拱坝设计计算书最详细的
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表2.2-1 组成各滑动块体的节理面产状参数表
滑动动块体计算图平面投影见图2.2-2。
拱坝坝肩稳定分析中考虑的作用荷载有:坝体作用与滑动体的作用力(包括拱端轴向力H a,径向剪力V a,梁底切向剪力V ct,梁底径向剪V cr,垂直力W1。由拱梁分载法应力计算获得其分布),滑动体自重,作用于滑动体各面上的扬压力或水压力。
荷载组合:基本组合时,以“正常蓄水位+温降”和“校核洪水位+温升”情况为代表情况;特殊组合时,以“校核洪水位+温升”为代表情况。
2.4 荷载计算
a)拱端力计算
由于双曲拱坝各高程拱圈拱端轴向和径向各不相同,为计算拱端合力,以坝顶拱圈拱端的轴向和径向为基准,将以下各拱圈的拱端力和梁底剪力换算成坝顶拱圈拱端的轴向和径向两各方向的分布力,然后根据坝肩滑动体在坝基面出露的范围计算坝体作用于滑动体的合力。
坝顶拱圈左拱端轴向方位角为151.98°,右拱端轴向方位角为234.82°。由拱梁分载法计算给出的左、右岸各拱圈拱端力、梁底剪力分布,以及转换为沿坝顶拱端轴向和径向作用力分布(沿单位高度分布)见表2.5-1到表2.5-5。
表2.4-1 左岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布单位:1000kN/m
表2.4-2 右岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布单位:1000kN/m
表2.4-3 左岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布单位:1000kN/m
表2.4-4 右岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布单位:1000kN/m
表2.4-5 左岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布单位:1000kN/m
表2.4-6 右岸各拱圈拱端力和梁底剪力分布单位:1000kN/m
根据各滑动楔形体在坝基面上出露的高程范围由表 4.5-1~表4.5-5计算得出作用于各块体拱端力见表4.5-6。
表2.4-7 拱坝坝端作用于各滑动体的合力计算结果单位:1000kN
B)滑动体自重计算
滑动块体体积由其平面图采用平行切面法计算,岩体容重为26.3kN/m。计算结果见表2.4-8~2.4-11
表2.4-8 左块体(一)体积计算表
表2.4-9 左块体(二)体积计算表
表2.4-10 右块体(一)体积计算表
表2.4-11 右块体(二)体积计算表
c)各结构面的面积及其扬压力作用计算
滑动体各面上扬压力计算假定:
取扬压力折减系数α=0.5。
滑动体上游拉裂面(P1)上的扬压力按全水头作用计算。各点扬压力水头为该点处水深;
侧滑面(P2)和底滑面(P3)上的扬压力计算,其上游边各点扬压力水头为该点处水深乘以α;下游出露点的扬压力水头在下游水位以下为下游水深,在下游水位以上为0,P1、P2相交棱线上扬压力水头按直线分布计算。
滑动体各面面积和其所受扬压力计算,以P1、P2、P3面的交点为公共顶点,将P1、P2、P3面分成许多小三角形,面积按三角形计算,各小三角形上的扬压力计算取三个顶点的扬压力水头平均值乘以三角形面积,将分别各小三角形的面积和扬压力累加得到P1、P2、P3面的面积和扬压力。
滑动块体的结构面面积和扬压力计算结果见表 2.4-12和表2.4-1各
表2.4-12“正常蓄水位+温降”情况各滑动块体结构面面积及扬压力
表2.4-13“设计洪水位+温升”情况各滑动块体结构面面积及扬压力
表2.4-14“校核洪水位+温升”情况各滑动块体结构面面积及扬压力
2.5 节理面抗剪断强度确定
坝肩抗滑稳定计算中,滑动岩体的构成由节理②、④和岩层层面切割组合形成,节理④有夹泥。
根据地质提供的资料,节理连通率为0.6,无充泥节理抗剪断强度f′=0.7,c′=0.2Mpa;有充泥节理面抗剪断强度f′=0.3,c′=0.035Mpa。岩石与岩面抗剪断强度,弱风化岩体抗剪断强度f′=1.0,c′=0.9Mpa。层面f′=0.7,c′=0.3 Mpa。节理②形成的滑
动面折算的抗剪断强度f′=0.7×0.6+1.0×0.4=0.82, c′=0.2×0.6+0.9×0.4=0.48 Mpa。
2.6 坝肩滑动体抗滑稳定计算
a)计算方法
坝肩滑动体的抗滑稳定计算采用刚体极限平衡法。采用的计算程序为根据空间矢量代数法编制的计算程序。该计算程序可根据输入的作用在滑动体上的各项坝端作用力、各结构面上的扬压力、滑动体的自重,求出作用于滑动体的上的合力及其方向,并根据合力方向与构成滑动体的三个结构面的法向矢量的空间关系,判断滑动体可能发生滑动的方向,然后根据该滑动方向将合力分解为作用于滑动面上的正压力和沿滑动方向滑动力,并按刚体极限平衡法计算滑动体的抗滑稳定安全系数。
b)抗滑稳定计算
各滑动体的抗滑稳定计算结果见表4.6-1。
表4.6-1 坝肩滑动体的滑动方向及抗滑稳定安全系数