混凝土重力坝结构模型试验指导-2013
密云沙厂水利枢纽碾压混凝土重力坝设计
密云沙厂水利枢纽碾压混凝土重力坝设计前言确定选《密云沙厂水利枢纽碾压混凝土重力坝设计》作为大学毕业前的最后一次攻坚战，它是我们将所学的理论知识运用于现实工程的真实的综合演练，通过这次毕业设计能巩固和提高所学水利水电工程专业的理论知识，并使之系统化、整体化，能运用所学的专业知识去解决工程中遇到的实际问题，并具备进行设计、计算、制图的能力,提高撰写专业技术报告的水平，同时培养我们分析问题，解决问题的能力，为自己在以后的工作岗位上打下坚实的基础。
重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求的，它具有结构作用明确，设计方法简单，安全可靠；对地形、地质条件适应性强等优点，所以对重力坝的优化设计和研究是十分有必要的。
随着国家经济技术的不断发展，人们逐渐发现已有的火力发电站已经无法满足当代对电力的需求，于是水力发电开始走进大家的视野，并逐渐发展成为发电系统里面的主力军，而在水电站的建设中，混凝土重力坝又占有相当优势。
重力坝之所以得到广泛应用,是由于有以下优点：①相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高；④在坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题。
随着大型振动压路机的出现，使碾压混凝土重力坝的高度明显提高，机械化程度高，从而达到缩短施工工期，降低工程造价的目的，并且采用高掺粉煤灰或矿渣的方式减少水泥用量，使温度裂缝数量较常态混凝土坝明显减少。
因而碾压混凝土重力坝得到快速的发展，已成为一种经济合理、应用广泛、施工方便的新坝型。
密云沙厂水利枢纽位于巨各庄镇沙厂村北，所在河流为潮河支流红门川河下游，控制流域面积128 平方公里。
该水利枢纽是以防洪、灌溉、发电、养鱼、旅游为主的综合效益的中型水库。
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章工程概况 (1)1.1地理位置 (1)1.2水文条件 (1)1.3 地质条件 (1)1.4 地形条件 (1)1.5 设计基本资料 (1)第2章水利枢纽的布置 (4)2.1枢纽等级及主要建筑物的级别 (4)2.2坝型的选择 (4)2.3枢纽的总体布置 (4)第3章溢流坝设计 (6)3.1 基本剖面 (6)3.2坝顶高程的确定 (6)3.4基本断面的确定 (8)3.5荷载组合及计算 (8)坝体自重及其力矩 (9)水重及其力矩 (9)静水压力及其力矩 (10)扬压力及其力矩 (11)淤泥压力及其力矩 (13)波浪压力及其力矩 (14)第4章大坝安全稳定分析与应力分析 (15)4.1坝体混凝土与基岩接触面抗滑稳定验算 (15)4.2大坝的应力分析 (18)坝趾抗压强度极限状态 (18)坝踵垂直应力不出现拉应力极限状态验算（正常使用极限状态）： (19)第5章溢流坝设计 (20)5.1单宽流量的确定 (20)5.2溢流宽度的确定 (20)5.3堰顶高程的确定 (20)5.4泄流能力的校核 (21)5.5 WES堰型设计 (22)5.6消能防冲设计 (25)第6章坝体细部及其它设计 (28)6.1坝体分缝与止水 (28)6.2 廊道系统 (29)6.3坝基的开挖与清理 (29)6.4 坝段与基岩面的连接 (30)6.5 坝基的固结灌浆 (30)6.6坝基帷幕灌浆 (30)6.7坝基排水 (31)6.8坝体分区 (31)6.9温度控制 (32)6.10闸门与启闭设备的选型 (32)闸门型式的选择 (32)启闭设备的选择 (33)6.11坝顶构造 (33)非溢流坝段坝顶构造 (33)溢流坝段坝顶构造 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (37)摘要北京市密云县沙厂水利枢纽位于巨各庄镇沙厂村北，所在河流为潮河支流红门川河下游，控制流域面积128 平方公里。
重力坝-抗滑稳定分析
§3.3.1
重力坝抗滑稳定分析概述
刚体极限平衡法： 刚体极限平衡法： 将断裂面（指坝体、岩体或大坝与岩 将断裂面（指坝体、岩体或大坝与岩体组成的滑 裂体等）看成刚体， 裂体等）看成刚体，不考虑滑裂体本身和滑裂体之间 变形的影响，也不考虑滑裂面上应力分布情况， 变形的影响，也不考虑滑裂面上应力分布情况，仅考 虑滑裂面上的合力（正压力、剪应力），而忽略力矩 虑滑裂面上的合力（正压力、剪应力），而忽略力矩 的作用效应。 的作用效应。 优点：概念清楚，计算简便， 优点：概念清楚，计算简便，任何规模的工程均 可采用； 可采用； 缺点：是不能考虑岩体受力后所产生变形的影响， 缺点：是不能考虑岩体受力后所产生变形的影响， 极限状态与允许的工作状态也有较大的出入。 极限状态与允许的工作状态也有较大的出入。
§3.3.2 坝基破坏机理
随着库水位的上升， ③随着库水位的上升，首先在大坝上游坝踵 的地基表层出现微裂隙扩张区， 的地基表层出现微裂隙扩张区，然后出现坝 踵裂缝及其尖端的微裂松弛区， 踵裂缝及其尖端的微裂松弛区，并向地基深 部发展；当基岩较软弱，力学强度较低时， 部发展；当基岩较软弱，力学强度较低时， 则滞后一些或同时在坝趾基岩中出现剪切屈 并逐渐向上游发展， 服，并逐渐向上游发展，在外因及内因作用 贯穿坝下整个浅层基岩， 下，贯穿坝下整个浅层基岩，导致大坝整体 失稳。 失稳。
§3.3.2 坝基破坏机理
均质坝基上混凝土重力坝沿坝基面滑动失稳机理： 均质坝基上混凝土重力坝沿坝基面滑动失稳机理：
重力坝岩基的破坏首先开始于坝踵附近产 生的拉裂缝和微裂隙扩张松弛， 生的拉裂缝和微裂隙扩张松弛，而后坝趾区 出现剪切屈服区且逐渐向上游发展， 出现剪切屈服区且逐渐向上游发展，最后在 坝下浅层岩基中上下游贯通，形成滑动通道， 坝下浅层岩基中上下游贯通，形成滑动通道， 导致大坝的整体失稳破坏。 导致大坝的整体失稳破坏。 分析时，以一个坝段或取单宽计算，计算 分析时，以一个坝段或取单宽计算， 公式有抗剪强度公式 抗剪断公式。 抗剪强度公式和 公式有抗剪强度公式和抗剪断公式。
混凝土重力坝设计规范word版
目次前言1 范围2 引用标准3 总则4 术语、符号5 重力坝布置6 坝体结构和泄水建筑物型式7 泄水建筑物的水力设计8 结构计算基本规定9 坝体断面设计10 坝基处理设计11 坝体构造12 坝体防裂及温度控制13 观测设计附录A (标准的附录) 堰面曲线、堰面压力及反弧段半径附录B (标准的附录) 坝身泄水孔体型设计附录C (标准的附录) 水力设计计算公式附录D (标准的附录) 坝基、坝体抗滑稳定抗剪断参数值附录E (标准的附录) 实体重力坝的应力计算公式附录F (标准的附录) 坝基深层抗滑稳定计算附录G (标准的附录) 坝体温度和温度应力计算条文说明1 范围本规范规定了重力坝的布置、结构计算、设计原则、温度控制和观测等技术要求。
本规范适用于水利水电大、中型工程岩基上的1、2、3级混凝土重力坝的设计，4、5级混凝土重力坝设计可参照使用。
对于坝高大于200m的混凝土重力坝设计，应作专门研究。
22引用标准33下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准 GB50201—94 防洪标准DL／T5039—95 水利水电工程钢闸门设计规范DL／T5057—1996水工混凝土结构设计规范DL5073—1997 水工建筑物抗震设计规范DL5077—1997 水工建筑物荷载设计规范DL／T5082—1998水工建筑物抗冰冻设计规范SD105—82 水工混凝土试验规程SD303—88 水电站进水口设计规范SDJ12—1978 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分) (试行) 及补充规定SDJ336—89 混凝土大坝安全监测技术规范(试行) SL48—94 水工碾压混凝土试验规程3 总则3.0.1 本规范是根据GB50199规定的原则制定的。
07混凝土重力坝设计规范【DL 5108-1999】及条文说明
泄洪孔设置条件 经研究认为采用泄水孔泄洪有利 有排沙要求 放水孔的设置条件 大型水库下游有重要城市 重要粮棉或经济作物基地 大 型企业 交通干线 当地震设计烈度为 度以上或坝基地质条件极为复杂 时 运行期 检修期和施工蓄水期需向下游供水 而由发电和 其它取水设施不能满足要求时 有检修或特殊要求 需降低或放空库水 泄水孔位置 型式 高程 孔数和孔口尺寸的选择应考虑以 下因素 布置条件 在狭窄河道泄水孔宜与溢流坝段结合 其消能 方式应与溢流坝统一考虑 宽阔河道可考虑分设 排沙孔应靠近 发电 或灌溉 供水 进水口 船闸闸首等部位 其流态不得影响这 类建筑物的正常运行 运行条件 下泄流量 放水期限 检修条件 排沙及排漂 等 施工条件 泄水孔不同位置对施工进度和施工方法的影 响 施工期泄洪及下游供水等要求 闸门工作条件 启闭机和坝体结构强度等 重力坝的施工导流建筑物如底孔 缺口等 应根据导流方 案和地形 地质 水文等条件经比较确定 其布置应符合下列要求 能宣泄所承担的施工流量 结合永久泄水建筑物的布置 在通航河流上应考虑施工期通航要求 或采取其它措施 来满足 当需要时 能通过漂浮物或浮冰 泄洪时应不致冲坏永久建筑物或影响施工进度
部修订 本次根据原水利电力部水利水电规划设计院 水规设
字第 号文的要求及
水 水工统标 规定的原则全面修订
本规范对混凝土重力坝设计作出了规定 通过本规范的实
施 在混凝土重力坝的设计中贯彻国家的有关技术经济政策 做到
安全实用 经济合理 技术先进 确保质量
本规范对
混凝土重力坝设计规范 及其 年
山区 丘陵区部分 试行 及补充规定 混凝土大坝安全监测技术规范 试行 水工碾压混凝土试验规程
总则
本规范是根据
规定的原则制定的
在本规范中未涉及的部分应执行本行业或其它行业相应
出山店水库混凝土重力坝设计
2020.1254出山店水库混凝土重力坝设计王桂生 杨 中 徐 杰（中水淮河规划设计研究有限公司 合肥 230601）1 工程概况出山店水库位于淮河干流上河南省信阳市出山店村，工程建设任务是以防洪为主，同时结合供水、灌溉功能且兼顾发电等，水库控制流域面积2900km 2，总库容12.51亿m 3。
水库完工投入使用后，可有效拦蓄调节上游山区洪水，削减干流息县、淮滨的洪峰流量，与后期拟建的张湾、袁湾、晏河水库等南岸支流水库联合运行，可有效提高水库下游保护区及王家坝以上圩区的防洪标准，使淮河中游防洪压力大大减小，工程还可以为下游50万亩农田灌溉提供水源，同时为信阳市提供工业和生活用水。
2 工程总体布置出山店水库混凝土重力坝段长429.57m，最大坝高40.6m，由连接坝段、表孔坝段、底孔坝段、电站坝段和非溢流坝段组成。
2.1连接坝段混凝土坝段1#~4#坝段为连接段，总长80.0m，左侧连接土坝段，右侧连接溢流坝段。
混凝土刺墙外包粘土心墙，心墙外为砂壳上游坡采用0.28m 厚混凝土预制连锁砌块护坡。
上游坡在平面上采用圆弧裹头型式侧墙相接。
上游侧墙采用半重力式结构型式，下游坡采用0.1m 厚预制砌块护坡。
插入刺墙分半插入段与全插入段，全插入段长20.0m。
2.2 表底孔坝段混凝土坝段5#~13#坝段为溢流坝段，总长为150.5m，坝顶高程为100.40m，溢流表孔为开敞式结构，净宽15.0m，堰顶高程为83.0m，闸墩顺水流向长33.0m。
堰面曲线上游段采用三圆弧曲线。
溢流表孔经论证采用底流式消能、尾坎式消力池。
14#~15#坝段为泄流底孔坝段，总长40.00m，位于溢流表孔坝段右侧，坝顶高程100.40m，坝基最大宽度48.60m，坝体迎水面为铅直面，底孔底板高程75.00m，孔口宽度7.0m，高度7.0m，共3孔，中墩厚4.0m，缝墩及左侧边墩厚3.0m，右侧边墩厚6.0m。
进口采用有压短管，喇叭口型式，进口上缘及两侧均采用椭圆曲线。
混凝土重力坝变形分析的有限元模型研究与应用
混凝土重力坝变形分析的有限元模型研究与应用本文在分析重力坝变形的影响因子的基础上，建立了适合于重力坝变形分析和预报的有限元确定性模型。
文中通过对实际工程的模型计算，利用有限元方法建立大坝变形分析的确定性模型，结合大坝的物理力学性质对大坝变形的影响进行了定量分析。
从而避免了数学统计模型主要依赖于数学方法处理变形资料的不足。
标签：混凝土重力坝；安全监控；有限元确定性模型随着水力资源的深入开发，坝址的地质条件越来越复杂，大坝的规模也向高、大方向发展，水库大坝的安全作为十分突出的公共安全问题，已引起各级政府和人民群众的普遍关注。
对大坝安全状况实施监测的目的，一是监视大坝在运行期间的安全状况，及时准确的收集大坝安全监测资料，可以为评估大坝工作性态提供科学依据，进而通过控制运用或加固等工程措施，来保障大坝的安全；二是可以在施工过程中不断获得反馈信息，用以验证设计的合理性，并为修正水工设计提供科学依据。
1、有限元确定性模型1.1有限元模拟范围为了进一步反映库盘和坝基对效应量的影响，有限元网格的划分应该取一定的范围，其中就要考虑坝基的影响，坝基深度和上、下游一般取2～3倍的坝底宽度：考虑到库盘受到的影响，上、下游应该取库水重作用下，那么地面变形的变化基本不变。
1.2计算模式1.2.1位移模式将物体划分为有限个单元后，如果是连续体，那么单元与单元之间的结点就为铰接。
边界的根据约束情况也可用连杆、铰接与自由等模式。
所有单元所受的面力和重力都可按照等效位移的原理移置到结点上，成为结点的荷载。
这样结构物的力学分析就变成了：离散成有限个单元分别在结点处铰接成的结构，而且还承受着已知结点荷载的结构计算。
对上面所说的结构计算，通常可以采用结构力学的位移法。
有因为应用上面方法的要求是单元间的位移必须具有连续性，这样一来的话要研究单元间的位移模式。
为了看起来简单，现在就以三角形为例，并且假设单元中的位移分量是坐标分量的线形函数。
地震作用下混凝土重力坝极限抗震能力分析
地震作用下混凝土重力坝极限抗震能力分析王旭东;张立翔;朱兴文【摘要】采用ABAQUS中的混凝土塑性损伤模型来模拟某重力坝的地震响应特性,分析不同强度地震下坝体损伤破坏区.以印度的Koyna混凝土重力坝为例,采用混凝土塑性损伤模型模拟了大坝动力损伤破坏过程,数值模拟结果与文献中模型试验结果基本相同,验证了数值模型的正确性,根据损伤破坏效应能够判定Koyna重力坝的极限抗震能力为0.4g～0.45g.对云南省某混凝土重力坝的极限抗震能力进行了探讨,根据重力坝的损伤破坏效应可以初步认定该混凝土重力坝的极限抗震能力在0.4g ～ 0.45g.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2019(045)001【总页数】5页(P23-27)【关键词】混凝土重力坝;地震;塑性损伤模型;极限抗震能力【作者】王旭东;张立翔;朱兴文【作者单位】昆明理工大学建筑工程学院工程力学系,云南昆明650500;昆明理工大学建筑工程学院工程力学系,云南昆明650500;大理大学数学与计算机学院,云南大理671003【正文语种】中文【中图分类】TV3122008年汶川发生了里氏8.0级特大地震，地震烈度Ⅺ度，地震对震区内的水电工程造成了极大的影响。
不少地区地震烈度远超我国现行地震设防烈度区划图的设防水准，例如设防烈度只有Ⅷ度的紫坪铺电站在此次地震中经历了烈度近X度的考验。
由此可见，地震具有极大的不确定性，重要的水工建筑物一旦造成破坏，将引发重大的次生灾害，给下游的居民的生命财产级社会经济发展带来巨大的威胁。
因此进行地震作用下的混凝土重力坝极限抗震能力分析显得十分重要。
混凝土作为一种准脆性材料，在地震动荷载较小时，表现为线弹性行为，随着地震动的不断增大，混凝土发生损伤开裂，并表现出应变软化特征。
目前材料非线性模型是发展最成熟的塑性损伤模型。
国内外众多学者运用混凝土塑性损伤模型对混凝土重力坝在地震作用下的非线性动力响应进行了广泛的研究，并取得了一定的研究成果[2，3]。
第十三章 碾压式混凝土重力坝
其主要优点是：
1)施工工艺程序简单，可快速施工，缩短工期，提 前发挥工程效益。 2)胶凝材料(水泥+粉煤灰+矿渣等)用量少，一般在 120～160kg/m3，其中水泥用量约为60～90kg/m3。 3)由于水泥用量少，结合薄层大仓面施工，坝体内 部混凝土的水化热温升可大大降低，从而简化了温 控措施。 4)不设纵缝，节省了模板及接缝灌浆等费用。 5)可适用大型通用施工机械设备，提高混凝土运输 和填筑工效。 6)降低工程造价。
（一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 材料
碾压式混凝坝的胶凝材料远比常态混凝土用 量少，其中粉煤灰在胶凝材料中所占比重一般为 30%～60%。水胶比一般在0.45～0.7之间。
（二）
由碾压式混凝土重力坝采用通仓碾压，故可 不设纵缝。但为了适应温度伸缩缝和地基不均沉 降，仍应设置横缝，间距一般为15～20m。比常态 混凝土重力坝降低造价约10
观看碾压式混凝土 重力坝视频
第十四章 其它型式重力坝
一、浆砌石重力坝
浆砌石重力坝是由石料和胶 结材料砌筑而成的坝。
朱庄浆砌石重力坝
目录 编辑 第一章 算法初步 [2] 1.1 算法与程序框图 1.2 基本算法语句 1.3 算法案例 阅读与思考 割圆术 复习参考题 第二章 统计 [3] 2.1 阅读与思考 一个著名的案例 阅读与思考 广告中数据的可靠性 阅读与思考 如何得到敏感性问题的诚实反应 2.2 用样本估计总体 阅读与思考 生产过程中的质量控制图 2.3 变量间的相关关系 阅读与思考 相关关系的强与弱 实习作业 复习参 考题 第三章 概率 3.1 的概率 阅读与思考 天气变化的认识过程 3.2 古典概型 3.3 阅读与思考 概率与密码 复习参考题 普通高中课程标准实验教科书 数学 必修3 [1] 在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。 在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。 2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。 本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。 本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。
思林水电站混凝土配合比试验大纲及计划
1前言乌江思林水电站位于贵州省思南县思林乡境内，是乌江干流下游河段的梯级电站，上游89km接构皮滩水电站，下游115km接沙沱水电站，距贵阳市317km。
思林水电站枢纽工程以发电为主，其次航运，兼顾防洪灌溉。
水库正常蓄水位440m,总库容16.54亿亦，装机容量1000MW。
电站枢纽工程为一等，主要水工建筑物为一级，枢纽工程采用碾压混凝土重力坝，右岸地下厂房，左岸垂直升船机；最大坝高117m；坝顶高程452m,混凝土方量为碾压混凝土81.86 75 m3,常态混凝土 105.38万m3o2试验研究目的根据国电贵阳院思林水电站项目部提出的《思林水电站混凝土试验技术要求》，结合该水电站为碾压混凝土重力坝的具体特点，调研选择混凝土原材料(水泥、粉煤灰、外加剂、磷矿渣、膨胀剂等)的生产厂家，研究以左岸铜鼓2灰岩和Tyn1灰岩灰质白云岩为人工骨料的碾压混凝土、变态混凝土、垫坨Tly层混凝土、封堵混凝土、抗冲耐磨混凝土、厂房混凝土的配合比，为各部位的混凝土优选配合比，在确保工程质量、进度的条件下，尽可能降低工程造价。
为工程设计提供各部位混凝土的物理力学性能、热学性能、抗冻耐久性、自身体积变形、徐变、抗渗性和抗裂性等方面的参数。
3试验使用的标准(1)《水工混凝土试验规程DL/T5150-2001》(2)《水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151-2001》(3)《水工混凝土水质分析试验规程DL/T5152-2001》(4)《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T5055-1996》(5)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB1596-90(6)《水工混凝土施工规范DL/T5144-2000(7) 《水工碾压混凝土施工规范DL/T5112-2000》 (8) 《水工碾压混凝土试验规程SL48-94》(9) 《水泥胶砂强度检验方法(ISO 法)GB/T17676-1999》 (10) 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175-1999》 (11) 《混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999》 (12) 《水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999》 (13) 《水利水电工程岩石试验规程SL264-2001》 (14) 《水工建筑物抗冰冻设计规范DL/T5082-1998》 (15) 《用于水泥中的粒化电炉渣GB6645-86》(16) 《用于水泥和混凝土中的粒化高炉电渣粉GB/T18046-2000)) 4混凝土配合比设计主要技术指标混凝土根据大坝稳定、应力、结构强度、耐久性和温控防裂等要求划 分设计标号主要有：I 区：坝体内部碾压混凝土 C15-9OF 5OW 6； II 区：坝体上游而防渗混凝土 C 2O -9O F IOO W 8 111区：坝体抗冲耐磨混凝土 C3O-28F100 W8 IV 区：坝体垫层补偿常态混凝土 C 2O .9O F 1O O W 8 V 区：坝体变态混凝土 C20-90F ] OoW8 VI 区：坝体变态混凝土 C 15-9()F 1OO W 6闸墩预应力混凝土设计标号为：C40-28F100 W 8 导流隧洞封堵混凝土设计标号为：C 25.28F 10()W 8丿房基础、板、梁、柱混凝土设计标号为：C20-28Fj00W8 (W6)^25-28^100^8 ( W 6)表4-2表4一35试验研究内容5.1调研收集国内相类似工程的试验研究资料，并进行分析研究。
混凝土重力坝模型试验研究
估带裂缝 工作 重力坝的安全 性提供 了试验依据 ， 也 为数值 计算提供 了可靠的验证数据。
［ 关键词 ］混凝土 ； 卜Ｉ ｌ 复合 型断裂 ； 重力坝模型试验 ； 断裂参数试验 【 中图分 类号 ］ ＴＵ５ ２ ０ ． ６ 自２ ０世 纪 ６ ０年代 一系列 大坝 失事事 件发 生后 ， 混凝 【 文献标 识码 ］Ａ 方法计 算得到 的 Ｐ － Ｃ ＭＯ Ｄ曲线较 为接近 ， 但 均与 试验 结果
１ 试 验 目的
为了 能 够反映 重 力坝 在 复杂 应 力状 态下 的裂 缝 扩 展 过程， 重 力坝 模型 试验是 一 种有效 的技 术 手段 。通过 模 型
试验可以观测到重力坝真实、 直观的裂缝扩展过程 ， 并反
演原 型重 力坝 的破坏模 式 。这 样 ， 一 方面 为重 力坝 的 设计 施 工提 供 了重要 的试验 参 考 ， 另一方 面 更为数 值及 理论 计 算提供 了可 靠的验证 数据 。 目前被 引用频率较 高 的重力坝 模型 试验是 由 Ｂ ａ ｒ ｐ ｉ 等
学 者１ ２ １ 在意大利都灵大学结构材料实验室内制作完成的 ，
这一 经 典 算例 因被 众 多学 者用 于 验证 数 值计 算 结 果 的可 靠性 而 被广泛 使用 ，但 是该 模型 也存 在两 个不 完善 之 处 ：
一
方 面是 该模 型试 验 中两 个 不 同初 始缝 长 试件 的 试 验 数
［ 摘 要］ 为 了真 实反映 带裂缝混凝土 重力坝的破坏过程 ，本 文开展 了重力坝比例模 型试验研 究 工作 ， 同时也进行 了模 型试验 中所用混凝土材料 的断裂参数测定试验 。 通过 制备 比例 为 １ ： ８ ０的重
混凝土重力坝设计规范现状及发展趋势PPT课件
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（3）坝踵垂直应力不出现拉应力 正常使用情况拉应力计算公式：
式中：
TR’ ：坝基面上形心轴到上游面的距离；
∑MR ：计算截面上作用对截面形心的力矩之和；
JR ：计算截面对形心轴的惯性矩；
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（4）坝体上游面垂直应力不出现拉应力 正常使用情况拉应力计算公式：
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（六）坝体混凝土与基岩接触面的抗滑 稳定极限状态计算
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（七）坝体混凝土层面（包括常态混凝土水平施
工缝或碾压混凝土层面）的抗滑稳定极限状态：
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四、坝体正常使用极限状态计算
（1）正常使用极限状态作用效应短期组合用如下表达式：
出现下列状况之一,即超过了正常使用 极限状态 1、影响正常使用或外观变形； 2、影响正常使用的局部破坏 （如裂缝）； 3、影响正常使用的振动；
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（三）结构的极限状态功能函数表达
在结构的可靠度分析中，结构的极限状态功 能函数表达如下：
Z=G(x1,x2,……xn)
x1,x2,…… xn —n个随机变量；
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大坝碾压混凝土强度标准值
强度种类 符号 大坝碾压混凝土强度等级 C5 C7.5 C10 C15 C20 C25
轴心抗压 Mpa fck 7.2 10.4 13.5 19.6 25.4 31.0
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第三节
混凝土重力坝深层抗滑稳定
极限状态设计
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混凝土重力坝结构模型试验指导-2013.
《水工建筑物》结构模型教学实验重力坝断面结构模型试验李桂荣2013-3-22混凝土重力坝断面结构模型试验1． 模型试验的原理模型试验的理论基础就是相似原理。
我们研究的对象主要是水利和土建工程中的混凝土建筑物及地基。
需要通过模型模拟的主要有荷载的类型及大小，建筑物的几何形状和材料的物理力学性能。
为了使模型上产生的物理现象与原型相似，模型材料、模型形状和荷载等必须遵循一定的规律，这个规律就是相似原理。
水工结构模型试验要解决的问题，是将原型水工建筑物上的力学现象缩小到模型上，从模型上模拟出与原型相似的力学现象中，量测应力、位移和安全度等，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。
模型试验如果能正确地解决模拟问题，同时又采用了精确的量测方法，则其所得成果就可能较好地反映原型的实际情况。
2.试验任务对所取坝段的断面结构模型进行一次应力试验，提供大坝在上游正常蓄水位作用下的坝基面上应力的分布和坝体位移变化情况的试验成果。
3．原型的基本资料：坝型为混凝土实体重力坝，坝高为81m ，坝顶宽12m ，坝底宽60m ，下游坝坡1：0.75。
坝体混凝土弹性模量E 1=19200Mpa,坝基岩体弹性模量E 2=19200Mpa ，E 3=11600Mpa ，基岩材料分布图4-1。
混凝土与基岩材料的泊松比均为μ1=μ2=0.2，坝体混凝土容重3/24m KN r ,上游正常蓄水位78m 。
4.模型设计 4.1相似常数根据线弹性模型的相似要求结合本次试验，原型（P ）与模型（M ）各物理量之间保持下列相似关系：几何比尺： C L =L P /L M =100 弹性模量比尺： C E =E P /E M =6容重比尺：Cγ=γP/γM= Cσ/ C L应变比尺：Cε=εP/εM=1应力比尺：Cσ=σP/σM=6位移比尺：Cδ=δP/δM=100泊松比比尺：Cμ=μP/μM=14.2相似模型本次试验的模型材料采用石膏材料，模型是根据相似要求将石膏粉和水按照不同的比例浇注成块体，经过烘干、加工、制作而成。
混凝土重力坝设计计算及稳定性分析
目录
01 引言
03 稳定性分析
02 设计计算 04 结论
引言
混凝土重力坝是一种广泛应用于水利工程中的大体积混凝土结构，它在调节 水流、发电、灌溉等方面发挥着关键作用。为了确保混凝土重力坝的安全性和稳 定性，设计计算及稳定性分析显得尤为重要。本次演示将详细阐述混凝土重力坝 设计计算及稳定性分析的主要内容，以期为相关工程提供参考。
5、提出对坝体稳定性不足的解 决方法
针对坝体稳定性不足的问题，可以采取以下几种解决方法：一是优化设计方 案，改进坝体结构形式，提高坝体的稳定性；二是加强施工质量控制，确保混凝 土材料的品质和施工质量符合要求；三是加强工程监测和维护管理，及时发现和 解决可能出现的问题。此外，对于已出现的问题，可以采用加固、修补等措施来 增强坝体的稳定性。
谢谢观看
5、确定结构厚度和材料参数
根据计算分析结果，需要确定合适的结构厚度和材料参数，以保证坝体的安 全性和稳定性。结构厚度一般根据坝体高度、跨度和荷载等因素综合考虑确定； 材料参数则包括混凝土的弹性模量、泊松比、热膨胀系数等，这些参数的取值应 结合工程实际和试验数据进行合理选择。
稳定性分析
1、概述坝体稳定性要求
结论
混凝土重力坝设计计算及稳定性分析是确保工程安全性和稳定性的重要环节。 在设计计算过程中，需要明确计算目的和原则，选择合适的计算方法和模型，并 综合考虑各种因素对计算结果的影响。在稳定性分析中，需要明确稳定性要求和 分析方法，并对不同情况下的稳定性进行评估和应对措施。通过深入研究和探讨 混凝土重力坝设计计算及稳定性分析的主要内容，有助于提高工程的安全性、可 靠性和经济性，推动水利工程领域的可持续发展。
4、探讨坝体稳定性不足的问题 及其影响
混凝土重力坝扬压力监测资料分析方法
混凝土重力坝扬压力监测资料分析方法姜宇;王祖强;李玉起;王志强【摘要】探讨了重力坝扬压力监测资料的分析方法,介绍扬压力分析模型的影响因子组成,并通过模型对水库实测资料进行分析,建立扬压力监测预报模型,对及时准确地掌握大坝的扬压力情况具有一定的参考价值.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】4页(P47-50)【关键词】混凝土重力坝;扬压力监测;预报模型【作者】姜宇;王祖强;李玉起;王志强【作者单位】珠江水利科学研究院,广东,广州,510611;珠江水利科学研究院,广东,广州,510611;珠江水利科学研究院,广东,广州,510611;珠江水利科学研究院,广东,广州,510611【正文语种】中文【中图分类】TV698.10 前言众所周知,在重力坝的荷载组成中,扬压力是作用于坝体的一种特殊的而且是重要的荷载。
由于岩体中节理裂隙的产状十分复杂[1],所以,地基内的渗流以及作用于坝底面的渗透压力也难以准确地确定。
在实际设计计算中,一般都不会通过复杂地水力计算来确定[2],而是将根据观测成果做近似的假定,这就需要对大坝的扬压力进行准确的监测、统计。
而在大坝运行中,为准确掌握大坝的安全运行情况,也需要对大坝扬压力进行监测、分析。
本文以广东省某混凝土重力坝的监测资料为例,探讨对扬压力监测资料的统计、分析,并建立扬压力监测预报模型,为工程的设计、运行提供参考。
1 坝基扬压力的统计模型影响大坝扬压力的因素众多,主要可分为两大类即内因与外因。
内因主要包括混凝土的浇筑质量以及大坝的排水设施等,也即大坝本身的结构因素。
外因中主要影响因素为上游库水位的变化,其次是下游水位、温度、降雨、时效等影响因素。
根据这一系列影响因素,可建立如式(1)的统计模型:式中 H——坝基扬压力监测孔孔水位的拟合值;Hh——坝基扬压力监测孔孔水位的水位分量;HT——坝基扬压力监测孔孔水位的温度分量;HP——坝基扬压力监测孔孔水位的降雨分量;Hθ——坝基扬压力监测孔孔水位的时效分量。
混凝土宽缝重力坝设计大纲范本讲解
FJD31030 FJD水利水电工程技术设计阶段混凝土宽缝重力坝设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1997年4月1水电站技术设计阶段混凝土宽缝重力坝设计大纲主编单位:主编单位总工程师:参编单位:主要编写人员:软件开发单位:软件编写人员:勘测设计研究院年月2目次1. 引言 (4)2. 设计依据文件和规范 (4)3. 基本资料 (5)4. 坝体布置 (7)5.坝体体形设计 (9)6.坝体构造 (16)7.坝顶建筑物与结构 (17)8.坝基处理 (20)9.水工模型试验 (22)10.结构模型试验及有限元分析 (23)11.大坝观测设计 (23)12.工程量计算 (25)13.应提供的设计成果 (25)31 引言工程位于,是以为主,兼有等综合利用的水利水电枢纽工程。
挡水建筑物为混凝土宽缝重力坝,最大坝高m,水库正常蓄水位m，总库容亿m3，电站机组台, 总装机容量MW，保证出力MW，多年平均发电量亿kW h。
本工程初步设计报告于年月审查通过，选定坝址为。
2 设计依据文件和规范2.1 有关本工程的主要文件(1) 工程初步设计报告；(2) 工程初步设计审批文件；(3) 工程技术设计任务书；(4) 工程技术设计工作大纲；(5) 专题研究（含试验）报告。
2.2 主要设计规范(1) SDJ12—78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）（试行）及补充规定；(2) SDJ217—87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（平原、滨海部分）（试行）；(3) SDJ10—78 水工建筑物抗震设计规范；(4) SDJ21—78 混凝土重力坝设计规范（试行）及补充规定；(5) SDJ20—78 水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）；(6) SDJ341—89 溢洪道设计规范；(7) SDJ336—89 混凝土大坝安全监测技术规范。
2.3 主要参考文献(1) 水工设计手册（混凝土坝）华东水利学院主编水利电力出版社1987年；(2) 重力坝设计与计算潘家铮著水利电力出版社1965年。
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《水工建筑物》结构模型教学实验重力坝断面结构模型试验李桂荣2013-3-22混凝土重力坝断面结构模型试验1． 模型试验的原理模型试验的理论基础就是相似原理。
我们研究的对象主要是水利和土建工程中的混凝土建筑物及地基。
需要通过模型模拟的主要有荷载的类型及大小，建筑物的几何形状和材料的物理力学性能。
为了使模型上产生的物理现象与原型相似，模型材料、模型形状和荷载等必须遵循一定的规律，这个规律就是相似原理。
水工结构模型试验要解决的问题，是将原型水工建筑物上的力学现象缩小到模型上，从模型上模拟出与原型相似的力学现象中，量测应力、位移和安全度等，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。
模型试验如果能正确地解决模拟问题，同时又采用了精确的量测方法，则其所得成果就可能较好地反映原型的实际情况。
2.试验任务对所取坝段的断面结构模型进行一次应力试验，提供大坝在上游正常蓄水位作用下的坝基面上应力的分布和坝体位移变化情况的试验成果。
3．原型的基本资料：坝型为混凝土实体重力坝，坝高为81m ，坝顶宽12m ，坝底宽60m ，下游坝坡1：0.75。
坝体混凝土弹性模量E 1=19200Mpa,坝基岩体弹性模量E 2=19200Mpa ，E 3=11600Mpa ，基岩材料分布图4-1。
混凝土与基岩材料的泊松比均为μ1=μ2=0.2，坝体混凝土容重3/24m KN r ,上游正常蓄水位78m 。
4.模型设计 4.1相似常数根据线弹性模型的相似要求结合本次试验，原型（P ）与模型（M ）各物理量之间保持下列相似关系：几何比尺： C L =L P /L M =100 弹性模量比尺： C E =E P /E M =6 容重比尺： C γ=γP /γM =C ζ/ C L应变比尺： C ε=εP /εM =1应力比尺： C ζ=ζP /ζM =6位移比尺：Cδ=δP/δM=100泊松比比尺：Cμ=μP/μM=14.2相似模型本次试验的模型材料采用石膏材料，模型是根据相似要求将石膏粉和水按照不同的比例浇注成块体，经过烘干、加工、制作而成。
模型的具体尺寸和材料分区见图4-1。
图4-1 相似模型1-坝体； 2-基础；3-基础材料分界线基础模拟的范围上游重力坝断面模型基础模拟范围的基本原则是: 上游坝基长度不小于1.3倍坝底宽度或1.0倍坝高;下游坝基长度不小于2.0倍坝底宽度或1.5倍坝高; 坝基深度不小于1.5倍坝底宽度或1.0倍坝高。
在有特殊地质构造时，边界范围还要适当增加。
4.3模型荷载（原型坝段取10m）垂直荷载：垂直荷载为坝体自重和坝基扬压力的叠加。
坝体自重荷载计算简图见图4-2按图示分块计算。
图4-2 坝体自重荷载计算简图（单位;cm）说明：1、图中虚线表示坝体自重分块的分界线α）情况考虑，按图4-3坝基扬压力：扬压力计算按有帷幕，无排水（5.0=所示分块计算各分块图4-3 坝基扬压力计算简图（单位;cm ）说明：1、图中虚线表示扬压力分块的分界线上游静水压力：首先计算大坝在正常蓄水位情况下的模型所要施加的上游总水压力，然后再按式（4-1）计算出油泵压力表读数表p （MPa ）。
App ⨯=5表 （4-1） 式中：p 为模型所要施加的上游总水压力（KN ），表p 油泵压力表读数。
A 为油压千斤顶活塞的面积(5.75cm 2)。
4.4荷载计算7．1原型荷载（坝段长B=10米） 坝体自重：1、81*12*10*24=233280KN2、（64+40）*18/2*10*24=224640 KN3、（40+20）*15/2*10*24=108000 KN4、1/2*15*20*10*24=36000 KN 上游水压力：1/2*10*78*78*10=304200KN 坝基扬压力：1、[（6*39）*1/2+(39*6)+（22+39）*6/2]10*10=57210KN2、（34.7+21.7）*18/2*10*10=50670 KN3、（21.7+10.8）*15/2*10*10=24300KN4、（15*10.8）1/2*10*10=8100 KN5．试验装置及设备图5-1 重力坝断面结构模型图5-2 模型的应变和位移测点布置图（单位;cm）本次试验所用的主要仪器、设备有：电阻应变计、UCAM-20PC应变量测系统、Centipede位移量测系统、DH3816应变量测系统、位移传感器、拉力传感器、油压千斤顶、油泵、标准压力表等。
应力是通过粘贴于模型上的电阻应变片在荷载作用下由UCAM-20PC 应变量测系统测得应变值经计算获得。
位移是通过装置于模型上的位移传感器在荷载作用下由Centipede 位移量测系统所示数值经换算获得。
模型的垂直荷载按4个分块施加相应的集中力，每块荷载大小是由拉力传感器和与其连接的DH3818应变量测系统来控制。
上游坝面水压力用五个相同大小（活塞面积A=5.75cm 2）的油压千斤顶通过油泵施加相应荷载，并通过各块刚性垫块使其转换为近似的分布荷载。
6.应力实验中的电测原理电阻应变测量技术可用于测定构件的表面应变，根据应力与应变之间关系，确定构件的应力状态。
6.1电阻应变计（1）电阻应变计的构造图6-1电阻应变计的构造示意图（2）电阻应变计的工作原理金属电阻应变计的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生电阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
取应变计、敏感栅上取一直线段来研究应变计的应变与电阻之间的关系。
设此线段的长度为L ；截面积为A ；电阻率为ρ。
则金属导体的电阻值可用下式表示： ALR ρ= (6-1)将上式取对数后再微分，即可得电阻变化与其它诸量变化的关系式：AdAL dL d R dR -+=ρρ (6-2) 若此线段处于单向受力状态时，由于泊松（金属丝的泊松比为μ）效应则；μεμ22-=-=LdL A dA (6-3)式中ε=L L ∆即应变将（6-3）代人（6-2）得；εμρρ)21(++=d R dRμερρε21++=d R dR（6-4）令 =0K μερρ21++d则ε0K RdR= (6-5) 金属丝的应变与单位电阻变化成正比，其比例系数0K 称为金属丝的灵敏系数。
应变计的灵敏系数还与敏感栅材料性能、加工工艺及所使用的粘结剂等因素有关，因此其灵敏系数均由实验标定给出。
所以（6-5）应表示为 εK RdR= （6-6） 6.2静态应变量测系统电阻应变仪一般是用电桥将应变片的电阻变化转换为电压或电流的变化。
以DH3816应变测试系统为例。
该系统由数据采集箱、微型计算机及支持软件组成。
可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型及材料应力试验中多点的静态应变应力值。
若配接适当的应变式传感器, 也可对多点静态的力、压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。
测量原理: 以1/4桥、120Ω桥臂电阻为例对测量原理加以说明。
如图6-2所示。
图6-2 测量原理图中: Rg 为测量片电阻, R 为固定电阻, K F 为低漂移差动放大器增益, 因εK E V g i 25.0=即 εK E K V K V g F i F 25.00==所以 Fg KK E V 04=ε式中: i V -直流电桥的输出电压(μV)； g E -桥压(V)；K -应变计灵敏度系数； ε- 输入应变量(με)；0V -低漂移仪表放大器的输出电压(μV)； F K -放大器的增益。
当Eg=2V K=2时 FK V 0=ε 对于1/2桥电路 Fg KK E V 02=ε对于全桥电路 Fg KK E V 0=ε这样, 测量结果由软件加以修正即可。
7．试验步骤（1）提前预习试验指导书，根据相似关系计算施加于模型上的荷载大小（垂直荷载及水压力）。
（2） 打开电源对各种仪器作测试前检查及准备工作。
（3） 量测应变和位移的初始读数。
（4） 开始逐级均匀地施加垂直荷载直至设计荷载值。
（5） 垂直荷载加完以后，再缓慢施加水压力达到设计荷载值。
(千斤顶的活塞面积为A=5.75cm 2)。
（6） 等变形基本稳定后，开始读各点位移及应变值。
（7） 测量完毕，先卸水荷载，后卸垂直荷载。
对于一种荷载情况至少应进行4-5次加载测试。
（8） 试验结束先关闭所有仪器电源。
然后将模型、仪器设备整理复原。
8.成果整理（1）根据相似原理由计算原型各点应力、位移值。
取各点三次相近应变值读数取平均值，再按下列公式计算各点应力值。
)(19002μεεμσ+-=mE x E C )(10902μεεμσ+-=mE y E C )2()1(290045εεεμτ--+=mE xy E C22124)(212xy y x yx τσσσσσ+-±+=yx xytg σστα-=22（2）绘制断面应力分布图及上游坝面的结构位移图。
（3）根据试验结果，评价结构在正常蓄水位情况下的工作状态。
（4）编写完整的试验报告。
试验报告应该包括：试验任务、原型基本资料、模型相似设计、原始试验数据、成果整理和分析等内容。
9．注意事项（1）本次试验分小组由数人协作共同完成，参加做试验的同学必须提前预习，按时到达实验室。
（2）认真听从指导教师讲解，严格遵守操作规程，坚持先弄懂后操作的原则。
保证试验安全进行。
（3）出现异常情况，立即报告指导教师进行处理。
（4）编写试验报告、试验资料整理、分析由各同学独立完成。
10.预习要求（1）了解模型试验的相似原理，熟悉试验指导书的内容。
（2）利用线弹性应力模型试验的相似条件，结合本次试验计算模型的所要施加的垂直和水平荷载。
（11）参考书：《脆性材料结构模型试验》陈兴华等编10。