重力坝设计例题—荷载计算

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混凝土重力坝自重荷载计算

混凝土重力坝自重荷载计算
混凝土重力坝自重荷载计算是指对于水利工程、电力工程等领域
中的混凝土重力坝，通过考虑自身结构的质量、空间分布特性等，计
算其自重荷载的大小及其分布规律。

该计算主要包括以下步骤：
1.测量混凝土重力坝的实际结构参数，包括尺寸、形状、体积等。

2.根据混凝土重力坝的实际密度，计算其总质量，包括坝体、水闸、溢洪道等结构的总质量。

3.根据混凝土重力坝的总质量，分析其在水平、竖直方向上的分
布特性及影响因素，确定其自重荷载分布规律。

4.考虑混凝土重力坝内部重心的位置，以及与其它构件的相对位置，进一步修正自重荷载分布规律。

5.根据混凝土重力坝对地基所施加的自重荷载及外部荷载，综合
计算其受力特性，为后续设计和施工提供基础数据。

需要指出的是，混凝土重力坝自重荷载计算过程中需要考虑多种
因素，包括工程环境、材料特性、结构形式等，因此需要在现场实地
勘探、测试的基础上，开展科学、全面、系统的计算。

重力坝设计计算(DOC)

山王庙水库大坝稳定及应力计算1 基本资料1.1坝型选择：山王庙水库大坝采用砼重力坝。

1.2为了保证大坝的安全，下游设护坦。

1.3大坝的高度：计算得上游校核水位为2108.98m设计水位为2108.71m,下游校核水位为2079.00m 设计水位为2078.60m,开挖高程为2075m坝顶高程为2111.00m,堰顶高程为2108.00m。

粗估最大坝高：2111-2075=36.00m。

1.4溢流堰：可用曲线型实用堰（长研型、克奥型、WES型）、折线型；利用当地材料，且为小型溢流坝，采用WES型。

1.5大坝的稳定及边缘应力计算：计算时可以考虑风浪及泥沙压力。

建筑物等级为5级建筑物。

1.5.1实用堰的剖面尺寸：坝轴线长12.0m；溢流堰口长10.0m；堰顶水深：校核水深为0.98m、设计水位为0.71m；下游水深t :校核水深为4.00m、设计水位为3.60m；1.5.2非溢流坝段的剖面尺寸：坝轴线长：左岸3个坝段、55.0m,右岸6个坝段、100.0m；上游水位：校核水位为2108.98m 设计水位为2108.71m；下游水深t :校核水深为4.00m、设计水位为3.50m；2溢流坝段的稳定和应力计算：只计算最不利情况一一校核洪水时溢流情况；下游水位：坝址水位~流量曲线得为2079.0m；上游水位：2108.98m；2.1荷载计算：表2-1溢流坝段荷载计算表荷载及代号荷载计算（10KN ）方向力臂计算（m力矩(10KN.m )坝体自重G (1/2) X 27.4 X 33.0 X 2.4=1085.04+30.0/2-2.6-27.6/3=3.2 3472.128 坝体自重G 2 (1/2 )X 2.6 X 13.0 X 2.4=40.5630/2-2/3 X 2.6=13.267 538.096 上游水重W (1/2 ) (33.98+20.98 )X 2.6=71.44830/2-1.3=13.7 978.838 上游泥沙重W (1/2 )X 2.6 X 14.36 X 0.8=14.934 t 30/2-2.6/3=14.133 211.07 下游水重W (1/2 )X 3.2 X 4.0=6.40 + -(30/2-3.20/3 ) =-13.93-89.17 上游水压力P 2 (1/2 )X 33.98 X 33.98=577.32―33.98/3=11.33 -6539.11 上游泥沙压力P r (1/2 ) X 14.98 X 14.98 X 0.53 X 0.8=47.57 —14.98/3=4.99 -237.53 下游水压力P l 2(1/2 )X 4.0 =8.0V — (1/3 )X 4.0=1.333 10.67 堰面动水压力：1.94 X 20 (COS25^COS53) /9.8=1.2064— 6.07.23 1.94 X 20 ( SIN250+SIN530) /9.8=4.84 + 15-2.715=12.285 -59.40 浮托力V 30.0 X 4.0=120.0t 0渗透压力U (1/2 )X 29.98 X 0.25 X 25.0=93.69 t -(30/2-5-25/3) =-1.667-156.15 渗透压力U 2(1/2 )X( 29.98+7.495 )X 5.0=93.69t-(30/2-5/2 ) =-12.5-1171.10合计刀W刀P刀M不计入扬压力合计— 1218.382616.89 -1655.008 计入扬压力合计911.002616.89-2982.2582.602.2验算抗滑稳定性：(1) 采用抗剪断强度公式计算，其稳定安全系数为：K= (f，刀W+CA) / 刀P;查前述地质提供的数据：f，=1.0 , C=1.10Mpa,代入公式：K= (1.0 X 911.002+1.10 X 30.0 X 100) /616.89=6.83 > 2.5 (见规范要求), 满足稳定要求。

重力坝设计实例

目录第一章调洪计算 (1)1.1调洪演算的目的 (1)1.2调洪演算的基本原理和方法 (1)1.2.1 调洪演算原理 (1) (2)1.2.2调洪演算方法1.3调洪的基本资料 (2)1.4 调洪演算过程 (2)1.4.1 方案一 (2)1.4.2方案二 (9)第二章非溢流坝段设计计算 (17)2.1 坝顶高程的确定 (17)2.1.1 正常蓄水位时坝顶高程的确定 (17)2.1.2 校核蓄水位坝顶高程的确定 (18)第三章非溢流坝段的稳定和应力分析 (20)3.1 坝体自重 (20)3.2 上下游坝面水重 (21)3.2.1 设计工况 (21)3.2.2 校核工况 (23)3.3 上、下游水平静水压力 (24)3.3.1 设计工况 (24)3.3.2 校核工况 (24)3.4 浪压力 (25)3.4.1 基本数据 (25)3.4.2 波浪要素计算及波态判别 (25)3.5 淤沙压力 (27)3.5.1 基本数据 (27)3.5.2 计算 (27)3.6 扬压力 (27)3.6.1 基本数据 (27)3.6.2 计算步骤 (28)3.6.2.1 设计工况 (28)3.6.2.2 校核工况 (29)第四章溢流坝段的设计计算 (31)4.1 溢流坝段总长度（溢流孔口的总宽度）的确定 (31)4.2 闸门高度的确定 (31)H的确定 (32)4.3 定型设计水头d第五章堰面曲线设计 (33)5.1 曲线方程 (33)5.2 堰顶下游曲线方程 (33)5.3 直线与曲线交点坐标 (34)5.4反弧圆心确定 (34)第六章中间直线段设计 (35)第七章下游消能设计 (36)7.1 基本资料 (36)7.2 消力戽体型的选择 (36)7.2.1 消力戽半径的确定 (36)7.2.2 消力戽底部高程的决定 (37)7.2.3 戽式消力池长度的决定 (37)7.2.4 戽式消力池出射角的确定 (37)7.2.5 戽坎高度的确定 (37)7.3 戽式消力池与宽尾墩联合消能比较试验 (38)7.4 台阶溢流坝面的设计 (38)7.5 溢流坝及消能工设计 (38)第八章水力校核 (40)附录 (41)参考文献 (43)某重力坝设计计算书学生：潘震生指导老师：黄耀英三峡大学科技学院第一章调洪计算1.1调洪演算的目的由正常蓄水位等基本资料，通过调洪演算来确定设计洪水位和校核洪水位，从而来确定坝高。

重力坝设计例题

讲解重力坝设计例题：一．基本资料某高山峡谷地区规划的水利枢纽，拟定坝型为混凝土重力坝，其任务以防洪为主、兼顾灌溉、发电，为3级建筑物，试根据提供的资料设计非溢流坝剖面。

1．水电规划成果上游设计洪水位为355.0 m，相应的下游水位为331.0 m；上游校核洪水位356.3 m ，相应的下游水位为332.0 m；正常高水位354.0 m；死水位339.5 m。

2．地质资料河床高程328.0 m，约有1~2 m覆盖层，清基后新鲜岩石表面最低高程为326.0m。

岩基为石炭岩，节理裂隙少，地质构造良好。

抗剪断强度取其分布的0.2分位值为标准值，则摩擦系数'ckf=0.82，凝聚力'ckc=0.6MPa。

3．其它有关资料河流泥沙计算年限采用50年，据此求得坝前淤沙高程337.1 m。

泥沙浮重度为6.5kN/ m3 ，内摩擦角φ=18°。

枢纽所在地区洪水期的多年平均最大风速为15m/s，水库最大风区长度由库区地形图上量得D=0.9km。

坝体混凝土重度γ c =24kN/m3，地震设计烈度为6度。

拟采用混凝土强度等级C10，90d龄期，80%保证率，fckd强度标准值为10MPa，坝基岩石允许压应力设计值为4000kPa。

二．设计要求：（1）拟定坝体剖面尺寸确定坝顶高程和坝顶宽度，拟定折坡点的高程、上下游坡度，坝底防渗排水幕位置等相关尺寸。

（2）荷载计算及作用组合该例题只计算一种作用组合，选设计洪水位情况计算，取常用的五种荷载：自重、静水压力、扬压力、淤沙压力、浪压力。

列表计算其作用标准值和设计值。

（3）抗滑稳定验算可用极限状态设计法进行可靠度计算。

（4）坝基面上下游处垂直正应力的计算，以便验算地基的承载能力和混凝土的极限抗压强度。

重力坝剖面设计图（单位：m）三．非溢流坝剖面的设计●资料分析该水利枢纽位于高山峡谷地区，波浪要素的计算可选用官厅公式。

因地震设计烈度为6度，故不计地震影响。

重力坝的荷载与稳定性怎么计算

重力坝的荷载与稳定性怎么计算
重力坝主要依靠自重维持稳定
分类
重力坝的设计内容
①总体布置②稳定分析③剖面设计④应力分析⑤构造设计⑥地基处理
⑦泄水设计⑧监测设计⑨施工设计
作用与荷载
①自重（包括固定设备重）：沿坝基面滑动，仅计坝体重量；沿深层滑动，需计入滑体内岩体重
②静水压力
③扬压力：扬压力=浮力+渗流压力（α：扬压力折减系数）
④动水压力
⑤浪压力
波浪三要素：波高、波长和壅高
⑥泥沙压力
⑦冰压力，⑧土压力，⑨地震作用，⑩温度作用等。

稳定分析
目的：核算坝体沿坝基面或坝基内部缓倾角软弱结构面抗滑稳定的安全度。

失稳机理：首先在坝踵处基岩和胶结面出现微裂松弛区，随后在坝趾处基岩和胶结面出现局部区域的剪切屈服，进而屈服范围逐渐增大并向上游延伸，最后，形成滑动通道，导致坝的整体失稳。

抗剪强度公式（摩擦公式）
抗剪断公式
规范要求：大型工程用抗剪断强度公式；中小型工程可以用摩擦公式。

注册土木工程师(水利水电工程)专业案例整理题——5重力坝

1.4 某砼重力坝为2级建筑物，坝高65m，设计烈度7度，进行抗滑稳定分析时，下列选项中哪一项是正确的？A．需要计及地震荷载、同时考虑水平向和垂直向地震作用、采用拟静力法计算；B．不需要计及地震荷载；C．需要计及地震荷载、只考虑水平向地震作用；采用拟静力法计算；D．需要计及地震荷载、同时考虑水平向和垂直向地震作用。

采用动力分析法计算；答案：C考查点：荷载组合及抗震设计解题：本工程为Ⅶ度地震区，地震烈度高于Ⅵ度，所以要进行抗震设计。

《水工建筑物抗震设计规范》4.1.1条、4.1.2条，可只考虑水平向地震作用。

根据1.0.5条本工程抗震设防类别应为乙类，又根椐6.1.5条规定，乙类、设计烈度7度、坝高小于70m 可采用拟静力法计算。

1.5 混凝土重力坝，最大坝高113m，为2级建筑物，安全监测必设的内容（专门性监测除外）。

A 坝体位移、坝基位移、裂缝、倾斜、扬压力；B 坝体位移、接缝、坝基位移、坝体渗透压力、扬压力；C 坝体位移、接缝、坝基位移、扬压力、混凝土温度；D 坝基位移、接缝、裂缝、应力、应变。

答案：C考查点：安全监测解题：混凝土重力坝设计规范SL319-2005表10.2.3，仪器监测的常规项目4.4 某混凝土重力坝坝高70m，泄洪要求在水位190m时总泄量7800m3/s。

若在176m高程设开敞式溢流孔（表孔），单孔净宽15m。

试问需设几个表孔？已知表孔所在坝段坝体上游面铅直，表孔定型设计水头12.5m，侧收缩系数0.90, 不计行进流速影响。

答案：5个表孔考点：表孔泄流能力解：表孔单孔泄流能力采用《混凝土重力坝设计规范SL 319-2005》附录A.3中（A.3.1）式计算。

式中：淹没系数取1.0，侧收缩系数0.90，上游坡面铅直修正系数C=1，溢流堰净宽B=15m流量系数m：溢流堰定型设计水头Hd=12.5m上游堰高与定型设计水头比P1/Hd＞1.33库水位190m时堰顶水头Hw=14m,Hw/ Hd=15/12.5=1.2查规范附录A 表A.3.1-1流量系数0.510 表孔单孔泄量：1598 m3/s 需设5个表孔某工程帷幕布置如图（图中尺寸单位以m计），悬挂式帷幕，已知帷幕厚3.2m，深38m，帷幕两侧距坝踵及坝趾距离分别为11.9m、78.3m，帷幕上游固结灌浆深8m，上下游水头差83m，原岩平均透水率为25.0Lu，帷幕底岩石透水率为5.0Lu。

重力坝习题讲解(黄嘉秋)

4
③集中在质点i的重力GEi
④质点i的动态分布系数重力坝质点i的动态分布系数α i：
质点a的高度：ha=85/2=42.5m 质心b的高度：hb=68/3=22.67m
1 4(hi / H ) i 1.4 n G Ej 1 4 (h j / H ) 4 j 1 G E
其中，hi、 hj为质点i、j的高度； GEi 、GEj分别为集中在质点i、j的重力；
↓
三角形部分自重： W2= γ hV2=24×（1/2×51×68×1）=41616（kN），作用点（26,22.67），方向： ↓
坝体总自重：W= W1+ W2=59976（kN），作用点（19.42,28.74），方向：
↓
重力坝荷载计算
Always believe that something wonderful is about to happen.
坝基面边缘应力（不考虑扬压力）
Always believe that something wonderful is about to happen.
铅直向力：∑W=6.0×104+0.83×103=6.08×104KN (↓）上下游水压力强度：pu=9.8×80=784kPa（上游）；pd=9.8×15=147kPa(下游) 上下游坝面坡度：m1=0，m2=51/68=0.75 求合力矩∑M：
《水工建筑物》
重力坝习题讲解
黄嘉秋 2016年4月6日
（1）基本资料：坝体剖面尺寸如图1，该坝为2级建筑物，地震烈度7度，只考虑水平向地震惯性力。帷幕处扬压力折减系数0.25。混凝土容重 γh＝2.4×104N/m3，f=0.8，f′＝1.2，c′＝ 1MPa。
作业1

#重力坝计算参考

目录第一章调洪演算错误！未定义书签。

第二章非溢流坝设计计算12.1坝高的计算12.2坝挡水坝段的稳定及应力分析2第三章溢流坝设计计算93.1堰面曲线93.2中部直线段设计93.3下游消能设计103.4水力校核113.5WES堰面水面线计算13第四章放空坝段设计计算174.1放空计算174.2下游消能防冲计算184.3水力校核194.4水面线计算21第五章电站坝段设计计算235.1基本尺寸拟订23第六章施工导流计算266.1河床束窄度266.2一期围堰计算266.2二期围堰高程的确定27附录一经济剖面选择输入及输出数据30附录二坝体的稳定应力计算输入输出数据34附录三调洪演算源程序及输入数据44第二章非溢流坝设计计算2.1 坝高的计算坝顶高出静水面Δh=2h 1+h 0+h c 2h 1——波浪高度校核时，V=16m/s 2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×165/4×0.51/3=0.42m 设计时，V=24m/s2h 1=0.0166×V 5/4×D 1/3=0.0166×245/4×0.51/3=0.70m h0——波浪中心线高出静水位高度校核时，2L 1=10.4×(2h 1>0.8=10.4×0.420.8=5.21mm L h 11.024h 1210==π设计时，2L 1=10.4×(2h 1>0.8=10.4×0.700.8=7.81mm L h 20.024h 1210==πh c ——安全超高，等知：校核时，h c =0.3m ；设计时，h c =0.4m 。

由以上可得坝顶超高为：校核时Δh=2h 1+h 0+h c =0.42+0.11+0.3=0.83m设计时Δh=2h 1+h 0+h c =0.70+0.20+0. 4=1.30m 则确定坝顶高程为：校核时 Z 坝顶=324.7+0.83=325.53m 设计时 Z 坝顶=324.5+1.30=325.80m取其中大者即325.80m,作为坝顶高程<如图2-1所示）。

重力坝计算实例

应变等性能参数。
利用离散元法对重力坝进行离散化，通过求解离散化的方程来获得坝体的位移、应
力等性能参数。
智能化与自动化技术的应用
智能化设计
利用人工智能技术对重力坝进行智能化设计，提高设计效率和精度。
自动化监测
利用自动化技术对重力坝进行实时监测，提高监测效率和精度。
自动化控制
利用自动化技术对重力坝进行控制，提高控制效率和精度。
重力坝计算实例
• 重力坝概述 • 重力坝计算的重要性 • 重力坝计算实例：某水电站大坝 • 重力坝计算的关键因素 • 重力坝计算的未来发展
01
重力坝概述
重力坝的定义与特点
定义
重力坝是一种依靠自身重量产生压重来抵抗水平推力的坝体结构。
特点
结构简单、稳定性好、安全可靠、维护方便，适用于各种地形和地质条件。
合理布置排水系统
通过计算排水系统的排水能力，可以合理布置排水孔和排水沟，降低坝体的扬压力，提高其稳定性。
考虑地震作用
在计算中充分考虑地震作用的影响，可以提高坝体的抗震性能和稳定性。
优化坝体设计
01
降低成本
通过精确计算，可以优化坝体的材料用量和施工方案，降低工程成本。
02
提高运行效率
03
延长使用寿命
05
重力坝计算的未来发展
数值模拟技术的发展
数值模拟技术
有限元法
通过建立数学模型，利用计算机技术模拟重力坝的工作状态和行为，为设计、优化
和安全评估提供依据。
利用有限元法对重力坝进行离散化，通过求解离散化的方程来获得坝体的应力、应
变等性能参数。
边界元法
离散元法
ห้องสมุดไป่ตู้

2重力坝的荷及其组合

返回
风浪要素及浪压力计算方法及计算公式来源于《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997。我国《混凝土重力坝设计规范》推荐采用官厅水库公式计算：
g 2hl 1 / 12 gD 0.0076 0 2 v 2 v v0 0
1/ 3
g 2 Ll 1 / 2.15 gD 2 0.331 0 v 2 v v0 0
荷载组合
基本荷载组合
特殊荷载组合
特殊一（校核洪水情况）
特殊二（地震情况）
(1) 基本荷载组合： 1）坝体及设备自重
2）正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力
3）对应于（2）的扬压力
4）於沙压力
5）相应的浪压力（50年一遇风速）
6）土压力
7）冰压力（不能和浪压力重合） 8）相应于设计洪水位时的动水压力
○
6.地震荷载: 地震惯性力动水压力(激荡力) 动土压力一般采用拟静力法计算地震荷载重力坝一般只考虑顺河流方向的水平地震作用；对设计烈度为8、9度的1、2级重力坝，应同时计入水平向和竖向地震作用。对高度超过 150米的坝,应进行动力分析。
返回
① 地震惯性力

Fi a hG Ei i / g
作用点位于水面以下0.54H1处
水深为y的截面以上单宽地震动水压力的合力及其作用点深度可查现成图表。
7、冰压力和冰冻作用
冰压力包括静冰压力和动冰压力。静冰压力：寒冷地区，水库表面将结冰，当气温升高时，冰层膨胀，对建筑物产生的压力。动冰压力：当冰破碎后，受风和水流的作用而漂流，当冰块撞击在坝面或闸墩上时将产生动冰压力。
5）地震作用力
6）土压力、淤沙压力
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重力坝计算实例

算
简
力矩=432.621×12.88=5572.158(kN•m)
图
PV3=1/2×9.81×2.1×2.1×0.7=15.142(kN)
力臂=28.56/2－2.1×0.7/3=13.79(m)
力矩=－15.142×13.79=－208.805(kN•m)
泥沙压力计算 PsH=1/2×6.5×11.1×11.1×tan2(45－18/2)=211.374(kN) 力臂=1/3×11.1=3.7(m)
三、计算实例
34.8 33.0
大
28.8
坝
实
21.0
用
1：0.2
1：0.7
剖
11.1
面
图
2.1
O(形心)
0.0
6.9
荷
载
计
PsV
11.1
算
简
图 PsH
34.8
PL
33.0
28.8
PV1 21.0
1：0.7
PV2 PH1
1：0.2
W1
W2
6.9
U2
W3
O(形心)
0.0
U1
U3
坝体自重计算静水压力泥沙压力
力矩=－6967.296×0.84=－5852.529(kN•m)
静水压力计算
PH1=1/2×9.81×33×33×1=5341.545(kN) 力臂=1/3×33=11.0(m)
力矩=－5341.545×11.0=－58756.995(kN•m)
PH2=－1/2×9.81×2.1×2.1×1=－21.631(kN) 力矩=21.631×0.7=15.142(kN•m)
设
W3 6967.30

重力坝设计例题—荷载计算

设
W3 6967.30
6967.30
-0.84 -5852.53 -5852.53
计
洪
水平
PH
1
水
水压力
5341.5 5
5341.5 5
1 1. -58757.00 -58757.00 0 0
位
PH
-21.63
-21.63 -0.70 15.14
15.14
情况
2
PV 494.42 1
494.42
12.18 6022.08 6022.08
重力坝设计例题—荷载计算
重力坝设计例题
三、计算实例
34.8 33.0
大
28.8
坝
实
21.0
用
1：0.2
1：0.7
剖
11.1
面
图
2.1
O(形心)
0.0
6.9
荷
载
计
PsV
11.1
算
简
图 PsH
34.8
PL
33.0
28.8
PV1 21.0
1：0.7
PV2 PH1
1：0.2
W1
W2
6.9
U2
W3
O(形心)
力矩=－6967.296×0.84=－5852.529(kN•m)
静水压力计算
PH1=1/2×9.81×33×33×1=5341.545(kN) 力臂=1/3×33=11.0(m) 力矩=－5341.545×11.0=－58756.995(kN•m)
PH2=－1/2×9.81×2.1×2.1×1=－21.631(kN) 力矩=21.631×0.7=15.142(kN•m)

重力坝计算实例

-5852.53
-58757.00 15.14 6022.08
-5852.53
-58757.00 15.14 6022.08
垂直水压力
PV2
PV3 Psv PsH
432.62
15.14 80.09 211.37
432.62
15.14 80.09 253.65
12.88
-13.79 13.54 -3.70
泥沙压力计算 PsH=1/2×6.5×11.1×11.1×tan2(45－18/2)=211.374(kN) 力臂=1/3×11.1=3.7(m) 力矩=－211.374×3.7=－782.084(kN•m) PsV=1/2×6.5×11.1×11.1×0.2=80.087(kN) 力臂=28.56/2－11.1×0.2/3=13.54(m) 力矩=80.087×13.54=1084.378(kN•m) 回计算简图
浪压力计算
ghl 1 / 12 gD 0 . 0076 V 0 2 2 V0 V0
1/ 3
gLm 1 / 2.15 gD 0 . 331 V 0 2 2 V0 V0
1 / 3.75
hZ
h12%
Lm
cth
2H Lm
计算风速V0=1.5×12=18(m/s)，D=900(m) hL=0.59(m)，Lm=6.88(m) 由于gD/V02=27.25，
WR 6 M R 2 1 m 2 B B .89 6 (-31807.03) 9413 2 1.0 1.0 ( 1 0 . 7 ) 839.74KPa 2 28.56 28.56

重力坝设计例题—荷载计算(可以考)

力矩=－15.142×13.79=－208.805(kN•m)
泥沙压力计算 PsH=1/2×6.5×11.1×11.1×tan2(45－18/2)=211.374(kN) 力臂=1/3×11.1=3.7(m)
力矩=－211.374×3.7=－782.084(kN•m)
PsV=1/2×6.5×11.1×11.1×0.2=80.087(kN) 力臂=28.56/2－11.1×0.2/3=13.54(m)
P
ห้องสมุดไป่ตู้494.42
-21.63
494.42
-21.63 -0.70 15.14 12.18 6022.08
15.14 6022.08
• 作用原则值
作用设计值
•弯矩
原
校核
荷载
力臂 (m)
则
弯矩设计值 (kN·m)
垂直荷载水平荷载垂直荷载水平荷载
值
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
洪
• (kN
水
力矩=80.087×13.54=1084.378(kN•m)
回计算简图
1/ 3
ghl V02
0.0076V01/12
gD V02
浪压力计算
1/ 3.75
gLm V02
0.331V01/
2.15
gD V02
hZ
h12%
Lm
cth 2H
Lm
计算风速V0=1.5×12=18(m/s)，D=900(m)
1 1. -67139.03 -67139.03 5 0
PH
2
PV
1
556.23
-53.42
556.23

重力坝分析与计算

一、计算荷载组合：坝体自重：区域① W11=10*125*24=30000KN 方向↓ 区域② W12=0.5*113*73.45*24=99598.2KN 方向↓ W1=W11+W12=30000+99598.2=129598.2KN 方向↓ 静水压力：垂直水压力PV=0.5*17*17*0.65*9.8=920.47KN 方向↓ 水平水压力，上游PH1=0.5*γw*H ²=0.5*9.8*120²=70560KN 方向→ 下游PH2=0.5*γw*H ²=0.5*9.8*17²=1416.1KN 方向← 淤沙压力：Ps=0.5*γsb*hs ²*tan ²（45-ⱷs/2）0.5*8.5*21.8²*tan ²（45-27/2）=758.47KN 方向 → 扬压力：浮托力 U1=γw*H*B=9.8*17*83.45=13902.77 KN 方向↑ 渗流力，区域a U2=ωγα***)1(*5.01L H -=0.5*（1-0.2）*103*7*9.80=2826.32KN 方向↑区域b U3=ωγα**1H L =7*0.2*103*9.80=1413.16KN 方向 ↑区域c U4=ωγα***5.02L H =0.5*0.2*103*76.45*9.80=7716.86KN 方向↑ U=U1+U2+U3+U4=13902.77+2826.32+1413.16+7716.86=25859.11KN 方向↑ 荷载计算如下图所示：二、沿坝基面的抗滑稳定分析以单宽坝段作为计算单元，按抗剪断强度公式计算，认为坝体混凝土与基岩接触良好，接触面面积为A ，采用接触面上的抗剪断参数'f 和'c 计算抗滑稳定安全系数。

A=83.45㎡PA c U W f K s∑+-∑=''')(=(0.92*（129598.2+920.47-25859.11）+750*83.45)/(70560-1416.1+758.47)=2.273 满足要求。

重力坝荷载稳定计算表(溢流坝段)

(3)坝址抗压强度承载能力极限状态计算（偶然状态－偶然组合）作用效应函数抗滑稳定抗力函数 γ 0ψS (.)
S (.) = (
R (.) = min( f c , f R )
Σ WC ΣM C T C − )(1 + m 2 2 ) AC JC
-209.56 11700.00 -160.31
共 91 页
华北水利水电学院毕业设计计算工况：偶然状况（校核）（1）荷载计算作用项目坝体自重W1 坝体自重三角形重标准值(kN) 0.00 149.50 143.58 0.00 0.00 188.50 5.76 2.40 0.00 0.00 0.00 0.00 188.50 3.78 3.20 0.00 121.75 36.48 0.00 0.00 0.00 距形心点的距离 (m) 0.00 3.25 1.36 0.00 0.00 -2.12 -1.88 2.08 0.00 0.00 0.00 0.00 2.05 0.40 -0.27 6.46 0.76 0.00 0.00 0.00 0.00 力矩标准值 (kN.m) 0.00 485.88 195.26 0.00 0.00 -400.03 -10.83 4.99 0.00 0.00 0.00 0.00 385.79 1.51 -0.85 0.00 28.92 0.00 0.00 0.00 0.00 系数 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.20 1.00 1.20 1.20 1.00 1.10 1.20 0.00
-134.12
（5）坝基面应力（单位：Mpa） σyu=
∑W + 6∑M
Τ Τ2