 – 只适于对称拱坝、对称荷载情况
◎二、拱坝荷载及其荷载组合

其中年变幅部分：
1
2 ( Axi 13.1Asho ) 14.5 y
库水位以上： m 2 1 Axi；t d 2 0 t 库水位以下： m 2 t
13.1 )] 14.5 y 2.33 18.76 当坝厚T 10m时： 1 ； 3 ； 2 T 0.9 T 12.6 3.8e 0.022 y 2.38e 0.081 y T 4.5 t d 2 3 [ Axi Asho ( 当坝厚T 10m时： 1 0.5e 0.00067 T 3 e 0.00186 T 2 (0.069e 0.022 y 0.0432 0.081 y ) e
理论计算方法

1）纯拱法
– 原理：视拱坝由若干层水平拱圈叠合而成，水平荷载全部由拱圈承担，自重等竖向荷载不计 – 每层拱圈作为两端固定的弹性拱计算，计入地基位移和温度荷载，是多拱梁法的基础 – 工程中多用简约法查表计算 – 适用于中小型工程可行性研究阶段，所得应力偏大，厚拱误差较大。

某拱坝应力计算实例

钢筋砼拱坝截面初拟尺寸计算计算方案1 采用C30砼砌石拱坝加固拟沿原拱坝上游面新建一钢筋砼拱坝，坝顶高程814.9m ，最大坝高20m ，坝顶中部有挑流堰，堰顶高程814.1m （计算时从堰顶高程算起），拱圈最大中心角108°，建基面高程794.1m ，该拱圈与原拱坝同圆心。

新建拱圈采用C30钢筋砼，热膨胀系数为1.0x10-5 1/℃，C30砼弹性模量3.0x104MPa ，抗压强度设计值为14.3MPa ，抗拉强度设计值为1.43MPa ，基岩弹性模量取1.4 x104MPa ，淤沙高程为800.7m ，浮容重为10KN/m 3，淤沙内摩擦角15°。

方案1-a ：从溢流堰堰顶往下0～6.4m ，拱厚0.8m ；6.4m ～19.2m ，拱厚1.6m ，C30砼。

钢筋砼等效弹性模量3.076x104MPa （假设按柱最小配筋率%4.0=ρ，2级钢HRB335抗拉压强度设计值均为300MPa ）断面图及基本参数断面截面分块高度拱厚拱中心半半中心角上游面与坝轴线图编号 H(米) T(米) 径 R(米) FA(度) 之距 LL(米)0 / .8 37.4 59 .4 1 2.1 .8 37.4 43 .4 2 2.1 .8 37.4 38 .4 如图1 3 2.2 1.6 37.8 29 1.2 4 2.3 1.6 37.8 27 1.2 5 2.3 1.6 37.8 26 1.2 6 2.4 1.6 37.8 24 1.2 7 2.9 1.6 37.8 22 1.2 8 2.9 1.6 37.8 20 1.2输入变量水砂总荷载(千牛/米)砼热膨胀系数L= .00001 P( 0)= 0砼弹性模量EC= 30760000 P( 1)= 21.22基岩弹性模量EF= 14000000 P( 2)= 42.44淤砂浮容重RS= 10 P( 3)= 65.35淤砂摩擦角FS= 15 P( 4)= 88.84正常高水位HG= 814.1 P( 5)= 112.32坝顶高程HA= 814.1 P( 6)= 136.83建基面高程HI= 794.9 P( 7)= 183.88淤砂高程HZ= 800.7延长系数C1= .45梁与拱冠梁间的夹角F= 0水砂荷载引起的内力及变位悬臂梁应力(水、砂、自重、水重)千牛/米2弯矩(千牛-米) 切力(千牛) 上游面下游面M( 0)= 0.0 Q( 0)= 0.0 LS( 0)= 0.0 LX( 0)= 0.0M( 1)=-52.76 Q( 1)=-10.55 LS( 1)= 565.86 LX( 1)=-444.07 M( 2)=-167.98 Q( 2)=-18.41 LS( 2)= 1691.25 LX( 2)=-1479.23 M( 3)=-265.22 Q( 3)= 19.37 LS( 3)= 623.36 LX( 3)=-427.22 M( 4)=-432.07 Q( 4)= 26.31 LS( 4)= 1177.91 LX( 4)=-871.44 M( 5)=-515.92 Q( 5)= 95.48 LS( 5)= 1429.63 LX( 5)=-1012.76 M( 6)=-324.1 Q( 6)= 254 LS( 6)= 1037.65 LX( 6)=-505.58 M( 7)= 638.94 Q( 7)= 604.81 LS( 7)=-1149.88 LX( 7)= 1821.15拱梁分载(千牛/米)分载图水砂荷载拱分载扭分载梁分载P= 0 PD= 31.26 PH= 0 PF=-31.2721.22 35.58 2.4 -16.7642.44 37.58 1.47 3.38如图2 88.84 70.51 3.1 15.22112.32 59.77 4.12 48.43136.83 43.1 2.82 90.9183.88 16.64 1.69 165.54拱冠应力(千牛/米2)拱冠梁径向变位(厘米) 上游面下游面R= .33 GS( 1)= 1577.4 GX( 1)= 1372.6.37 GS( 2)= 1899.8 GX( 2)= 1444.7.39 GS( 3)= 2069.8 GX( 3)= 1450.9如图3 .38 GS( 4)= 2649.8 GX( 4)= 673.1.35 GS( 5)= 2533 GX( 5)= 472.29 GS( 6)= 2174.1 GX( 6)= 326.2.2 GS( 7)= 1602.5 GX( 7)= 115.6.07 GS( 8)= 627.3 GX( 8)=-8.1拱座应力(千牛/米2) 拱座作用力上游面下游面轴向力(千牛) 弯矩(千牛-米) 剪力ZS( 1)= 1282.13 ZX( 1)= 1670.07 HA( 1)= 1180.88 MA( 1)=-20.7 V A( 1)=-1.5 ZS( 2)= 1232.47 ZX( 2)= 2116.89 HA( 2)= 1339.74 MA( 2)=-47.17 V A( 2)=-4.85 ZS( 3)= 1158.33 ZX( 3)= 2368.93 HA( 3)= 1410.9 MA( 3)=-64.57 V A( 3)=-7.58 ZS( 4)=-269.21 ZX( 4)= 3633.66 HA( 4)= 2691.57 MA( 4)=-832.62 V A( 4)=-128.31 ZS( 5)=-513.83 ZX( 5)= 3562.23 HA( 5)= 2438.72 MA( 5)=-869.56 V A( 5)=-144.27 ZS( 6)=-559.27 ZX( 6)= 3098.44 HA( 6)= 2031.34 MA( 6)=-780.32 V A( 6)=-134.59 ZS( 7)=-599.12 ZX( 7)= 2348.56 HA( 7)= 1399.56 MA( 7)=-628.84 V A( 7)=-117.75 ZS( 8)=-314.4 ZX( 8)= 947.06 HA( 8)= 506.13 MA( 8)=-269.12 V A( 8)=-55.08温度荷载引起的内力及变位悬臂梁应力(温度)弯矩(千牛-米) 切力(千牛) 上游面下游面M( 0)= 0.0 Q( 0)= 0.0 LS( 0)= 0.0 LX( 0)= 0.0 CT( 1)=-3450.41 M( 1)=-19.67 Q( 1)= 67.68 LS( 1)= 184.36 LX( 1)=-184.37 CT( 2)=-3450.41 M( 2)=-53.8 Q( 2)= 61.8 LS( 2)= 504.37 LX( 2)=-504.38 CT( 3)=-3450.41 M( 3)=-29.97 Q( 3)= 127.8 LS( 3)= 70.22 LX( 3)=-70.23 CT( 4)=-2897.24 M( 4)=-106.18 Q( 4)= 131.09 LS( 4)= 248.84 LX( 4)=-248.85 CT( 5)=-2897.24 M( 5)=-91.79 Q( 5)= 176.46 LS( 5)= 215.12 LX( 5)=-215.13 CT( 6)=-2897.24 M( 6)= 161.72 Q( 6)= 285.85 LS( 6)=-379.06 LX( 6)= 379.05 CT( 7)=-2897.24 M( 7)= 1001.19 Q( 7)= 503.19 LS( 7)=-2346.55 LX( 7)= 2346.54 CT( 8)=-2897.24拱梁分载(千牛/米)分载图温度当量荷载拱分载扭分载梁分载P= 73.02 PD= 81.58 PH= 0 PF=-8.5773.02 75.82 2.89 -5.7120.09 121.29 6.5 -7.72如图4 120.09 100.36 2.21 17.51120.09 76.09 2.33 41.65120.09 49.4 .49 70.19120.09 17.13 -1.25 104.2拱冠应力(千牛/米2)梁径向变位上游面下游面R= .87 GS( 1)= 4116.6 GX( 1)= 3582.8 GS( 2)= 4048.6 GX( 2)= 3078.8.72 GS( 3)= 3751 GX( 3)= 2629.3如图5 .61 GS( 4)= 4244.5 GX( 4)= 1078.1.5 GS( 5)= 3605.3 GX( 5)= 671.9.37 GS( 6)= 2767.7 GX( 6)= 415.3.23 GS( 7)= 1836.6 GX( 7)= 132.5.07 GS( 8)= 645.6 GX( 8)=-8.3拱座应力(千牛/米2) 拱座作用力上游面下游面轴向力(千牛) 弯矩(千牛-米) 剪力ZS( 1)= 3345.93 ZX( 1)= 4358.33 HA( 1)= 3081.7 MA( 1)=-54 V A( 1)=-3.9 ZS( 2)= 2626.46 ZX( 2)= 4511.22 HA( 2)= 2855.07 MA( 2)=-100.53 V A( 2)=-10.34 ZS( 3)= 2099.17 ZX( 3)= 4293.08 HA( 3)= 2556.9 MA( 3)=-117.01 V A( 3)=-13.74 ZS( 4)=-431.21 ZX( 4)= 5820.35 HA( 4)= 4311.32 MA( 4)=-1333.67 V A( 4)=-205.53 ZS( 5)=-731.36 ZX( 5)= 5070.33 HA( 5)= 3471.18 MA( 5)=-1237.7 V A( 5)=-205.35 ZS( 6)=-711.99 ZX( 6)= 3944.52 HA( 6)= 2586.03 MA( 6)=-993.39 V A( 6)=-171.34 ZS( 7)=-686.65 ZX( 7)= 2691.69 HA( 7)= 1604.04 MA( 7)=-720.72 V A( 7)=-134.95 ZS( 8)=-323.58 ZX( 8)= 974.73 HA( 8)= 520.92 MA( 8)=-276.98 V A( 8)=-56.69最大压应力MPa MPa 571.85.3/30454.9'max =>=σ，发生在第4拱圈拱座下游面，不满足要求。

拱坝的渗流计算公式

拱坝的渗流计算公式在水利工程中，拱坝是一种常见的水坝类型，它通常用于拦截河流或溪流，以便储存水源或调节水流。

在设计和建造拱坝时，渗流是一个重要的考虑因素。

渗流是指水从坝体内部渗漏到坝体外部或坝基下方的现象，如果渗流量过大，可能会导致坝体结构的破坏，甚至引发坝体溃坝的危险。

因此，对拱坝的渗流进行准确的计算和评估是非常重要的。

渗流计算公式是用来计算拱坝渗流量的数学表达式，它可以帮助工程师们预测和评估拱坝的渗流情况，从而指导设计和施工。

在实际工程中，渗流计算公式通常基于多种因素，包括坝体材料的渗透性、坝体的几何形状、坝体下游水位和坝基地下水位等。

下面我们将介绍一些常见的拱坝渗流计算公式及其应用。

1. Darcy定律。

Darcy定律是描述多孔介质中流体渗流规律的经典定律，它可以用来计算坝体内部渗流速度。

根据Darcy定律，渗流速度与渗透系数、渗流截面积和渗流梯度成正比。

Darcy定律的数学表达式为：q = -K A (dh/dl)。

其中，q表示单位时间内的渗流量，K表示渗透系数，A表示渗流截面积，dh/dl表示渗流梯度。

这个公式可以用来计算坝体内部渗流的速度，从而评估渗流量。

2. 坝体渗透速度公式。

坝体渗透速度公式是用来计算坝体内部渗流速度的经验公式，它通常基于坝体材料的渗透性和坝体的几何形状。

坝体渗透速度公式的一般形式为：q = K A (h1 h2)。

其中，q表示单位时间内的渗流量，K表示渗透系数，A表示渗流截面积，h1表示坝体上游水位，h2表示坝体下游水位。

这个公式可以用来估算坝体内部渗流量，从而评估渗流情况。

3. 渗流量计算公式。

渗流量计算公式是用来计算整个坝体的渗流量的综合公式，它通常基于坝体的几何形状、渗透性和水位等因素。

渗流量计算公式的一般形式为：Q = K A (h1 h2)。

其中，Q表示整个坝体的渗流量，K表示坝体材料的渗透系数，A表示坝体的渗流截面积，h1表示坝体上游水位，h2表示坝体下游水位。

用三种方法(程序)进行某拱坝的计算分析

砌大块石重力拱坝。坝址区属低山地貌，谷深切，河岸坡较陡；坝址处河床狭窄呈 “ 型，岸地形较对称，Ｖ” 两水
由《混凝土拱坝设计规范》Ｓ２２— ０３和《（Ｌ８２０）砌石
收稿日期：００— ６—１２１０６；
＝
水平，自行调整、照取值。参
１工程概况
１．／０１０５０３为单曲厚拱坝。拱坝坝顶１３２．５＝．６＞．５，
该水电站位于广东省翁源县山区，水建筑物为砼挡
外半径Ｒ＝８５最大中心角２９。２．ｍ，＝８。２拱坝计算控制指标
Ｎ．Ｓｐ２１ｏ９ｅ．００
一
Ｉ．１
一
Ｈ（２）＝３
一
Ｈ（＝，３）
—
—
Ｈ（４）＝３
・－－一－
１４＝
一
Ｈ（５）＝４
一
Ｈ（６）２＝Ｈ（７）＝１８Ｈ（８）２＝
一
一（程单位：高ｍ）
拱坝因体型优美、力学性能优良、价比较高，性而受
到水利工程界的推崇，在地形、质适合之处，程师们地工
总是优先考虑拱坝坝型。
但拱坝结构分析，对重力坝而言，是有相当技相还
巧与难度的。笔者在对粤北某水电站拱坝进行设计复核与安全鉴定时，用了当前比较常用的３种力学分析采方法（程序）行计算。该３种程序分别是：利水电进水

简要说明拱坝应力计算的拱梁分载法的基本原理,并对比纯拱法、拱冠梁法、多拱梁分载法的区别。

简要说明拱坝应力计算的拱梁分载法的基本原理，并对比纯拱法、拱冠梁法、多拱梁分载法的区别。

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拱坝——3拱坝应力计算

5）解出拱内任意截面处内力（以左半拱为例）：
M M 0 H0 y V0 x M L
H H0 cos V 0sin H L V H0 sin V0 cos VL
6）拱圈应力——按偏向受压计算（式3-42） 7）厚拱考虑曲率影响——式3-43
• 2、简约法等厚圆拱内力——差表计算
ds
EI
+M向x2A角=1位产S移生E1）I的ds拱脚剪力,地基面转角α
2×1×sinφL（也=X1方
12
s
M1M 2 ds
EI
yA
x 2 2
x2
sin L
S
1 y EI
ds
yA
1
2
sin
L
1
13
S
M1M 3 EI
ds
xA
x3
2
x 3 cos L
S
1 x EI
ds
xA
1
2
cos
L
1
11
s
M
2 1
ds
EI
M
A
S
1 ds EI
12 s ME1δ+MIx1332=等d1s于产：生X的 1y拱=A1脚x产2弯生矩的21M×x12x与AsX,i基n3=面1L产转生角的α ×M31互×乘xA:M1 M3
S
1 y EI
+ x3=1产生的拱脚剪力,地基面转角α
ds 向角 y位A移1） 2 sin L 1
◎一、纯拱法计算拱坝应力
• 1、基本公式
一般沿坝高分为5-7层，每层取1m高水平拱圈，静水压力p=γH全由拱圈承担，重力不计，按两端固定的弹性拱计算，并计入地基位移。
先用力法方程求多余未知力，解三次超静定。

拱坝温度荷载计算与分析

２．２．３水库水文年变化过程与气温年变化过程
相位差计算
ｓ（Ｙ）＝０．５３＋０．０５９ｙ
在温差，该式没有考虑； ③ 由于库水温度随水深变化而
变化，温度荷载与水深有关，该式没有考虑 … 。直到２００３
公式：
＝
１２
亩
气温年变幅：Ａ。＝（一。）。
２．２．２多年平均水温及水温年变幅
多年平均水温：
Ｔｗ㈩＝Ｃｌｅ一１５ｙＣｌ＝７．７７＋０．７５Ｔａ
，
当Ｙ＜Ｙｏ时，Ｙ取Ｙ；当Ｙ＞Ｙｏ时，Ｙ取Ｙｏ，Ｙ０＝５０～６０ｍ。
［中图分类号］ＴＶ６４［文献标识码］Ｂ［文章编号】１００６— ７１７５（２０１５）０６— ００３４— ０２
式中：为上游坝面温度；ＴＴ为下游坝面温度。
１概
述
２．２．１多年平均气温及气温年变幅
多年平均气温计算：
１
ｍ
拱坝温度荷载是作用于拱坝的主要荷载之一，对拱
坝应力特别是拉应力影响很大。应力的大小可以直接导
致大坝坝面产生裂缝，裂缝在水压力的侵蚀下形成贯穿性裂缝，影响大坝的安全。温度荷载的计算早期采用的是美国垦务局经验公式，目前有些设计单位仍然采用该
库温度计算采用《混凝土拱坝设计规范》（ＳＬ２８２—２００坝温度荷载计算

小拱坝体形优化计算方法

有拱梁分载法和有限元法。由于计算机技术的发展，限元法已成为拱坝应力分析的一种有效方有法，正在日益受到重视。这种方法的适应性很强，
优中心角一般为稳定条件所控制。其数值取决于具体条件，主要取决于地质和地形条件。（）３在坝肩稳定条件所允许的范围内，中心角
ｔｅａｃａｅｅｔｅｙａｄａｈａｉｔｃｎｅｓｒｈａｓｆｔ．Ｔｏｇｈｅａｌｙｉｇａｄｈｒｈｄｍｆｃｉｌｎｔｔｅｓｍｅｔｍｅｉａｎｕｅｔｅｄｍａｅｙｖｈｕｈｔｎａｚｎｎｃｃｌｔｎ，ｄｕｎｈｒｌａｕａｉｏｉｒｇｔｅｗｏｋ，ｎｎｏｒｉｅｄｄ，ｔｅｌｖｌｏｎｅｌｇｎｅａｄａｉｉｓｈｉｈｔｏｍａｐｗｅｓｎｅｅｈｅｅｆｉｔｌｉｅｃｎｂｌｔｉｇ．ｈｅｙ
ＫｅｒｓｆｉｌｎｅｏＦＭ）ｔｅｓａｅｏｃａｏｔｚｙｗｏｄ：ｎｔｅｍｅｔｔｄ（Ｅ；ｈｈｐｆｒｈｄｍ；ｐｉｅｉｅｅｍｈａｍｉ
拱坝的应力分析方法随着拱坝建设的发展而不断发展，同时也促进了拱坝建设的发展。拱坝的分析技术主要有６种方法：圆筒法、拱法、梁纯拱
越大，混凝土越节省。
可以根据拱坝结构的类型和坝基地形地质条件，选用合适的单元，分适当的网格，计算机程序进划用

浆砌石拱坝渗漏量计算公式

浆砌石拱坝渗漏量计算公式浆砌石拱坝是一种常见的水利工程结构，用于拦截河流水流，防止洪水泛滥，供给农田灌溉和城市供水等。

然而，由于坝体的渗漏问题，会导致水库水位下降，影响水库的蓄水能力和安全性。

因此，对浆砌石拱坝的渗漏量进行准确计算是非常重要的。

渗漏量是指单位时间内通过坝体渗漏的水量，通常用单位时间内渗漏的体积来表示，常用的单位为立方米每秒。

渗漏量的计算需要考虑坝体的材料特性、水压、坝体结构等因素，因此需要一个相应的计算公式来进行准确计算。

浆砌石拱坝的渗漏量计算公式通常可以通过以下步骤来推导：1. 首先，考虑坝体的渗透系数，即坝体材料对水的渗透能力。

渗透系数通常可以通过实验来确定，不同类型的坝体材料有不同的渗透系数。

2. 其次，考虑水压对渗漏量的影响。

水压越大，渗漏量也会越大，因此需要考虑水压对渗漏量的影响。

3. 再次，考虑坝体的结构特性，如坝体的厚度、孔隙率等因素对渗漏量的影响。

基于以上考虑，可以得到浆砌石拱坝渗漏量的计算公式如下：Q = K A H。

其中，Q为单位时间内的渗漏量，单位为立方米每秒；K为坝体的渗透系数，单位为米每秒；A为坝体的截面积，单位为平方米；H为水压，单位为米。

通过这个公式，我们可以比较准确地计算出浆砌石拱坝的渗漏量，从而评估坝体的渗漏情况，及时采取相应的措施进行修复和加固，确保水利工程的安全运行。

在实际工程中，为了更准确地计算浆砌石拱坝的渗漏量，需要对坝体的材料特性、水压、结构特性等因素进行详细的调查和实验，以确定相应的参数值。

同时，还需要考虑坝体的运行环境、气候条件等因素对渗漏量的影响，进行综合分析和计算。

除了计算渗漏量，还需要对浆砌石拱坝的渗漏情况进行定期检测和监测，及时发现和处理渗漏问题，确保坝体的安全运行。

因此，渗漏量的计算不仅仅是一个理论问题，更是一个实际工程中需要重视的问题。

总之，浆砌石拱坝的渗漏量计算公式是一个非常重要的工程计算公式，可以帮助工程师们更准确地评估坝体的渗漏情况，及时采取相应的措施进行修复和加固，确保水利工程的安全运行。