autostable水闸稳定计算 解释说明
水闸过流能力及稳固计算[整理版]
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水闸过流能力及结构计算计算说明书审查校核计算***市水利电力勘测设计院2011 年 08 月 29日1、水闸过流能力复核计算水闸的过流能力计算对于平底闸,当为堰流时,根据《水闸设计规范》(SL265-2001)附录A.0.1规定的水力计算公式:2302H g b m Q s εσ=22'02ϕg bh Q h H c c ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=4001171.01ss b b b b ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=ε 式中:B 0—— 闸孔总净宽,(m );Q ——过闸流量,(m 3/s );H 0——计入行进流速水头的堰上水深,(m );h s ——由堰顶算起的下游水深,(m );g ——重力加速度,采用9.81,(m/s 2);m ——堰流流量系数,采用0.385;ε——堰流侧收缩系数;b 0——闸孔净宽,(m );b s ——上游河道一半水深处的深度,(m );b ——箱涵过水断面的宽度,m ;h c 进口断面处的水深,m ;s σ——淹没系数,按自由出流考虑,采用1.0;ϕ——流速系数,采用0.95;已知过闸流量Q=5.2(m 3/s )先假设箱涵过流断面净宽确定箱涵过流断面高度,经试算得:综上,过流断面尺寸为2.5m ×2.0m (宽×高),设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ,过流能力满足要求。
2、结构计算**堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构,对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。
(1)抗滑稳定计1)计算工况及荷载组合工况一:施工完建期,荷载组合为自重+土压力工况二:外河设计洪水位,荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力2)荷载计算计算中砼强度等级为C20,钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级,保护层厚度梁25mm、板20mm,符号规定:力向下为正,向上为负,力矩逆时针为正,顺时针为负。
闸门重 2.352×9.81=23.07 KN;闸底板重25×4.0×0.7×4.1=287 KN;闸墩重25×0.8×4×2*2=320 KN;平台板,梁25×(0.25×0.45×2+1.05×0.15)×2.5=23.91 KN;柱25×2.82×0.4×0.4×4=45.12 KN;启闭力-100 KN;启闭机重0.56×9.81=5.49 KN;启闭梁25×(0.3×0.5+0.25×0.4+1.35×0.12)×2×3.5=72.1 KN;工作桥25×(5.9×0.12+0.2×0.25×3)×2.0=42.9 KN;25×(6.28×0.13×2×0.13+1.2×0.15×5×0.15)×2=34.73 KN;启闭房砖墙22×0.864×4.1×4=311.73 KN;∑自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340=1016.98KN ;水重 10×2.0×2.0×2.5=100 KN ;由表可知浪压力为2.35 KN ;有表可知土压力为38.49 KN ;闸前静水压力 (27.7+47.7)×2/2×2.5=188.5 KN ;离截面形心距离 e=()()377.477.277.477.222⨯++⨯⨯=0.91扬压力 0.5×2×10×2×2.5=-50KN ;计算工况荷载汇总(对闸室基底面形心求矩)3)抗滑稳定计算公式[]c c K HGf K ≥⋅=∑∑式中:Kc ——为抗滑稳定安全系数;[]c K ——规范要求的抗滑稳定安全系数最小值;∑G ——作用在防洪闸上的全部垂直力总和 ;∑H ——作用在防洪闸上的全部水平力总和;f ——闸室基底面与地基之间的摩擦系数,取0.44)计算结果工况一:∑G =951.5 KN ;∑H =33.33 KN ; K c =33.335.9514.0⨯=11.41>1.2 满足要求;工况二:∑G =1001.5 KN ;∑H =224.18 KNK c =18.2245.10014.0⨯=1.78>1.2 满足要求。
AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用

AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用摘要:AutoBank是一款功能强大,可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算的软件。
AutoBank软件可直接应用于Autocad图形,全部图形化界面,界面简洁,操作方便,软件运行稳定,结果可靠,应用该软件可以有效的提高工作效率。
本文主要介绍了该软件的原理和计算方式,并通过实例介绍了AutoBank软件在土石坝除险加固工程计算中的应用。
关键词:水利、土石坝计算、AutoBank土石坝是指由土、石等当地材料填筑而成的坝,是历史最悠久的一种坝型。
据统计,我国兴建的各类型的坝中有95%以上为土石坝,其中大多数修建于上世纪七八十年代,这些土石坝经过长时间的运行加上受限于当时的技术和施工方法,绝大多数成了病险坝。
而造成这些病险库的主要原因是由于土石坝渗流稳定不安全造成的,因此对土石坝进行准确的渗流稳定计算对是土石坝除险加固计算的主要计算问题。
AutoBank软件是由河海大学工程力学系(工程力学研究所)研制,内部采用有限元技术,可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算[1-3]。
该软件针对我国水利行业的要求而设计,具有明显行业特点,可以直接应用AutoCAD图形,全部图形化界面,操作简便,最大限度地提高工作效率;渗流、稳定、变形、应力、计算一体化,各计算阶段无缝结合,软件运行稳定,输出结果全面[4-5],本文主要介绍利用AutoBank软件计算土石坝的渗流安全计算。
AutoBank主要功能包括:土石坝稳定渗流计算(等势线、浸润线、水力坡降、任意点的流场数据等),位移、应力应变分析,施工顺序模拟(分期加载/卸载、开挖/填筑过程)等[6]。
1 AutoBank计算原理AutoBank软件计算采用有限元法,有限元法是把连续体或研究区域离散化为有限个单元体的集合体来研究的,一般以渗压水头的分布为研究对象时,作为二向渗流问题考虑[8]。
闸室的稳定计算

摩擦公式: 抗剪断公式:
KC
f G H
KC tg0
G C0 A H
若KC<[K],要提高表层抗滑稳定性则需结合工程的 具体情况,采取下列一种或几种抗滑措施:
(1)将闸门位置移向低水位一侧,或将水闸底板向 高水位一侧加长;
(2)适当增大闸室结构尺寸; (3)增加闸室底板的齿墙深度,以提高抗滑力。 (4)增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将
第六节
闸室的稳定计算、沉降校核及地 基处理
一、荷载计算及荷载组合 二、稳定分析 三、闸基的沉降 四、地基处理
一、荷载计算及荷载组合
1、荷载
作用在水闸结构 上的主要荷载有 自重、水重、静 水压力、扬压力、 浪压力、泥沙压 力、土压力及地 震荷载等
2、荷载组合
荷载 计算情况
荷载
组合
重 静水 扬压 浪压 泥沙 地震
一荷载计算及荷载组合二稳定分析三闸基的沉降四地基处理作用在水闸结构上的主要荷载有自重水重静水压力扬压力浪压力泥沙压力土压力及地震荷载等荷载组合计算情况正常挡水情况基本情况设计洪水情况按检修期低水位条件或其他可能时期计算各种荷载校核洪水位情况按校核洪水位进行计算特殊情况地震情况按正常挡水位组合计算静水压力扬压力浪压力等地震烈度大于6度时考虑地震组合影响一般分为施工完建运用检修等情况进行计算土基上的闸室稳定计算应满足
Pmax
Pm in
3、沿闸室基础底面的抗滑稳定安全系数, 应大于允许值,即
KC KC
4、验算闸基的整体稳定 (1)在竖向荷载作用下的地基承载力 (2)在竖向荷载和水平荷载共同作用下,
地基承载力核算。
2、计算方法
(1)验算闸室基底压力 当结构布置及受力情况对称时
某水库稳定计算物理参数

稳定计算原理简介按照对附加孔隙水压力的不同考虑,稳定计算分为总应力法和有效应力法,总应力法不考虑孔隙水压力,采用总应力强度指标(快剪指标);有效应力法计入附加孔隙水压力,采用有效应力强度指标。
有效应力法是通用计算方法,适用于各种工况。
稳定渗流期认为附加孔隙水压力已经消散不予考虑,施工期和水位降落期对粘性土应该计入附加孔隙水压力。
在没有实测资料的情况下,附加孔隙水压力=孔压系数×土条有效重量的增量。
表计算方法和对应的强度指标体公式参见《碾压式土石坝设计规范》,《堤防工程设计规范》等相关文献。
计算时需要求最小安全系数的滑弧位置,有关计算由软件自动实现。
Autobank稳定计算报告1 计算选项设定值作业数量=0搜索精度=3设定滑面最小长度(m)=1设定滑面最小深度(m)=0.5土条数量=302 材料表(水下)施工期孔压系数=0.8(水下)降落期孔压系数=0.83 各工况计算过程job1,正常运行期,有效应力法,无渗流,无降雨,瑞典法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.57998AF/F=11019.9/6974.72滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=197.734滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job1,正常运行期,有效应力法,无渗流,无降雨,瑞典法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.71676AF/F=9637.94/5614.03滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=122.565滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job2,正常运行期,有效应力法,(浸润线)水位2,无降雨,瑞典法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.51187AF/F=6250.88/4134.55滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=166.738滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job2,正常运行期,有效应力法,(浸润线)水位2,无降雨,瑞典法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.04581AF/F=632.081/604.392滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=14.9185滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job3,水位降落期,有效应力法,(浸润线)水位1~(浸润线)水位3,无降雨,瑞典法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.07353AF/F=2101.85/1957.88滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=31.2457滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job3,水位降落期,有效应力法,(浸润线)水位1~(浸润线)水位3,无降雨,瑞典法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.05658AF/F=665.856/630.197滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=14.2923滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job4,施工期,总应力法,无渗流,无降雨,瑞典法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.27555AF/F=8896.63/6974.72滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=197.734滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job4,施工期,总应力法,无渗流,无降雨,瑞典法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.43569AF/F=861.597/600.126滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=28.3615滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job5,施工期,总应力法,(浸润线)施工期水位,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.29898AF/F=7419.21/5710.77滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=244.763滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job5,施工期,总应力法,(浸润线)施工期水位,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=1.49568AF/F=693.542/463.639滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=36.7169滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=04 计算结果5 附图。
水闸稳定计算知识分享

允许值
2 1.1 1.25
备注 偏外河侧
<[η] >[Kf] >[Kc]
外河为上游,内河为下游)
0.6
排架长1
0.6
0.3
排架宽1
0.3
2
排架高1
3.9
2
排架长2
1.3
0.3
排架宽2
0.3
0.39
排架高2
0.4
3.69
排架长3
0.3
2
排架宽3
4
0.3
排架高3
0.4
5.4
排架数
2
4
6
10.7
力臂(m) 6.85 6.85 6.10 12.95 6.10 12.95 0.85 3.95 12.95 6.40 7.75 7.75 6.80 10.36 11.20 9.20 7.95 9.20 7.75 7.95 3.95 3.95 0.53 ΣM=
满足要求 满足要求 满足要求源自上游交通桥高0.4
电机层楼板长1
边墩数
2
上游交通桥墩面积
0.1
电机层楼板长2
边墩高1
5
下游工作桥长
1.5
电机层楼板宽
边墩高2
4
下游工作桥宽
6
闸室房屋楼板厚
边敦厚
0.5
下游工作桥高
0.2
闸室房屋楼板长
边墩顺水流长度1
12.2
后墙高
5
闸室房屋楼板宽
边墩顺水流长度2
1.5
后墙厚
0.4
房屋长
中墩高1
5
后墙宽
体积(m3) 57.60 14.60 143.10 23.00
水工建筑物稳定计算?看这里轻松学

水工建筑物稳定计算?看这里轻松学一、构造的强度、刚度和稳定性。
工程构造的首要功能,是要能承载和传递荷载(荷载是指使构造或构件产生内力和变形的外力及其它因素)。
要传递荷载,首先是要能承受荷载。
什么叫做能承受荷载?在工程上有三个基本标准。
这三个基本标准就是:强度、刚度和稳定性。
什么是强度?强度是指材料或构造能承受多大的载荷而不破坏。
简单的例子,就是给一根杆件施加力,这个力大到一定程度就把它掰断了,这个杆件在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,就是极限强度,也可称为破坏强度(有些材料在到达极限强度前还有个屈服强度,这里不细说)。
什么是刚度?刚度是指材料或构造在受力时抵抗弹性变形的能力。
建筑构造在使用上有变形极限的要求,如果变形太大,虽然可能还没有破坏,但实际上已经失去了它的使用功能。
但还存在一种情况:可能构造既还未破坏也未变形太大,但却已失去了它作为构造的功能,这就是构造的稳定性问题。
什么是构造的稳定性?所谓构造的稳定性,是指构造在外载荷的作用下,能够保持原有平衡状态的能力。
如果构造在外荷载作用下不能保持原有平衡状态,就叫做“失稳二比方房屋建筑构造的压杆稳定问题等。
水工建筑上常遇到的是抗滑稳定和抗倾稳定问题。
比方一个重力坝,它功能是能挡水,有一种情况:即它的材料被破坏了,或变形了,这就是强度或刚度问题;但也可能有一种情况:它内部的材料可能并没有破坏或变形,但是被水平力推动了,或者被倾覆了,那它也已经不能发挥挡水功能了,要造成巨大的灾害。
这就是重力坝的抗滑稳定和抗倾稳定。
本文主要讨论的仅为水工建筑物的稳定计算问题。
另外正如文章标题所示的,本文只是浅谈和科普性质,并未深入探讨。
二、水工建筑物抗滑、抗倾稳定问题概述水工建筑物的抗滑稳定和抗倾稳定问题,比方重力坝的稳定、水闸闸室的稳定、泵站泵房的稳定、挡土墙的稳定等等,基本上都可以归结为一个简单的模型,如下列图所示:上图中,水平方向的合力2P,铅直方向的合力2队顺时针方向的合力矩顺时针,逆时针方向的合力矩逆时针。
水闸稳定计算

四、闸室稳定计算(1)闸室基底应力计算依据“规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页(7.3.4-1)计算。
P max=∑G/A+∑M/WP min=∑G/A-∑M/W式中:P max--闸室基底应力的最大值;P min--闸室基底应力的最小值;∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载(KN);∑M--作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩(KN·m);A--闸室基底面的面积(m2);W--闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩(m3)。
在各种情况下,平均基底应力不大于地基允许承载力,最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。
(2)沿基底面的抗滑稳定计算依据“规范”抗滑稳定安全系数计算按第30页(7.3.6-1)计算。
K c=(f∑G)/∑H式中:K c--沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数;f--闸室基底面与地基之间的摩擦系数,可按第32页表7.3.10规定采用;∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载(KN);∑H--作用在闸室上的全部水平向荷载(KN);PmPmax=η=1/2(Pmax Kcφ项目12345678910111213B12 Pmin= Pmax=η=1/2(Pmax注作项24567891011121314B12 Pmin= Pmax=η=1/2(Pmax Kcφ基本资料:B AGM 偏心距e=M/G1222824827-8609.6638-0.34678631Pmin=G/A (1+6e/B )=90.00950921Pmax=G/A (1-6e/B )=127.7711925<500η=Pmax/Pmin= 1.419529933<1.51/2(Pmax+Pmin)=108.8903509满足稳定要求设计钢筋砼容重为25KN/m3,地基允许承载力为0.5mpaB AGM偏心距e=M/Gφ1222822541.6-7767.7857-0.344597830Pmin=G/A (1+6e/B )=81.8320489Pmax=G/A (1-6e/B )=115.9012844<500η=Pmax/Pmin= 1.416331205<1.51/2(Pmax+Pmin)=98.86666667Kc=(Tan φ∑G+Co*A)/∑H=5.852273911>1.2满足稳定要求B AGM 偏心距e=M/G1222820877.8-12234.5848-0.58600929Pmin=G/A (1+6e/B )=64.73906842Pmax=G/A (1-6e/B )=118.3995281<500η=Pmax/Pmin= 1.828872904<2.01/2(Pmax+Pmin)=91.56929825满足稳定要求注:由于本闸的正常挡水位为1625.6m ,当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙,所以当水位在校核洪水位时作用在闸室上的水平力很小,所以只需对此工况的地基承载力进行复核。
闸稳定及结构应力计算
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工程名称: 工况:
闸室长度 闸室总宽 闸墩总厚 上游水位(内河) 28 25 5.00 闸基高程 底板高程 底板厚度 长度 14 0 启闭机房 公路桥 汽车荷载 闸墩b2 0 8 0 14 0 启闭机房 公路桥 汽车荷载 闸墩 b3 0 8 0 14 0 启闭机房 公路桥 汽车荷载 闸墩 b4 启闭机房 公路桥 汽车荷载 工作门槽 闸墩 b1 以下闸墩 14 0 10.77 0 1.5 0 14 0 0.0 0.0 5541.2 0.0 0 8 0
0 0 0 155153 0 0 0 0 116364 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1407 43612 480200 152512 0 -954638 508372 727031 40103 -327 35966 63. 14.00 28.00 28.00
1079.61 33.66 1094.75 34.14
σ
顶
σ
底
1183.2
-1927.4
2014-8-18
0.00 0.00 0.00 KN-m 弯矩 -32305 0 0 0 0 -43074 0 0 0 0 0 -32305 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 38788 0
0 0 0 51718 0 0 0 0 38788 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -21103 21103 0 -152512 0 0 127093 -3810
0 0 0 10.77 0 0 0 0 10.77 0 0 0 0
0 11.5 0 2 0 0 11.5 0 1.5 0 0 11.5 0
0 25 0 14 0 0 25 0 14 0 0 25 0
0.0 0.0 0.0 7388.2 0.0 0.0 0.0 0.0 5541.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
堤防整体稳定计算书-个人例子分享

1.1 堤防整体稳定计算(1)计算方法根据《堤防工程设计规范》GB50286-2013进行抗滑稳定计算。
计算软件采用河海大学开发的AUTOBANK7.0水工结构分析系统。
计算方法为简化毕肖普法,计算公式如下:[]{}∑∑+±'+'+'-±=]/sin )[()/tan tan 1/(sec tan sec sec )(R M a V W K a a b c a ub a V W K Cϕϕ式中:K ——土坡稳定安全系数W ——土条重。
V ——垂直地震惯性力(V 向上为负,向下为正) u ——作用于土条底面的孔隙压力(KN/m 2)α——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角(°)b ——土条的宽度ϕ''、c ——土条底面的有效凝聚力(KN/m 2)和有效内摩擦角(°) Mc ——水平地震惯性力对圆心的力矩(KN •m ) R ——圆弧半径(m ) (2)计算工况水位组合根据《堤防工程设计规范》,并结合工程情况和水文条件,本工程按施工期、正常运行期、水位骤降期三种工况进行整体稳定分析计算。
施工期工况临水坡水位一般为常水位,堤后一般采用地下水位;正常运行期临水侧取设计洪水位,背水侧取地表高程;水位降落期工况临水侧取骤降36h 的水位,背水侧取地表水位。
(3)计算断面选取某河道堤岸结构型式主要分拓浚式斜坡式复合、回填河道直斜复合式断面两种。
本次堤防稳定计算选取各典型断面进行整体稳定分析。
根据本阶段地质提供的资料,选取8个典型断面和最不利断面进行计算。
(4)各土层物理力学指标 a.地质指标取用分析根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),在计算正常运行期、水位骤降期工况的安全系数时,采用建议值的固结快剪指标。
施工期采用总应力法,对应使用快剪指标。
在计算中,根据地质提供的快剪建议值计算,对于由Ⅲ3层淤泥和Ⅲ1层淤泥质粉质粘土控制的土层堤防设计断面安全系数很难达到1.0以上,由于本工程为拓浚河道,堤顶增加土体荷载较小,相对对地面以下土体扰动很小,原有土体大多仍保持原有饱和固结状态,施工期若采用快剪建议值指标,很多断面的安全系数都在0.7、0.8左右,需在设计断面基础上再退堤20m 甚至更远增加综合坡比,或采用地基处理措施,安全系数才能达到1.0以上,这会使工程的投资增大很多以及对征地等政策处理造成困难,计算采用快剪指标是不合适的。
水闸稳定计算PPT课件
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(5-39)
式中 f’——闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系 数,查表5—17;
C’——闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力, kPa,查表5—17
闸室稳定性的判断,要求 : 土基上: KC [K土 ] [K土]查表5-13 岩基上: KC [K岩 ] [K岩]查表5-14
7
2.提高闸室抗滑稳定的工程措施
理论5-3 水闸的稳定分析与地基 处理 (教材5-7,p219)
一、闸室的稳定计算
(一)荷载及其组合
作用在水闸上的荷载 主要有自重、水重、水平 水压力、淤沙压力、扬压 力、浪压力、土压力等。
水闸正常挡水时的荷载计算简图1
1.水平水压力。作用在铺盖与底板连接处的水平水压 力因铺盖所用材料不同而略有差异。如图5—25 (a)和(b)所示。
3
荷载组合 荷载组合分为基本组合与特殊组合两类。
基本组合:由基本荷载组成; 特殊组合:由基本荷载和一种或几种特殊荷载 组成。
荷载见表5—19
4
5
(二)闸室抗滑稳定计算
1.计算公式
(1)土基上水闸闸室沿底板与地基间滑动
对于小型水闸
Kc
f G H
(5-37)
对于大、中型水闸
Kc tg0G C0 A (5-38)
H
式中: G——作用在闸室单元上总的垂直力;
H——作用在闸室单元上总的水平力;
f——闸室底面与土基间的摩擦系数, 根据现场 试验资料选取,初
设时参见表5-15。
0、C0——分别为闸基土体的内摩擦角和凝聚力,见表5-16;
A——闸室单元的底面积。
6
(2)岩基上水闸闸室沿底板与地基间滑动
f 'G C ' A Kc
闸室稳定计算
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闸室稳定计算(1)闸室基底应力计算依据“水闸规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页(7.3.4-1)计算。
e=B/2-∑M/∑GP max =∑G/A*(1+6*e/B)P min =∑G/A*(1-6*e/B)式中:P max --闸室基底应力的最大值;P min --闸室基底应力的最小值;∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载(t );∑M--作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩(t ·m);A--闸室基底面的面积(m 2);B --底板沿水流方向的长度(m)。
e --偏心距设计水位273.58底板高程264.24基本资料:闸室的稳定计算钢筋砼容重为2.5t/m3,进口段底板座于强风化白垩系砂砾岩上,中等透水,承载征值300kPa,f'=1.1,C'=1.1MPa。
五级建筑物水闸稳定基本组合抗滑稳定系数不小于1.05,特殊组合不小于1.0;最大基底应力与最小基底应力之比基本组合不大于2.0,特殊组合不大于2.5。
22程264.24上游9.34备注体积计算12.5644.3*3.6*0.7+(0.4+0.8)*0.4*0.5*2*3.696.723*4*8.062.25927.06*0.4*0.80.5255*0.35*0.31.444*3*0.123.95520.4*0.4*12.36*21.97760.4*0.4*12.360.546*0.3*0.366.87.62121.8*0.27*7+0.3*0.3*0.3*8+1.98*0.12*12+0.18*0.8*83.66*5*0.1275.8160.5*18*3.6*3.6*0.65427.454441/2*9.8*9.34*9.343.1361/2*9.8*0.8*0.833.7129.8*0.8*4.3196.79380.5*9.8*9.34*4.3,承载力特滑稳定系数不小于组合不大于2.0,特47.86329.34*4.3*3.6-96.720.8*8。
AutoBank 稳定计算使用说明
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使用说明
目录 1 功能介绍.......................................................................................................................................... 3 2 软件编制依据................................................................................................................................. 3 3 常用操作......................................................................................................................................... 4
2
1 功能介绍
分类 工况和排水 极限平衡解法 荷载
滑面形式 材料类型
可输出结果
内容
1. 施工期:有效应力法和总应力法 2. 稳定渗流期(运行期):有效应力法 3. 水位降落期:有效应力法和总应力法 1. 瑞典法 2. 毕肖普法 3. 摩根斯顿法
1. 浸润线导入 2. 渗流场导入 3. 地震加速度设定 4. 上部超载和施工期填筑 5. 考虑降雨情况下的稳定计算 1. 圆弧滑动面 2. 抛物线滑动面 3. 软弱夹层复合滑动面 1. 线性材料参数 2. 粗粒料(对数)非线性材料参数 3. 随深度变化的十字板试验参数 4. 抗滑桩 5. 土层加筋 6. 锚杆 1. 指定滑动面的安全系数 2. 全局最危险滑动面及其安全系数 3. 指定滑动面的出口推力
水闸设计及闸室稳定计算
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[附录一: 泄洪冲砂闸及溢流堰的水力计算1.1设计资料:根据设计任务书中提供的资料和该枢纽布置段的基本地形资料本工程中的河流属于山溪性河流天然来水量多集中在洪水季节,平时来水量仅占全年来水量的10%;河水中泥沙含量较大尤其是伴随洪水中的泥沙较多;再根据其地形资料来看本工程布置段的地形坡度比较合适,因此在选择泄洪冲砂闸地板高程1852.40m 。
根据上述本工程中的泄洪冲砂闸为宽顶堰,堰顶高程1852.40m ,过闸水流流态为堰流。
汛期通过闸室的设计洪水流量Q 设=1088m 3/s,校核洪水流Q 校=1368 m 3/s 。
因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式:232Hg mbQ δε=δ- 为淹没系数,取为1.0;m ---为流量系数,因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385; ε--为侧收缩系数,先假定为1.0;H--- 位总水头,初设阶段不考虑行进流速,即假设的堰上水头; b —闸门净宽;来洪水时洪水将由溢流堰和泄洪冲砂闸两部分共同承担,这样可减去一部分闸孔的净宽并设置溢流侧堰初步拟定溢流堰为折线形实用堰。
初步拟定溢流堰堰顶高程=进水闸设计流量的堰顶水头对应的水位+(0.2—0.3m )=进水闸闸底高程1853.60m +闸前水位1.40m +超高0.2m =1856.4m采用共同水位法和堰流公式计算两种工作情况下的特征洪水位:先假设一个水位,用堰流公式分别计算过堰流量和过闸流量,二者相加等于实际流接近计算工作情况下的洪水流量时,该水位就为所求。
因为泄洪冲砂闸为宽顶堰所以尺寸拟定用堰流公式:232Hg mbQ δε=δ- 为淹没系数,取为1.0m ---为流量系数,因为是前面无坎的宽顶堰所以m=0.385;计算溢流堰时因为溢流堰为折线形实用堰m=0.3.ε--为侧收缩系数,先假定为1.0;H--- 位总水头,初设阶段不考虑行进流速,即假设的堰上水头。
b —闸门净宽计算结果如附表1-1,1-2(a )设计洪水情况下:洪水流量Q=1018 m 3/s 。
水闸稳定计算 excel
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水闸稳定计算 excel水闸稳定计算是一项重要的工程计算,主要用于评估水闸的稳定性和安全性。
在水闸设计和运营过程中,进行稳定计算是必不可少的,它可以帮助工程师确定和优化水闸的结构和尺寸,保障水闸的正常运行和安全使用。
水闸的稳定计算主要涉及到水力计算和结构力学计算两个方面。
水力计算主要用于评估水流对水闸的压力和力的作用,而结构力学计算则用于评估水闸结构的抗力和承载能力。
这两个方面的计算相互关联,共同决定了水闸的稳定性。
在水力计算方面,需要考虑到水流对水闸的冲击力、水压力和水动力力的影响。
工程师可以借助流体力学的原理和公式来计算这些力的大小和分布情况,并进一步评估水闸结构的受力情况。
水压力和水动力力的大小主要取决于水流速度、水流方向和水流量等因素,而冲击力则取决于水流的流态和期间波动等因素。
结构力学计算主要用于评估水闸的抗力和承载能力,包括重力荷载、水压力荷载、冲击力荷载等因素的影响。
工程师需要使用结构力学的原理和公式,计算水闸的受力情况,并进一步评估水闸结构的安全性。
水闸结构的抗力主要取决于材料的力学性质和结构的形状和尺寸等因素,而承载能力则取决于水闸的结构设计和构造方式等因素。
为了保障水闸的稳定性和安全性,工程师需要进行全面而系统的计算和评估。
他们需要收集和分析大量的水力和结构参数,如水流速度、水流方向、水流量、水闸尺寸、水闸结构形状等。
然后,他们可以利用这些参数,借助相关的计算方法和工具,进行水闸稳定性的综合计算和评估。
在实际的工程设计和运营中,工程师通常会使用电子表格软件,如Excel,来进行水闸稳定计算。
Excel提供了强大的计算和数据处理功能,可以方便地进行各种计算和分析。
工程师可以使用Excel的公式和函数,建立相应的计算模型和工作表,输入相关的参数和数据,进行水闸稳定性的计算和分析。
在进行水闸稳定计算时,工程师通常需要进行多重计算和分析,以获得全面和可靠的结果。
他们可以使用Excel的排序、筛选和汇总功能,对水闸稳定性的计算结果进行统计和比较。
稳定报告
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稳定计算原理简介按照对附加孔隙水压力的不同考虑,稳定计算分为总应力法和有效应力法,总应力法不考虑孔隙水压力,采用总应力强度指标(快剪指标);有效应力法计入附加孔隙水压力,采用有效应力强度指标。
有效应力法是通用计算方法,适用于各种工况。
稳定渗流期认为附加孔隙水压力已经消散不予考虑,施工期和水位降落期对粘性土应该计入附加孔隙水压力。
在没有实测资料的情况下,附加孔隙水压力=孔压系数×土条有效重量的增量。
表计算方法和对应的强度指标体公式参见《碾压式土石坝设计规范》,《堤防工程设计规范》等相关文献。
计算时需要求最小安全系数的滑弧位置,有关计算由软件自动实现。
Autobank稳定计算报告1 计算选项设定值作业数量=0搜索精度=3设定滑面最小长度(m)=1设定滑面最小深度(m)=0.5土条数量=302 材料表(水下)施工期孔压系数=0.8(水下)降落期孔压系数=0.83 各工况计算过程job1,施工期,有效应力法,(浸润线)施工期水位水位线1,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=2.5569AF/F=13076.4/5113.98滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=120.673滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job1,施工期,有效应力法,(浸润线)施工期水位水位线1,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动)稳定安全系数Fs=2.38731AF/F=9772.07/4093.07滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=105.433滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job2,施工期,总应力法,(浸润线)施工期水位水位线1,无降雨,瑞典法,0g(向左滑动) 稳定安全系数Fs=2.16889AF/F=16538.9/7625.52滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=86.6992滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job2,施工期,总应力法,(浸润线)施工期水位水位线1,无降雨,瑞典法,0g(向右滑动) 稳定安全系数Fs=2.0324AF/F=14028.2/6902.3滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=75.2302滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job3,正常运行期,有效应力法,(浸润线)设计水位1,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动) 稳定安全系数Fs=2.80628AF/F=8331.11/2968.65滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=104.172滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job3,正常运行期,有效应力法,(浸润线)设计水位1,无降雨,毕肖普法,0g(向右滑动) 稳定安全系数Fs=2.19248AF/F=18545.4/8455.46滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=99.1166滑动方向=向右滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job5,水位降落期,有效应力法,(浸润线)设计水位1~(浸润线)降落后水位线1,无降雨,毕肖普法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.88197AF/F=11197.2/5948.01滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=110.852滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=0job6,水位降落期,有效应力法,(浸润线)设计水位1~(浸润线)降落后水位线1,无降雨,瑞典法,0g(向左滑动)稳定安全系数Fs=1.67988AF/F=10076.3/5998.26滑面类型=圆弧圆弧半径(m)=62.3238滑动方向=向左滑动外加荷载总量(KN):Fx=0,Fy=04 计算结果5 附图。
水闸稳定计算
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当硬土层埋深较深时,桩只能插入到软土层的一定深 度,利用桩与周围土壤的摩擦力支承上部荷载,称为摩擦 桩。水闸多采用摩擦桩。
.
(四)其他方法 振冲砂桩法、强夯法、高压
旋喷法、真空预压法等等。
.
回答以下问题:
1、水闸稳定分析包括哪些内容?计算公式是 什么?
2、水闸地基处理有哪些方法? 3、换土垫层进行地基处理时,砂垫层的作用
1.作用
在软土层厚度较大的地基上,桩基础是解决地基 承载力不足的有效方法。设置桩基础后,能够提高 地基的承载力和抗滑稳定性,减少沉陷量。
2.桩基础型式(按施工方式分)
桩基础按施工方式分为:打入混凝土预制桩和钻 孔灌注混凝土桩两种。
(1)打入式预制桩
打入式预制桩一般采用钢筋混凝土桩,直径 d=0.25~0.55m。现场预制桩的长度在25~30m;工厂 预制桩一般长不超过12m,便于运输。
当闸室抗滑稳定安全系数不能满足规范规定的允许安 全系数时,可采取下列措施提高闸室稳定性。
(1) 适当将闸门向闸室下游一端移动布置,或将底板向上 游端适当加长,充分利用闸室水重。(增加G)
(2) 改变闸室结构尺寸,增加自身重量。
•增加底板厚度时,由于其位于水下,受到水的浮力,有 效重量小,不经济。
•增加闸墩厚度时,虽然增加了自重,但同时也增加了闸 室前缘宽度和挡水面积,因而也同时增加了水平推力。
(5-39)
式中 f’——闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数, 查表5—17;
C’——闸室基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力, kPa,查表5—17
闸室稳定性的判断,要求 :
土基上: KC [K土] [K土]查表5-13 岩基上: KC [K岩] [K岩]查表5-14
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autostable水闸稳定计算解释说明
1. 引言
1.1 概述
Autostable水闸稳定计算作为一种重要的水利工程设计方法,在当今的水利工程领域中扮演着至关重要的角色。
它利用计算方法和原理来评估和确定水闸在不同条件下的稳定性,并提供有效的技术指导。
本篇文章旨在系统地介绍autostable水闸稳定计算的背景知识、计算方法和实例分析,为该领域的研究者和从业人员提供较全面的了解和参考。
1.2 文章结构
本文共分为五个主要部分。
首先,在引言部分,我们将对该主题进行说明,并阐明文章结构。
其次,背景知识部分将介绍autostable水闸及其应用领域以及稳定计算在水闸设计中的重要性。
然后,我们将详细探讨autostable水闸稳定计算方法和原理,包括基本原理和假设条件、稳定计算模型的建立步骤以及常用的稳定计算方法介绍。
接下来,我们选取一个实例进行分析,并阐述实例选择与参数确定、计算过程与结果分析以及结果验证与讨论。
最后,在结论与展望部分,我们将总结主要研究成果和发现,并提出未来autostable水闸稳定计算的研究方向建议。
1.3 目的
本文的目标是为读者全面介绍autostable水闸稳定计算方法和原理,以及其在水利工程设计中的重要性。
通过深入剖析实例并进行结果验证与讨论,旨
在增强读者对该方法的理解,并提供对未来研究方向的展望和建议。
希望本文能够为相关领域的专家、学者和工程师提供有价值的参考资料,推动该领域更好地发展和应用。
2. autostable水闸稳定计算的背景知识
2.1 autostable水闸的定义
autostable水闸是一种能够自动调节流量并保持稳定的水闸。
它采用了先进的控制技术和稳定计算方法,能够在不需要人工干预的情况下,自动调整水位与流量之间的关系,达到稳定水位和流量的目标。
2.2 autostable水闸的应用领域
autostable水闸广泛应用于河流、湖泊、渠道等水利工程中。
它具有防洪、灌溉、供水等功能,可用于调节和控制水位,维护生态环境,保护工程安全等方面。
2.3 稳定计算在水闸设计中的重要性
稳定计算是设计autostable水闸时必不可少的步骤。
通过稳定计算可以确定合适的参数及其取值范围,保证水闸在各种复杂环境下都能够正常运行并具备良好的稳定性。
稳定计算还可以帮助工程师分析和评估不同情况下的水流特性以及可能产生的影响,从而优化设计方案,并确保水闸的可靠性和安全性。
以上是“2. autostable水闸稳定计算的背景知识”部分的内容。
3. autostable水闸稳定计算方法和原理:
3.1 基本原理和假设条件:
autostable水闸的稳定计算基于一些基本原理和假设条件。
首先,该方法基于自洁能力的概念,即水流通过水闸时可以清洗污垢并保持通畅。
其次,该方法假设水流在通过水闸时具有一定的压力和速度,并且可以根据这些参数进行稳定性分析。
3.2 稳定计算模型的建立步骤:
autostable水闸稳定计算的模型建立包括以下步骤。
首先,需要确定所需的输入参数,如水闸尺寸、入口流量、闸门形状等。
然后,根据这些参数建立稳定性计算模型。
该模型考虑了自洁能力、压力、速度等因素,并与实际情况相匹配。
最后,利用数值计算或实验方法对模型进行求解或验证。
3.3 常用的稳定计算方法介绍:
autostable水闸稳定计算中常用的方法包括以下几种。
- 流体动力学模拟法:使用数值模拟软件(如FLUENT)来建立数学模型,并通过求解Navier-Stokes方程和控制方程来分析水流动力学特性和稳定性。
- 物理模型试验法:通过建立实际物理模型,通过调节不同的参数和观察水流行为来分析水闸的稳定性。
可以在流体力学实验室中进行该类试验。
- 基于经验公式的计算法:利用历史数据和经验公式,根据现有参数推算出水流在特定条件下的稳定性。
这种方法主要依赖于试验结果和大量实际数据。
以上是autostable水闸稳定计算方法和原理的一些基本内容。
通过了解这些原理和方法,可以更好地进行autostable水闸的设计和计算,并确保其在正常工作条件下具有良好的稳定性。
4. autostable水闸稳定计算实例分析
4.1 实例选择与参数确定
在autostable水闸稳定计算实例分析部分,我们首先需要选择一个典型的实际情况进行研究。
根据研究目的和可行性,我们选择了某一具体水闸作为案例进行分析。
在选择实例之后,需要确定计算所需的参数。
这些参数包括但不限于:
- 水闸几何形状和尺寸:包括闸门宽度、开启高度等。
- 水流条件:包括水流速度、水位变化等。
- 材料属性:包括闸门材料强度、摩擦系数等。
通过充分了解实际情况并仔细测量或获取到上述参数,我们可以为接下来的计算
提供准确的输入数据。
4.2 计算过程与结果分析
基于选定的实例和确定的参数,我们进行autostable水闸稳定计算。
这个过程一般是通过建立合适的数学模型来进行。
模型应该考虑到物理特性以及各种因素对稳定性的影响。
在进行计算时,我们将所选用的模型应用到具体数据上,并使用专业软件或编程工具进行计算。
根据模型和工具的要求,我们输入前述确定的参数,并进行计算。
在计算过程中,需要注意输入数据的准确性和合理性。
完成计算后,我们获得了关于autostable水闸稳定性的结果。
这些结果可能包括水闸受力、倾覆稳定性、滑移稳定性等方面的信息。
我们将对这些结果进行详细分析,以了解该实例中水闸的稳定情况。
4.3 结果验证与讨论
在本部分,我们将对计算所得的结果进行验证和讨论。
首先,我们可以与现场观测数据进行对比,以验证计算结果的准确性。
同时,我们还可以进一步探讨计算所得结果背后的物理意义。
通过深入分析这些
结果,我们可以更好地理解水闸稳定性相关因素之间的关系,并为改善设计提供有益建议。
此外,在讨论中还可以考虑不同情况下参数变化对稳定性的影响。
通过敏感性分析和参数优化等方法,我们可以针对特定实例提出具体建议和措施来优化水闸设计。
总之,在本节中我们将展示一个实际案例中autostable水闸稳定计算的全过程,并对最终得到的结果进行验证和讨论。
这将有助于更好地理解和应用autostable水闸稳定计算方法,提高水闸设计的可靠性和安全性。
5. 结论与展望
5.1 总结主要研究成果和发现:
在本文中,我们对autostable水闸稳定计算进行了详细的探讨和分析。
首先,我们介绍了autostable水闸的定义以及其在应用领域中的重要性。
接着,我们阐述了稳定计算的基本原理、假设条件以及建立模型的步骤。
最后,我们介绍了常用的稳定计算方法,并通过实例分析验证了这些方法的可行性。
通过研究,我们得出了以下主要成果和发现:
- autostable水闸是一种具有自稳定特性的水闸,可以在不同水位下保持平衡。
- 稳定计算对于水闸设计非常重要,可以保障水闸结构的安全性和可靠性。
- 在进行稳定计算时,需要充分考虑各种因素(如流体力学、土壤力学等),并选用合适的方法进行计算。
- 通过实例分析,我们验证了所选用方法在autostable水闸稳定计算中的有效性,并得出了预期结果。
5.2 对autostable水闸稳定计算的未来研究方向提出建议:
尽管本文对autostable水闸稳定计算进行了深入研究,但仍存在一些可以进一步探索和改进的方向。
基于我们的研究成果和发现,我们提出以下建议作为未来研究的方向:
- 深入研究autostable水闸在不同水位下的稳定性表现,尤其是在极端情况下的应对能力;
- 进一步优化稳定计算模型,考虑更多复杂因素,并改进模型中的假设条件;- 开展更多实例分析,验证已有方法的适用性,并提出更加准确可靠的计算结果;- 探索使用新技术(如计算机仿真、人工智能等)辅助进行稳定计算,提高计算效率与准确度;
- 研究autostable水闸稳定计算与其他相关领域(如水力学、结构力学等)之间的关联性。
通过对这些方面进行深入研究和探索,可以进一步完善autostable水闸稳定计算方法并推动该领域的发展。
这将有助于设计出更为安全可靠的autostable水闸结构,并满足不同应用领域对水闸运行稳定性的需求。