双曲拱坝体形坐标数据计算
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、三维直角坐标系的丫轴就是拱坝的“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、Y c丫是拱圈中心轴线在拱冠点处的丫座标值〜或者说是拱冠梁中心轴线上 c 各点的丫座标。
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、B5 及B lr9及9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。
DIDr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,cck© 2 其中〜k=tg B 〜p =R/〜R= Re 1 , k00o式中：9 :对数螺旋线的初始角，p ：初始极半径, o© ：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, c9、© 均以左曲线为正〜右曲线为负。
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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。
花溪水库抛物线型双曲拱坝放样坐标计算
，
换） ，放 样点 距横 缝 模 板 的距 离 （ 实 际施 工 中距 横
Ｉ — Ｚ
缝 模板 ０ ． ５ ｍ ） 。
图 １ 拱冠梁基本剖面 （ １ ： １ ０ ０ ０ ）
水 库体 形参 数如 下所 示 （ 见表 １ ） 。
表 １ 体 形 参 数
体 型参 数 方 程 为 Ｍ ＝Ａ ｑ ＋却 ＋ ＋Ｄ，其
参 数如 下所 示 （ 见图 １ 、图 ２ 、表 ２ ） 。 参数 说 明 ：ｚ 为 以拱 冠 梁 顶 点 Ｐ 为 原 点 的 拱
心 线左 岸拱 端 半 中 心 角 ；
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４—０ ２ —２ ５
为拱 圈 中
作 者 简 介 ：邵 建 新 （ １ ９ ７ ３一） ，男 ，助 理 工 程 师 ，主 要 从 事
水 利水电工程项 目管理 工作 。
Ｅｍａ ｉ ｌ ：４ ５１ ６２ ４８ ０ ２＠ ｑ ｑ． ｔ ｏ ｍ
・
注：ｑ 为某拱圈对底层拱圈的相对高度与坝体总高度的比值
Ｂ
ｓ ２ ・ ０６ ８ ８． ７ ２ ２
ｓ ｓ． ｔ ９ ｓ
上 ＝Ｘ 中 一 ／ ２ ×ｃ ０ ｓ （ Ｐ ｌ ， 上 ＝Ｙ中 ＋ ／ ２ ×ｓ ｉ ｎ ９ 下 ＝Ｘ 中 ＋ ／ ２ ×ｃ ｏ ｓ ｃ ｐ ｙ下 ＝Ｙ中 一 ｉ ／ ２ ×ｓ ｉ ｎ ｑ ￣ 根据设 计 给定 的参 数 与公 式 在 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中计 算 出 每个 坝块 每个 浇筑 高程 水平拱 圈的放样 坐 标 。在实 际施 工 中一人 负责计 算 ，另 一人 负责 复核 。
【 关键 词 】抛物线型 双曲拱 坝
双曲拱坝和连拱坝计算方法
双曲拱坝和连拱坝计算方法**《双曲拱坝和连拱坝计算方法》**嘿，朋友！今天我要跟你唠唠双曲拱坝和连拱坝的计算方法，这可是我的独家秘籍哦，一般人我可不告诉他！首先咱来说说双曲拱坝的计算方法。
想象一下双曲拱坝就像一个超级厉害的大弯弓，要计算它可得有点小技巧。
第一步，咱得搞清楚它的几何形状和尺寸。
这就好比你要给一个超级英雄量身材，得知道他的身高、肩宽、腰围啥的。
把坝体的各种参数，比如坝高、坝顶弧长、坝底弧长等等，都弄得明明白白的。
我之前有一次就因为把这些参数搞混了，算出来的结果那叫一个离谱，被老师一顿批，说我这不是在计算，是在“瞎算”！第二步，就是分析受力情况啦。
双曲拱坝承受着水的压力、自身的重力等等，这就像是一个大力士被好几个人同时拉扯。
咱们得把这些力都搞清楚方向和大小，可别像我有次似的，把力的方向都给弄反了，那结果能对才怪呢！第三步，运用合适的计算理论和公式。
这就像你有了一堆食材，得按照正确的菜谱来做菜。
常用的有拱梁分载法，把拱和梁的作用分开计算，然后再综合起来。
这一步可不能马虎，公式要选对，参数要带准，不然算出来的结果能让你哭笑不得。
再来说说连拱坝的计算方法。
第一步，同样先了解连拱坝的结构特点。
你就把连拱坝想象成一排手牵手的小朋友，他们相互依靠，共同承受压力。
搞清楚每个拱墩的形状、尺寸和连接方式。
第二步，分析荷载。
这时候你得想象那些荷载就像一群调皮的小猴子，在坝上跳来跳去，你得把它们的行踪和力量都掌握清楚。
第三步，选择计算方法。
比如可以用结构力学的方法，或者有限元法。
这就像是你有不同的工具，得根据情况选对工具才能干活儿顺溜。
不管是双曲拱坝还是连拱坝的计算，都要记得多检查几遍。
别像我有次做完计算，高兴得不行，结果一检查，发现少乘了一个系数，那叫一个悲催啊！还有啊，计算过程中别着急，慢慢来，就像跑马拉松，一步一步稳稳地跑，才能跑到终点。
要是心急，很可能就跑偏啦！朋友，这就是我给你分享的双曲拱坝和连拱坝的计算方法，多练习，多琢磨，相信你一定能掌握的！加油哦！。
拱坝设计计算书2.doc
六、双曲拱坝坝肩稳定分析1 概述某水利枢纽工程坝址出露地层为三迭系上统须家河组浅灰色厚层石屑砂岩夹少量灰质页岩、泥岩和灰质页岩透镜体。
岩层走向88°，与河流流向近于正交，倾向NW，倾角36°，即倾向上游略偏右岸。
坝址断层不发育，主要地质构造发育有4组陡倾角节理：①组走向320°～330°，倾向SW∠50°～55°；②组走向50°～60°，倾向SE∠60°～70，③组走向335°～345°，倾向SW∠65°～88°；④组走向310°～320°，倾向SW∠58°～78°。
节理连通率为0.6，其中第④组节理有夹泥。
水库正常蓄水位675.00m，大坝采用双曲拱坝坝型，坝体采用小石子混凝土砌块石。
坝顶高程676.60m，河床坝基面高程596.00m，坝顶弧长162.23m，中心角97.16°，坝顶宽5.00m，最大坝高80.60m，最大坝底厚24.00m，大坝体形几何参数见表1-1，表1-1某拱坝体形参数表2 坝肩稳定分析2.1 坝肩稳定地质条件分析根据坝址地质情况，拱坝两岸坝肩无明显的断裂构造切割，形成特定的滑动块体。
影响坝肩稳定的主要地质因素为坝址区发育的4组陡倾角节理和倾角较缓的岩层层面（走向88°，倾向NW∠36°）。
根据这几组节理面的产状与拱坝两岸坝肩坝轴线方向的几何关系分析，节理①、③、④可构成右岸坝肩的侧向切割面和左岸坝肩的上游拉裂面，节理②可构成左岸坝肩的侧向切割面和右岸坝肩的上游拉裂面，而缓倾角的岩层层可构成坝肩滑动体的底滑面。
因此，左、岸坝肩受节理切割均有可能构成影响坝肩稳定的滑动楔形体。
由于岩层倾向上游偏右岸，相对左岸坝肩而言，岩层层面为倾向上游偏河床，对左岸坝肩稳定的影响较不利；相对右岸坝肩来说，岩层层面为倾向下游偏山里，对右岸坝肩稳定的影响比左岸要小。
拉西瓦水电站双曲拱坝体型工程测量程序-最新年精选文档
拉西瓦水电站双曲拱坝体型工程测量程序1. 工程简介拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站。
拉西瓦水电站是黄河流域装机容量最大、发电量最多、单位千瓦造价最低、经济效益良好的水电站，其主要任务是发电。
电站建成后主要承担西北电网的调峰和事故备用，对即将实施的西北电网750KV网架起重要的支撑作用，是“西电东送”北通道的骨干电源点，也是实现西北水火电“打捆”送往华北电网的战略性工程。
电站总装机容量4200MW （6×700MW）。
工程为一等大（I）型工程。
拉西瓦水电站拱坝平面拱圈形式为对数螺旋线混凝土双曲拱坝,最大坝高250m，坝顶中心长度459.64m。
坝底厚49m，坝顶厚10m。
设计混凝土258万方。
从右岸至左岸共分为22个坝段。
2. 程序编制2.1 原始计算资料由于设计单位没有提供对数螺旋线混凝土双曲拱坝参数方程，而在各个坝段每米整数高程坝体上、下游面各给出11个点的体型设计坐标值，以此来做为大坝混凝土体型控制的依据。
见表1、表2。
因此这22个体型点是大坝测量放样,模板检查以及砼方量计算的原始资料。
表112坝段上游坝面基本体形坐标表表212坝段下游坝面基本体形坐标表2.2编程思路根据蓝图提供的资料进行大坝体型工程测量，首先是大坝体型如何控制？在这个问题上主要倾向于两种方法：一种是三点园心法，即求出相临三点所在园的园心、半径，其上下游面各需求五个园心，计算非整数高程面体型时，还需求出其相邻整数高程对应园心、半径，然后内插计算出非整数高程点所对应园心、半径。
第二种方法为以直代曲法，顾名思意，就是用相邻的两点做为直线，即上、下游面各由10个折线组成一条曲线，在计算非整数高程面体型时，和三点园心法一样需进行内插计算。
三点园心法最大优点就是从理论上更接近设计对数螺旋曲线。
因为大坝体型模板基本以3×3.2直面悬臂模板为主，而且所提供的设计坐标相临点间距3米左右，以直代曲法更适用于实际施工现场。
大岗山双曲拱坝施工测量控制技术
大岗山双曲拱坝施工测量控制技术【摘要】大岗山水电站双曲拱坝是大渡河上唯一一座混凝土双曲拱坝，坝高210米，坝顶中心线弧长622.42米，分29个施工坝段，计划浇筑约320万方混凝土，工期28个月。
由于大岗山工程所处区域为地震高烈度区，大坝工程规模大，施工技术非常复杂，公认为当今同类型水电站建设的“世界之最”。
关键词：抛物线型双曲拱坝、测量控制技术、施工测量Abstract: DaGang landscape power station is the only hyperbolic arch dam dadu river a concrete hyperbolic arch dam, dam, 210 meters high, the centerline of the top arc length 622.42 meters, points 29 dam construction, construction plan about 3.2 million party concrete, time limit 28 months. Because the area where DaGang mountain project for earthquake high-intensity, dam project scale, construction technology is very complex, accepted for the same type of hydropower station “world most”.Key words: a parabolic and hyperbolic arch dam measurement control technology, the construction survey一、概述大岗山水电站位于大渡河中游上段的四川省雅安市石棉县挖角乡境内，坝址距下游石棉县城约40km，距上游泸定县城约75km，大岗山水电站坝址控制流域面积62727km2，占大渡河总流域面积81%。
双曲拱坝测量技术讨
李一兵 吴德金
摘 要：着重研究改变量距方法的偏角法测设拱圈曲线，减少了误差的积累，提高了双 曲拱坝的测设精度，加快了测设的速度。它的计算简便，能达到较高的精度，是一种简 易的测设方法，宜在工程建筑中使用。
关键词：双曲拱坝 测设精度 偏角法 测量放样▲
双曲拱坝是诸多坝型中较优的一种坝型。它的主要优点：一是易适应当地的地形条 件；二是受力条件好、稳定性好；三是坝顶过水挑流长度大，远离坝脚，受冲刷小，因 此，水工技术人员很乐意选择双曲拱坝，为此，测量技术人员应当研究一种测设精度高 的方法测设双曲拱坝。这种坝型的施工放样(测设)主要是测设拱圈曲线，而曲线测设的 方法很多，如圆心偏角交会法、角度交会法、弦长偏角法、切线支距法、弦角交会法、 延弦法、固定三角形法等。经过对诸多公路、铁路、渠道等曲线测设的实践证明：改变 量距方法的偏角法是测设圆曲线精度高、计算简便、测量工作量少的一种简易方法。采 用此法测设拱圈曲线，欲提高测设精度。主要应解决好三个问题：正确的切线位置；减 面图，如图 2。在剖面上任选一条纵贯坝身的轴线 Q-Q，确定 Q 点 的坐标后，在地面上测出圆心轨迹，并将其纳入控制网中，再精确地在地面上测定 Q 点 的位置，然后在 Q 点上精确地测出对称轴的垂线 MN，如图 3 所示。将 MN 向两岸延伸， 在山坡适当位置埋设若干固定点(如 1，2，3，…)，MN 便作为施工过程中的坝体竖向位 置控制线，Q 点
高双曲拱坝施工测量计及放样方法
高双曲拱坝施工测量计算及放样方法摘要:文章结合*＊水电站双曲拱坝实际情况,通过对双曲拱坝的抛物线方程以及参数方程的分析,了解双曲拱坝的计算基本原理，介绍了实际应用中架站点的选定原则和测设方法,以及拱坝坝面放样和验模步骤.关键词：双曲拱坝抛物线方程曲率半径测量计算放样1、概述*＊*水电站，位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库.大坝为混凝土双曲拱坝，坝高305m，为目前世界最高混凝土双曲拱坝.由于拱坝坝体断面较小,几何形状复杂，在双曲拱坝施工过程中,技术要求比较高，测量计算工作量大.对于300m级的大坝,坝体几何尺寸和外观体型的要求也比较严格，测量放样要求精度高，但因地势狭窄，高差大,如何选择架站点和放样验模方法保证测量精度，是测量工作的关键。
2、计算原理双曲拱坝曲线坐标系为: 以O点为坐标原点,拱坝中心线为Y轴,Y轴正方向指向上游面，X轴正方向垂直向左.(见图1）坝面右岸上游面抛物线方程为:X=Ruri＊tgαuriY=( Ruri+ Ouri）-X2/（2＊ Ruri)坝面右岸下游面抛物线方程为：X=Rdri＊tgαdriY=（Rdri+ Odri)-X2/（2* Rdri）拱圈曲率半径通用方程为:R(i）=a1+a2*z+a3＊z2+a4＊z3各系数取值见下表参数方程为：Aui=0。
387524＊Zi —0。
8188564＊10-3 *Zi2—0.3531828＊10—6＊Zi3Tci=16。
00+0.3664835*Zi —0.1473859＊10—2*Zi2+0.2549226＊10-5 *Zi3Aui=Rui+Oui—300Ruli+Ouli=Ruri+OuriRdli+Odli=Rdri+OdriRuli+Ouli=Rdli+Odli+TciRuri+Ouri=Rdri+Odri+Tci上式中字符Rui和Rdi分别表示下游坝面和上游坝面的拱冠曲率半径;字符Odi 和Oui分别表示下游坝面和上游坝面的拱冠曲率中心的坐标；字符Z表示拱圈高度；Tc表示拱冠梁厚；脚标中l和r分别表示左半拱和右半拱。
(整理)湟水河大桥计算书-双曲拱计算书
湟水河大桥加固后计算分析一、计算参数本次加固设计所采用的混凝土标号为C30钢筋混凝土，但考虑原设计中混凝土标号较低，并且不同标号的新老混凝土弹性模量不一致的问题，从偏于安全的角度出发，所以在本计算中均按低标号混凝土进行分析。
1、混凝土主拱圈采用25号混凝土，有关参数如下：弹性模量E c＝2.80×104MPa 标准抗压强度f ck＝16.7MPa标准抗拉强度f tk＝1.78MPa 设计抗压强度f cd＝11.5MPa设计抗拉强度f td＝1.23MPa 平均加载龄期7d瞬时徐变系数0.8 滞后徐变系数0.4环境相对湿度采用70%终极龄期按3600天计徐变系数终极值2.3收缩应变终极值0.00015砼计算容重γ＝25kN／m3拱上小拱圈采用20号混凝土，有关参数如下：弹性模量E c＝2.55×104MPa 标准抗压强度f ck＝13.4MPa标准抗拉强度f tk＝1.54MPa 设计抗压强度f cd＝9.2MPa设计抗拉强度f td＝1.06MPa 平均加载龄期7d瞬时徐变系数0.8 滞后徐变系数0.4环境相对湿度采用70%终极龄期按3600天计徐变系数终极值2.3收缩应变终极值0.00015砼计算容重γ＝25kN／m3立柱采用15号混凝土，有关参数如下：弹性模量E c＝2.20×104MPa 标准抗压强度f ck＝10.0MPa标准抗拉强度f tk＝1.27MPa 设计抗压强度f cd＝6.90MPa设计抗拉强度f td＝0.88MPa 混凝土计算容重γ＝24kN／m3弹性模量E c＝3.00×104MPa 标准抗压强度f ck＝20.1MPa标准抗拉强度f tk＝2.01MPa 设计抗压强度f cd＝13.80MPa设计抗拉强度f td＝1.39MPa 混凝土计算容重γ＝25kN／m32、普通钢筋普通钢筋采用I级和II级钢筋，有关参数如下：I级钢筋：弹性模量E g＝2.1×105MPa 钢筋标准强度f sk＝235MPaII级钢筋：弹性模量E g＝2.0×105MPa 钢筋标准强度f sk＝335MPa二、计算荷载1、恒载考虑结构自重、混凝土收缩徐变、基础不均匀沉降等；考虑栏杆、桥面铺装以及拱上填料等二期恒载；2.活载设计荷载：汽车-20级，双向2车道；挂车-100；横向折减系数为1.00；纵向折减系数为1.0；主梁活载偏载系数取1.1；3.车道荷载冲击系数按《公路桥涵设计通用规范》执行。
最新双曲拱坝设计设计计算书
双曲拱坝设计设计计算书完整设计图纸请联系本人，参见豆丁备注。
/lzj781219目录第一章调洪演算 ................................................ - 3 -1.1 调洪演算的原理.............................................................................................................. - 3 -1.2 泄洪方案的选择.............................................................................................................. - 3 -1.1.1 调洪演算 ........................................................................................................... - 3 -1.1.2泄流方案的选择............................................................................................ - 5 -1.1.3计算方案二的坝高........................................................................................ - 5 -第二章大坝工程量比较 ........................................... - 7 -2.1 大坝剖面设计计算.......................................................................................................... - 7 -2.2 工程量比较.................................................................................................................... - 11 -2.2.1 重力坝工程量计算利用下式分别对三个坝块进行计算：.......................... - 11 -2.2.2 拱坝工程量计算利用下式分别对四个坝块进行计算：.............................. - 11 -第三章第一建筑物——大坝的设计计算 ............................ - 13 -3.1 拱坝形式尺寸及拱坝布置............................................................................................ - 13 -3.2 荷载组合 ....................................................................................................................... - 14 -3.3 拱坝的应力计算............................................................................................................ - 14 -3.3.1 对荷载组合⑴，⑵使用FORTRAN程序进行电算.......................................... - 14 -3.3.2 对荷载组合⑶进行手算 ................................................................................. - 16 -3.4 坝肩稳定验算................................................................................................................ - 24 -3.4.1 验算原理 ......................................................................................................... - 24 -3.4.2 验算工况 ......................................................................................................... - 25 -3.4.3 验算过程及结果 ............................................................................................. - 25 -第四章泄水建筑物设计 .......................................... - 30 -4.1 泄水建筑物的型式尺寸................................................................................................ - 30 -4.2 坝身进水口设计............................................................................................................ - 30 -4.2.1 管径的计算 ..................................................................................................... - 30 -4.2.2 进水口高程 ..................................................................................................... - 30 -4.3 泄槽设计计算................................................................................................................ - 31 -4.3.1 坎顶高程 ......................................................................................................... - 31 -4.3.2 坎上水深hc .................................................................................................... - 31 -4.3.3 反弧半径R ...................................................................................................... - 31 -4.3.4 坡度（直线段） ............................................................................................. - 32 -4.3.5 挑射角 ............................................................................................................. - 32 -4.4 导墙设计 ....................................................................................................................... - 32 -4.5 消能防冲计算................................................................................................................ - 32 -4.5.1 水舌挑距 ......................................................................................................... - 32 -4.5.2 冲刷坑深度 ..................................................................................................... - 33 -4.5.3 效能率计算 ..................................................................................................... - 34 -4.6 孔口应力计算................................................................................................................ - 35 -4.6.1 计算工况 ......................................................................................................... - 35 -4.6.2 计算方法 ......................................................................................................... - 35 -参考文献 ....................................................... - 38 -附录一 ......................................................... - 39 -附录二 ......................................................... - 40 -第一章 调洪演算1.1 调洪演算的原理先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲线，再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这几组最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流量分别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。
拉西瓦水电站双曲拱坝体型工程测量程序
拉西瓦水电站双曲拱坝体型工程测量程序摘要：利用VB与AutoCAD结合编程，完成大坝基本体型放样、模板检查、砼变形计算的工程测量内业计算工作。
关键词：工程简介；流程图；VB源代码；实际应用1. 工程简介拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站。
拉西瓦水电站是黄河流域装机容量最大、发电量最多、单位千瓦造价最低、经济效益良好的水电站，其主要任务是发电。
电站建成后主要承担西北电网的调峰和事故备用，对即将实施的西北电网750KV网架起重要的支撑作用，是“西电东送”北通道的骨干电源点，也是实现西北水火电“打捆”送往华北电网的战略性工程。
电站总装机容量4200MW（6×700MW）。
工程为一等大（I）型工程。
拉西瓦水电站拱坝平面拱圈形式为对数螺旋线混凝土双曲拱坝,最大坝高250m，坝顶中心长度459.64m。
坝底厚49m，坝顶厚10m。
设计混凝土258万方。
从右岸至左岸共分为22个坝段。
2. 程序编制2.1 原始计算资料由于设计单位没有提供对数螺旋线混凝土双曲拱坝参数方程，而在各个坝段每米整数高程坝体上、下游面各给出11个点的体型设计坐标值，以此来做为大坝混凝土体型控制的依据。
见表1、表2。
因此这22个体型点是大坝测量放样,模板检查以及砼方量计算的原始资料。
表112坝段上游坝面基本体形坐标表表212坝段下游坝面基本体形坐标表2.2编程思路根据蓝图提供的资料进行大坝体型工程测量，首先是大坝体型如何控制？在这个问题上主要倾向于两种方法：一种是三点园心法，即求出相临三点所在园的园心、半径，其上下游面各需求五个园心，计算非整数高程面体型时，还需求出其相邻整数高程对应园心、半径，然后内插计算出非整数高程点所对应园心、半径。
第二种方法为以直代曲法，顾名思意，就是用相邻的两点做为直线，即上、下游面各由10个折线组成一条曲线，在计算非整数高程面体型时，和三点园心法一样需进行内插计算。
抛物线型双曲拱坝放样坐标计算和编程
抛物线型双曲拱坝放样坐标计算和编程青海水力发电抛物线型双曲拱坝放样坐标计算和编程李润万卫林(中国水利水电第四工程局测绘中心青海西宁810007)摘要抛物线型双曲拱坝设计技术先进,已成为当前水利水电工程混凝土大坝首选坝型之一.抛物线型双曲拱坝的坐标计算,是要解决拱坝体型控制以及模板(或混凝土)偏差检测问题;抛物线型双曲拱坝计算方法复杂,涉及计算参数繁多,一般需要进行计算机编程,用计算机计算;文章根据对江口,周公宅,小湾等双曲拱坝的计算和编程亲历,介绍了抛物线型双曲拱坝的计算及其计算机编程的方法和过程,并给出了核心例程,对参与双曲拱坝计算和编程者有指导和参考价值.关键词抛物线型双曲拱坝坐标计算编程1概述抛物线型双曲拱坝,结构简明流畅,承压强度优越,节省建坝材料,设计技术先进,成为当前水利水电工程混凝土大坝首选坝型之一;中国水电四局曾经承建或在建的重庆江口水电站大坝,宁波周公宅水库大坝,云南小湾水电站大坝均属抛物线型双曲拱坝.下面以周公宅水库双曲拱坝为例,谈谈抛物线型双曲拱坝放样坐标计算,模板偏差计算及其计算机编程的方法和实施过程.2数2.1围1周公宅拱坝拱圈平面布置圈周公宅拱坝拱圈平面布置见图I.双曲拱坝的坐标关系,基本方程和计算参坐标关系及计算参数示意图抛物线型双曲拱坝的坐标系及其计算参数见图2,图中各参数含义解释如下:Xi—拱圈中心线上任一点X坐标;Yi—拱圈中心线上任一点Y坐标:Tc—拱坝拱冠处的拱圈厚度;Yu—拱冠梁上游面Y坐标;Ycu—拱圈中面在拱冠梁处的Y坐标;Tal,T日r.一左右拱圈的拱端厚度;x1,X广一左右拱圈中线弧长所对弦长;'pi—拱圈中线弧长对应的半中心角.2.2基本方程和参数抛物线型双曲拱坝的基本方程是一组抛物线方程式,其形式为:XiffiRc×tan(~i)式1)圈2抛韧缝型双曲拱坝坐标关系与计算参数示意圈Yi=Ycu+Xj2/(2XRe)式中各变量的含义与图2中的解释相同.Rc为收稿日期:2004—02—24作者单位:李润男(1952一)高级工程师中国水电四局测绘中心小湾测量中心总工万卫林男(1976一)助理工程师中国水电四局测绘中心小湾测量中心7青海水力发电拱圈中面的曲率半径,它在水平面上随着拱圈半中心角'Pi的变化而变化,在竖直面上随着高程变化而变化,一般情况下设计图上会提供Rc的计算方程, 比如周公宅拱坝拱豳中面的曲率半径Rc计算方程为:Rcl=一0.0000066317×Z+0.003231115×Z+0.371157×Z+91.5006Rcr=-一0.OooO3050l6×Z+0.00929766×Z2_0.0795593×Z+98.1578忪式2)式中Rel,Rcr分别表示左,右拱圈中面曲率半径,z为大坝坐标系中的高程.Yeu为拱囤中面在拱冠粱处的Y坐标,其计算方程由设计图给定:Ycu=Yu+Tc/2(公式3)式中Yu为拱冠粱上游面的Y坐标,Tc为拱冠梁厚度,由下式算得:Yu=一0.0000045332394×Z%0.003253163×Z一0.226138369×Z一13.709Tc=一0.0000173183×Z3+0.00326359×Z一0.293573×Z+26.252另外,设计图还会给出平面拱圈厚度沿弧长变化的方程:Ti=Tc+(Tai—Te)×(si/Sa)邢(公式4)在z坐标(浇筑高程)确定的前提下,公式4中:Ti为拱圈中面上i点处的拱圈厚度(即大坝厚度);Tc为拱冠梁厚度(即拱冠位置的大坝厚度);Tai为拱端处拱圈厚度;Si为i点处拱圈中心线弧长(拱冠至i点);sa为拱端处拱圈中心线弧长(拱冠至拱端).3放样坐标计算怎样进行双曲拱坝的形体控制,如何真实反映设计图纸的意图,取决于模板制作和模板安装定位的精度.双曲拱坝放样坐标计算,一是要解决双曲拱坝体型控制问题(模板制作和安装定位控制),二是解决模板(或已浇混凝土)形体偏差检测问题. 在抛物线型双曲拱坝放样坐标计算时,除了用到设计图纸给定的计算方程和计算参数外,还要确定以下几个计算参数.坝段编号:设计图对整个坝体进行了统一分段和编号,计算时需要确定具体坝段;浇筑高程:该浇筑仓本次浇筑计划达到的高程;放样点距:各放样点之间的距离(放样点密度);8上游面控模距离:放样点距上游面模板的距离;下游面控模距离:放样点距下游面模板的距离;横缝控模距离:放样点距横缝模板的距离.确定以上参数之后,就可以进行计算了.抛物线型双曲拱坝的放样坐标计算,一般根据以下步骤进行.a计算拱圈中心线上序列点平面坐标;b计算拱圈中心线上每个点对应的拱圈厚度;c根据拱圈厚度和上,下游面控模距离计算上下游面放样点坐标;d根据坝段编号确定该坝段两端横缝与拱圈中心线交点位置,计算交点坐标;e根据横缝交点坐标和横缝控模距离计算横缝放样点坐标.3.1拱圈中心线上序列点坐标计算根据设计给定的抛物线方程(公式1)来计算拱圈中心线上任一点平面坐标x,Y,方程中除半中心角由i外,其它参数都已知.在公式1中求解i,是一个繁杂的过程,一般我们可以不直接使用i.根据微积分原理,把抛物线视作若干微分弧段之和,从拱冠开始,每增加一个微分弧段,即可得到拱圈中心线上一组坐标;同样的原理,在抛物线方程中,只要确定一个x值,便可得到相应一个Y坐标值,这样,只要我们给出拱圈中心线上一系列序列点x坐标值,就能够计算出对应的Y坐标值.这里需要指出,用此法计算拱圈中心线序列点坐标,需要先确定一个计算上限(拱端位置),当计算值满足计算上限要求时便停止计算;计算上限用拱圈中心线的弧长sa(见公式4)来确定,在计算程序中实现拱圈中心线弧长计算,可用以下VB程序代码(例程1):JSDJ=0.1:XR=JSDJ:XRI=0:YRl=YCU:SRl=0:BC=O'初始化计算参数20YR=YCU+XR'2/(2RR)'拱圈中面Y坐标计算XZ=XRl—XR:YZ=YRI—YR:CallZBFS'相邻中心点坐标反算BC=BC:QXFW=FW'获取坐标反算结果ⅡXR=SRX0ThenSRl=SR1一BC:GoTo30'如XR达到边界,则计算新点弧长IfXR>SRXOThenXR=SRXO:GoTo20青海水力发电'如XR超过边界,把边界坐标赋给XRIfXR<SRXOThenXRl=XR:YRl=YR:XR=XR+JSDJ:SRl=SRl+BC:coT020'如XR未达到边界,给XR值和弧长SRI增加一个步长,继续循环计算30SSR=SRI'获取最终拱端弧长例程l中,JsDJ为x坐标计算步长,这里取值为0.1m;BC为弧长计算步长,由拱圈中心线相邻两点坐标反算而得;SRXO为拱圈中心线端点X坐标, 根据设计图给出的特定高程面拱端坐标进行线性内插求得.3.2拱圈中心线与坝段横缝交点坐标计算及横缝方位角计算双曲拱坝的混凝土浇筑一般以坝段为单元,一个坝段作为一个浇筑块,那么,在计算放样点坐标时,也应以坝段为单元进行计算;要计算某一坝段拱圈中心线上序列点坐标,首先需要确定该坝段左右横缝与拱圈中心线交点精确坐标和横缝方位角, 计算原理与计算拱端位置的方法相似,用拱圈中心线弧长为基准来判定左右分缝两个边界点,取两个边界点作为横缝中心点,边界点处方位角即为横缝法线方向,两边界点之间的计算数据作为该坝段拱圈中心线坐标;在计算时仍从拱端开始,当弧长达到计算下界时记下交点坐标和拱圈中心线序列点坐标,而弧长达到计算上界时则停止计算.与例程I 相比,不同之处是这里需要判定左右分缝两个边界,而计算拱端弧长只有一个边界,判定是否达到边界的基准是拱圈中心线弧长,而不再是拱端中点x坐标值.计算坝段横缝坐标和方位角的程序代码如下(例程2):360YR:YCU+XR/(2*RR)'拱圈中面Y坐标计算XZ---XRl—XR:YZ=YRl—YR:CallZBFS'相邻中心点坐标反算BC=BC:FWI=FW'获取坐标反算结果IfSRl>ZFHCThenZFFW=FW1:XR=XR—JSDJ:YR=YCU+X/(2RR):ZFXI=XR:ZFYl=YR:BMO="ZO":370'如果弧长SRl超过边界,则记录左横缝法线方位和交点坐标IfSRl<ZFHCThenXRl:XR:YRl=YR:XR=XR+JSDJ:SRI=SRI+BC:GoTo360'如果孤长SRI未达到边界,则暂存计算坐标,给坐标XR和弧长SRI增加步长,继续循环计算370ZFXO=ZFXI+FFMJCos(ZFFW+PI1:ZFYO=ZFYI+FFMJSin(ZFFW+PI):ⅡBDBH=12ThenZFXO=一ZFXO'根据横缝控模距离,计算横缝偏移中点坐标Print#2,Tab(2);Str0SOS);",";Tab(10);BMO;",";Tab(16);Format(ZFXO,"#o.000);",";Tab(28);Format(ZFYO,#O.000);",";T~(40);JZGC'把横缝偏移中点坐标写入文件例程2是计算右拱圈坝段左缝中点坐标的算例,右缝中点坐标计算与此相似,只是判别边界的弧长数值不同而已.边界点f左右两横缝中点)和横缝方位角的计算精度,会直接影响横缝放样点坐标精度,影响计算精度的主要因素是拱圈中心线弧长计算步长.该步长可在0.001m一0.1m之间选择,应该说该计算步长取值越小,计算精度越好,但由于取值越小,累计次数越多,舍入误差影响越大,实际应用中还应与设计图上给出的相关数据作比较,取与设计图纸最接近的数值为好.3.3拱圈厚度和横缝其它放样点坐标计算上面已经计算出了拱圈中心线与横缝偏移中点坐标和横缝法线方位角,根据这些数据,结合公式4,便可进一步计算横缝端点坐标和横缝上其它放样点坐标,拱圈厚度和横缝上其它放样点坐标计算可用下面的程序代码来实现(例程3):,rRI=代+fiR—TC)牛(SRI/SSR)~2.3775'计算左缝拱圈厚度ZFXS=ZFXO+frRl/2-SKMJ)Cos(ZFFW+PI/2):ZFYS=ZFYO+(Ted/2-SKMJ)*Sin(ZFFW+PI/2)'根据上游面控模距离和左缝拱圈厚度计算左缝上游端点坐标ZFXX=ZFXO+(TR1/2-XKMJ1Cos(ZFFW-PI/2):ZFYX=ZFYO+(TRI/2一XKMJ)*Sin(ZFFW—PI/2)'根据下游面控模距离和左缝拱圈厚度计算左缝下游端点坐标Print#2,Tab(2);Str(JSDS);",";Tab(101;BMS;",";Tab(16);Format(ZFXS,#o.00If);",'~Tab(28);Format(ZFYS,#o.000");",";(加);JZGC'左缝上游端点坐标写入文件9青海水力发电Print#2,Tab(2):Str(JSDS);",";Tab(10);BMX;",";Tab(16);F0姗Bt(ZFxX,蜘.00");",";Tab(28);Format(ZFYX.棚.000):",";Tab(40);JZGC'左缝下游端点坐标写入文件375 ZFXS1=ZFXO+ZSl*Cos(ZFFW+PI/21:ZFYSI=ZFY—O+ZSlSin(ZFFV+PI/21'根据放样点距,计算左缝中点上游侧其它放样点坐标ZFXXl=ZFXO+ZSlCos(ZFFW-PI/2):ZFYX1=ZFyO+ZSl木Sin(ZFFW-PI/21'根据放样点距,计算左缝中点下游侧其它放样点坐标IfZSI<=TRI/2-FFMJ一0.5ThenBM=Z"ElseGoTo385'如果计算边长不超过拱圈厚度的一半,则将计算坐标写入文件Print舵,rabc2);Str(JSDS);",";Tab(1:BM;",";Tab(16);Format《i:FXSl,"柏.000').II,";Tab(28);Format (ZFYS1,"加.000''.fl,";Tab(40);JZGC'坐标写入文件Print#2,Tab(7);Str0SDS3;",";Tab(10);BM;",";Tab(16);FormatCrXXl,"}}0.000'';",";Tab(28);Format (ZFYXI,"加.000,";Ttd:(4~;JZGC'坐防写入文件ZSI=ZSI+FYDJ:JSDS=JSDS+2:GoTo375'增加步长.继续循环计算例程3是计算右拱圈坝段左缝端点和系列放样点坐标的算例,右缝放样点坐标计算与之相似,这里不再赘述.3.4坝段上下游面放样点坐标计算有了上面计算横缝坐标的基础,计算坝段上下游面坐标的步骤和过程与之相似,利用计算边界内(坝段两横缝之间)拱圈中心线上系列点坐标,各系列点处的拱圈中心线法线方位角,各系列点处的拱圈厚度以及上下游面控模距离,便可计算出与拱圈中心线每个点相对应的上下游面坐标,其程序代码如下程4):100JSDJ=O.1:XR=0:XR1=0:YRl=YCU:SRl=0:BC=0:SI=O:JSDS=JSDSBMO="0":BMS="S":BMX="X"'初始化计算参数l10YR=YCU+XR'2/(2*RR)'拱圈中面Y坐标计算XZ=XRl—XR:YZ=YRl—YR:CallZBFS'相邻计算点坐标反算10BC=BC:FWO=FW:SI=SI+BC'获取反算边长和法线方位,计算新弧长120TBl=TC+CIR—TC)木(Sl/SSR)^:!.3775'计算拱圈厚度XRS=XR+(TR1/2-SKMJ)CosfFWO+PI/2):YRS=YR+(rI'Rl/2-SKMJ)Sin(FWO+PI/2)'利用中点坐标,拱圈厚度,控模距离计算上游面坐标XRX=XR+(TR1/2-XKMJ)*Cos(FWO—PI/21:YRX =YR+(TR1/2-XKMJ)*Sin(FWO—PI/21'利用中点坐标,拱圈厚度,控模距离计算下游面坐标IfDJ>=FYDJAndXR>=.ZFXO+0.5Then'如果满足放样点距和计算下界则记录坐标数据Print蛇,Tab(2);Str(JSDS);","TabOO);BMS; ",":Tab(16);Format(XRS,"#o.000");",";Tab(28);FormatRS,"#o.000");",";Tab(40):JZGC'记录上游面放样点坐标Print#2,Tab(2);Str(JSDS);",";Tab(10);BMX; ",";Tab(16);Format(XRX,"0.000");",";Taj)(28);Format(YRX,"柏.000");",";Tab(40);JZGC '记录下游面放样点坐标DJ=0:JSDS=JSDS+2:BMO="0":BMS="S":BMX="X"'重置计算参数和变量Else:EndIfIfXR>YFXO一0.5ThenGoTo800'如果计算超出上界(右缝),结束计算IfXR<YFXOThenXRI=XR:YRI-'YR:XR=XR+JSDJ:DJ=DJ+BC'重置计算参数状态栏.Panels(1).TexL="正在计算"&JS—DS*3&"点,请稍候……"'给出程序运行提示J=J+l:G0T0l10'重置数组变量,继续循环计算至此,一个坝段上下左右四周,以及坝段四个角点的放样点坐标都计算出来了,为了在应用中识别方便,计算程序给每个放样点都给出一个属性编码,用来表示该点所在部位,例如,上游面放样点用"S"编码,下游面放样点用"x"编码,左缝上游角点用"zs"编码等.4模板偏差或混凝土形体变形量计算以上所述的放样点坐标计算,是根据设计图给定的计算公式和参数,计算出拱坝体型细部特征点,用来进行模板制作和模板定位控制,如果我们把此称为正运算的话,那么模板偏差或混凝土形体青海水力发电偏差计算则是它的逆运算.模板偏差计算的主要目的是根据现场测得的模板上口三维坐标,计算测点部位模板相对于设计形体的偏差值,用来进行模板调正;当然也可以用来计算已浇混凝土形体变形量.模板偏差计算可用下面的程序代码来实现(例程5):40JZGC=ZZB(J):Z=JZGC一115'将检测点高程赋给计算变量,并转换为拱坝坐标系z坐标Callz~BTCS'转向坝体体形参数计算子过程50XL=0:BC1=1000:QXFW=PI:FXFW=0:DS=l:XL1=O:YLI=YCU:XL=0:JSDJ=O.1:Sl=0'计算参数初始化ⅡaBM(J)="S"oraBM(J)="X"ThenG0T060'根据检测点属性编码转向上下游面程序段IfaBM(J)="Z"oraBM(J)="ZS"OraBM(J) ="ZX"OraBM(J)="Z0"ThenGDTb8O'根据检测点属性编码转向左缝偏差计算程序段ⅡaBM(J)="Y"OraBM(J)="YS"OraBM(J) ="YX"OraBM(J)="YO"ThenGoTo90'根据检测点属性编码转向右缝偏差计算程序段60YL=YCU+XL~/(2*RL)'拱圈中面Y坐标计算XZ=XLI—XL:YZ=YU—YL:CallZBFS'相邻计算点坐标反算BCO=BC:SI=SI+BC'获取反算边长,计算新弧长70XZ=X1-Abs(XZB(J):YZ=YL—YZB(J):GallZBFS'计算坐标与检测点坐标反算IfBC—BCI>=0Then'极值判断,是否为最小值TLl_TC+_TC(sl/SSL)'2.3775'拱圈厚度计算MBPC=BC1一TLI/2'上下游面模板偏差计算Print#3.Tab(4);JCDH(J):",";Tab(13);aBM(J);",";rab(18);Format(XZB(J),"}}o.000");",";Tab(31);Format(YZB(J),"#.000");",";Tab(44);Format(ZZB(J), "}}.000");",";Tab(58);Format(MBPC,"0.000")'记录检测点坐标和偏差值状态栏.Panels(1).Text="该点偏差:"&Format (MBPC,"O.000")&"Ill"&"模板偏外为+偏内为一" '显示偏差值ElseXLI=XL:XL=XL+JSDJ:YL1=YL:BCI=BC:GoTo60'若不是极值则继续循环计算EndIfIfj=i一1ThenGoTo240ElseJ=J+1:GoTo40'计算下一点或退出计算80XZ=AbstXZB(J))一ZFXO:YZ=YZB(J)-_-zFYO: CallZBFS'检测点与左缝中点坐标反算JJ=FW一(ZFFW+PT/2)'计算左缝与检测点间夹角MBPC=Round(BC十Sin(JJ),3)'检测点检测点模板偏差计算Print}}3,Tab(4);JCDH④;",";Tab(13);aBM④;",";Tab(18);Format(XZB,"#.000");",";Tab(31);Format(YZB①,"#.000");",";Tab(44);Format(ZZB①, "}}.000");",";Tab(58);Format(MBPC,"0.000")'记录检测点坐标和偏差值DS=DS+I:BCI=空值'重置计算参数状态栏.Panels(1).Text="该点偏差:"&Format (MBPC,"0.000")&..nl"&'.模板偏外为+偏内为一"'显示偏差值Ifj=i—lThenGoTo90ElseJ=:J+1:GoTo40'计算下一点或退出计算例程5中,8O语句以前为计算上下游面模板偏差的程序段,8O语句以后为计算横缝模板偏差的程序段.从例程5可以看出,横缝和上下游面模板采用不同的计算方法,上下游面模板偏差是根据检测点三维坐标和编码属性,利用数学的极值原理,找出检测点在拱圈中心线上的径向方位,径向方位确定后.便可计算出该部位上下游面的设计坐标,计算出的设计坐标和实测坐标比较,便可得到坐标分量的偏差值,进行坐标反算,得到的距离便是模板偏差值;而横缝模板偏差计算,是根据检测点三维坐标和属性编码,以及计算所得的横缝方位角及中心点设计坐标,利用三角形关系计算而得.5结束语双曲拱坝的形体控制是施工测量中一项重要工作,直接影响到大坝混凝上施工质量的优劣;根据对江口,周公宅,小湾等工程抛物线型双曲拱坝编程亲历,叙述了双曲拱坝坐标计算和模板偏差计算的步骤和过程,给出了计算程序的核心例程,对参与此类坝型计算或编程者具有指导和参考价值.。