拱坝课程设计计算范本

拱坝课程设计计算

水

工

建

筑

物

课

程

设

计

设计题目：拱坝

学院：土木建筑工程学院

班级：水电061

姓名：徐君

学号：

指导老师：肖良锦老师

第一章工程概况

某工程位于排坡河中游河段，以发电为主。电站装机2X630Kw，坝址以上流域面积151Km2。枢纽主要建筑物有混凝土拱坝，坝后引水式厂房等。大坝为五等5级建筑物。设计洪水

（三十年一遇）367m3/s，校核洪水（二百年一遇）572m3/s。

坝址河床为较对称的V型河谷，两岸坡较陡。河床及漫滩砂砾石层厚为0~3m，弱风化层厚2~2.5m。坝后冲刷坑范围以内河床为炉山组中至厚层白云岩，其岩性坚硬致密，隐节理发育，抗冲刷强度高。

上游坝址溢流堰顶高程375.00m。

电站额定引用流量2X2.69m3/s。

该电站位于我省东部多暴雨地区，洪水强度大，流域坡度陡，汇流快，洪水陡涨陡落，枢纽建筑物布置多集中于河床。确定正常蓄水位与溢流堰顶高程平齐。

课程设计任务

根据以上提供的基本情况及地形图，布置设计混凝土拱坝。步骤如下：

1、拱坝布置的原则在地形图上布置双曲拱坝。选择7层拱圈，坝肩及河床的开挖深度按5m，坝顶无通行汽车要求。根据布置的尺寸进行拱坝应力分析，直至满足应力要求为止。（时间2天）

2、选择坝顶溢流方式及消能方式，进行相应水力学计算。确

定；孔口尺寸、闸墩宽度、上游设计水位、校核水位、下游设计水位、校核水位、工作桥。（时间1天）

3、根据布置及计算结果，要求提供以下成果。（时间2天）

拱坝平面布置图（建议比例1：200）

溢流坝剖面图（建议比例1：200）

非溢流坝剖面图（建议比例1：200）

拱坝下游立视图或展视图（建议比例1：200）

设计计算书1份

第二章拱坝的体形和布置

2.1设计参数

坝体材料：C20混凝土，容重 2.4t/m3,弹模为25.5×109(坝体弹模考虑徐变的影响，取为瞬时弹性模量的0.6--0.7)，泊松比0.167，线胀系数1×10-5/℃，导温系数3m2/月。

坝基：白云岩，容重2.5t/m3,弹模29.82×109，泊松比0.17，线胀系数1.4×10-5/℃，导温系数3m2/月。淤沙浮容重按1.3t/m3,内摩擦角14°。

温度荷载按规范(SD145-85)计算，封拱灌浆温度取8～12℃。

2.2控制指标

大坝拱肩稳定及应力控制指标均严格按照《混凝土拱坝设计规范》（SD145-85）执行，见表2-1、2-2。

表2-1 抗滑稳定安全系数表

表2-2 大坝允许应力表

2.3坝顶高程的拟定

2.3.1设计洪水位计算：

62.36169.223670=⨯-=∂-=Q Q Q 总溢s m /3,取单宽流量q=50s m /3， 23.750/62.361/≈==q Q L 溢m ，

校核洪水位计算：

62.56669.225720=⨯-=∂-=Q Q Q 总溢s m /3，

m q Q L 33.1150/62.566/≈==溢，

因此取L=12m, n=3, b=4m 。

经过EXCEL 计算，设计水位382.00，校核水位386.00

设计洪水位的计算

水位H 孔口数n 流量系数m 堰宽b

6 3 0.49 0.9 4 344.3299082 6.05 3 0.49 0.9 4 348.6429865

6.1 3 0.49 0.9 4 352.9739246

6.15 3 0.49 0.9 4 35

7.3226489

6.2 3 0.49 0.9 4 361.6890871

6.22 3 0.49 0.9 4 363.4406062

6.24 3 0.49 0.9 4 365.1949436

6.26 3 0.49 0.9 4 366.9520946 取H=7m,河底高程349.00，再往下开挖5m,坝底高程344.00堰顶高程375.00，设计水位382.00.

校核洪水位的计算

8 3 0.49 0.9 4 530.1305738

ε

侧收缩系数2

/32H g nbm Q ε=流量