重力坝上的作用及作用效应组合
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• 3、按筑坝材料分类:有混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 • 4、按坝体结构型式分类:实体重力坝宽缝重力坝；空腹
（腹孔）重力坝；预应力锚固重力坝；装配式重力坝；支 墩坝（大头坝、连拱坝、平板坝）。 • 5、按施工方法分类:有浇筑混凝土重力坝和碾压混凝土重
力坝。碾压混凝土重力坝剖面与实体重力坝剖面类似。
四、重力坝的特点
缺点：
1、剖面尺寸大，水泥石料等用量多。
2、坝体应力较低，材料强度能充分发挥。
3、坝底扬压力较大，对稳定不利。
重力坝坝体与地基的接触面积大，相应的坝底扬压力也大， 它会减轻坝体的有效重量，对坝体的稳定不利，因此要采 取有效防渗排水措施，减小扬压力，节省工程量。
4、水泥水化热较大，可能导致坝体裂缝。砼体积大，水泥 用量大，在施工期，水泥水化热引起的温度也很大，并将 引起坝体内温度和收缩应力，可能引起坝体产生裂缝，所 以要采取温控措施。
3、枢纽泄洪、导流问题容易解决。由于筑坝材料的抗冲 能力强，施工期可以利用较低坝块或预留底孔导流，坝 体可以做成溢流式，也可以在坝内不同高程设置排水孔， 一般不设溢洪道或泄洪洞，易于解决永久性泄洪及施工 导流，便于机械化施工。
4、传力系统明确，便于分析与设计，运行期间的维护及 检修工作量较少。但需采用防渗排水设施及温控措施。
间接作用。 • 所谓直接作用是指直接施加在结构上的分布力或集中力，
亦可称“荷载”；间接作用则指因外部环境（改变）的 原因使结构产生附加变形或约束变形，如温度地震作用 等。 • 结构上的各种作用，按其随时间的变异分三种： • （1）永久作用：是指在设计基准期内，其量值不随时间 变化或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。 包括：结构自重；土压力淤沙压力；围岩压力预应力等。
第二章 重力坝
第二章 重力坝
第一节 概 述 第二节 重力坝上的作用及作用效应组合 第三节 重力坝的可靠度设计原理简介 第四节 重力坝的稳定分析 第五节 重力坝断面设计
第一节 概 述
一、对坝的认识 二、重力坝的主要内容 三、重力坝的工作原理 四．重力坝的特点 五．重力坝的分类
第一节 概 述
一、对坝的认识
三、重力坝的工作原理
• 定义：是用混凝土或浆砌石筑的大体积挡水建筑物. • 工作原理:在水压力及其他荷载作用下,依靠坝体自重在坝
面产生的抗滑力来抵抗水平水压力产生的滑动力以达到稳 定要求;利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由 于水压力所引起的拉应力以满足强度要求. 1、重力坝的基本剖面：做成上游面接近铅直的呈三角形
三峡坝水利枢纽总布置图（尺寸单位：m
(上）平面布置
（下）上游立视图
一、对坝的认识
三峡坝水利枢纽总布置图（尺寸单位：m (左）厂房坝段剖面图 右）溢流坝段剖面图
二、重力坝的主要内容
1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准。 2、剖面尺寸拟定 3、溢流坝剖面的设计 4、重力坝的应力校核计算 5、重力坝的稳定校核计算 6、大坝的构造（分缝、止水、廊道系统） 7、坝基处理（坝基处理的技术）
一、自重
建筑物的结构自重标准值,可按结构设计及材料重 度计算确定，初步设计时可取砼重度为 C 24 K；N / m3 施工详图阶段由现场砼试验决定；当计算深层滑动时， 还应考虑岩体的自重计算自重时，坝上永久性的固定 设备，如闸门、固定式启闭机的重量也应计算在内， 坝内较大的孔洞应该扣除。坝体自重的作用分项系数 为1.0。永久设备自重的作用分项系数，当其作用效应 对结构不利时采用1.05，有利时采用0.95。
五、重力坝的分类
• 1、 按坝的高度分类:坝高低于30m的为低坝，高于70m的 为高坝，介于30m～70m之间的为中坝。坝高是指坝基最 低面（不含局部有深槽或井、洞部位）至坝顶路面的高度。
• 2、按泄水条件分类:有溢流重力坝和非溢流重力坝。溢流 坝段和坝内设有泄水孔的坝段统称为泄水坝段，非溢流坝 段也叫挡水坝段。
Hale Waihona Puke Baidu
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
作用 自重 静水压力 动水压力 扬压力
泥沙压力 浪压力 冰压力 地震力 重力坝荷载组合
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
• 作用： • 指外界环境对水工建筑物的影响。 • １、按时间的变异分永久作用、可变作用、偶然作用。 • ２、按建筑物对外界作用的效应的原因分：直接作用和
• 包括：地震作用、校核洪水位时的静水压力等。
• 采用分项系数设计方法时，设计表达式中作用变量所采用 的值，称为设计代表值。
• 对永久作用和可变作用的代表值应采用作用的标准值，偶 然作用的代表值按有关规范确定。
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
作用于重力坝的主要荷载有： ①自重； ②静水压力； ③扬压力； ④动水压力； ⑤冰压力； ⑥泥沙压力； ⑦浪压力； ⑧地震力； ⑨温度及其他荷载。
断面，或稍倾向上游的三角形断面。 2、受力简图可以视作倒置的悬臂梁
四、重力坝的特点
优点：
1、重力坝结构简单、体积大，有利于机械化施工。而且由 于断面尺寸较大，材料强度高耐久性能好，抵抗水的渗 漏，洪水漫顶，地震或战争破坏的能力都比较强，安全 可靠。因而失事率较低。
2、对地形、地质条件适应性强，坝体作用于地基面上的 压应力不高，所以对地质条件的要求也较低，低坝甚至 可修建在土基上。
二、静水压力
• 作用在坝面上的静水压力可按静水力学 原理计算，分为水平及垂直力分别进行 计算。
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
• （2）可变作用：指在设计基准期内量值随时间变化，且变 化与平均值相比不可忽略的作用；
包括: 静水压力、扬压力、动水压力、浪压力、外水压力、风 雪荷载、冰压力、温度作用、灌浆压力等。
• （3）偶然作用：指在设计基准期内出现概率很小，一旦出 现量值很大且持续时间很短的作用，
1-非溢流重力坝； 2-溢流重力坝； 3-横缝； 4-导墙； 5-闸门； 6-坝内排水管； 7-检修、排水廊道； 8-基础灌浆廊道； 9-防渗帷幕； 10-坝基排水孔
重力坝的剖面详图
三峡水利枢纽溢流重力坝
三峡泄洪闸泄洪
尼尔基水利枢纽中的重力坝
一、对坝的认识
用混凝 土或浆砌石 筑成，坝轴 线一般为直 线，并有垂 直于坝轴线 方向的横缝 将坝体分成 若干段.
（腹孔）重力坝；预应力锚固重力坝；装配式重力坝；支 墩坝（大头坝、连拱坝、平板坝）。 • 5、按施工方法分类:有浇筑混凝土重力坝和碾压混凝土重
力坝。碾压混凝土重力坝剖面与实体重力坝剖面类似。
四、重力坝的特点
缺点：
1、剖面尺寸大，水泥石料等用量多。
2、坝体应力较低，材料强度能充分发挥。
3、坝底扬压力较大，对稳定不利。
重力坝坝体与地基的接触面积大，相应的坝底扬压力也大， 它会减轻坝体的有效重量，对坝体的稳定不利，因此要采 取有效防渗排水措施，减小扬压力，节省工程量。
4、水泥水化热较大，可能导致坝体裂缝。砼体积大，水泥 用量大，在施工期，水泥水化热引起的温度也很大，并将 引起坝体内温度和收缩应力，可能引起坝体产生裂缝，所 以要采取温控措施。
3、枢纽泄洪、导流问题容易解决。由于筑坝材料的抗冲 能力强，施工期可以利用较低坝块或预留底孔导流，坝 体可以做成溢流式，也可以在坝内不同高程设置排水孔， 一般不设溢洪道或泄洪洞，易于解决永久性泄洪及施工 导流，便于机械化施工。
4、传力系统明确，便于分析与设计，运行期间的维护及 检修工作量较少。但需采用防渗排水设施及温控措施。
间接作用。 • 所谓直接作用是指直接施加在结构上的分布力或集中力，
亦可称“荷载”；间接作用则指因外部环境（改变）的 原因使结构产生附加变形或约束变形，如温度地震作用 等。 • 结构上的各种作用，按其随时间的变异分三种： • （1）永久作用：是指在设计基准期内，其量值不随时间 变化或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。 包括：结构自重；土压力淤沙压力；围岩压力预应力等。
第二章 重力坝
第二章 重力坝
第一节 概 述 第二节 重力坝上的作用及作用效应组合 第三节 重力坝的可靠度设计原理简介 第四节 重力坝的稳定分析 第五节 重力坝断面设计
第一节 概 述
一、对坝的认识 二、重力坝的主要内容 三、重力坝的工作原理 四．重力坝的特点 五．重力坝的分类
第一节 概 述
一、对坝的认识
三、重力坝的工作原理
• 定义：是用混凝土或浆砌石筑的大体积挡水建筑物. • 工作原理:在水压力及其他荷载作用下,依靠坝体自重在坝
面产生的抗滑力来抵抗水平水压力产生的滑动力以达到稳 定要求;利用坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由 于水压力所引起的拉应力以满足强度要求. 1、重力坝的基本剖面：做成上游面接近铅直的呈三角形
三峡坝水利枢纽总布置图（尺寸单位：m
(上）平面布置
（下）上游立视图
一、对坝的认识
三峡坝水利枢纽总布置图（尺寸单位：m (左）厂房坝段剖面图 右）溢流坝段剖面图
二、重力坝的主要内容
1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准。 2、剖面尺寸拟定 3、溢流坝剖面的设计 4、重力坝的应力校核计算 5、重力坝的稳定校核计算 6、大坝的构造（分缝、止水、廊道系统） 7、坝基处理（坝基处理的技术）
一、自重
建筑物的结构自重标准值,可按结构设计及材料重 度计算确定，初步设计时可取砼重度为 C 24 K；N / m3 施工详图阶段由现场砼试验决定；当计算深层滑动时， 还应考虑岩体的自重计算自重时，坝上永久性的固定 设备，如闸门、固定式启闭机的重量也应计算在内， 坝内较大的孔洞应该扣除。坝体自重的作用分项系数 为1.0。永久设备自重的作用分项系数，当其作用效应 对结构不利时采用1.05，有利时采用0.95。
五、重力坝的分类
• 1、 按坝的高度分类:坝高低于30m的为低坝，高于70m的 为高坝，介于30m～70m之间的为中坝。坝高是指坝基最 低面（不含局部有深槽或井、洞部位）至坝顶路面的高度。
• 2、按泄水条件分类:有溢流重力坝和非溢流重力坝。溢流 坝段和坝内设有泄水孔的坝段统称为泄水坝段，非溢流坝 段也叫挡水坝段。
Hale Waihona Puke Baidu
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
作用 自重 静水压力 动水压力 扬压力
泥沙压力 浪压力 冰压力 地震力 重力坝荷载组合
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
• 作用： • 指外界环境对水工建筑物的影响。 • １、按时间的变异分永久作用、可变作用、偶然作用。 • ２、按建筑物对外界作用的效应的原因分：直接作用和
• 包括：地震作用、校核洪水位时的静水压力等。
• 采用分项系数设计方法时，设计表达式中作用变量所采用 的值，称为设计代表值。
• 对永久作用和可变作用的代表值应采用作用的标准值，偶 然作用的代表值按有关规范确定。
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
作用于重力坝的主要荷载有： ①自重； ②静水压力； ③扬压力； ④动水压力； ⑤冰压力； ⑥泥沙压力； ⑦浪压力； ⑧地震力； ⑨温度及其他荷载。
断面，或稍倾向上游的三角形断面。 2、受力简图可以视作倒置的悬臂梁
四、重力坝的特点
优点：
1、重力坝结构简单、体积大，有利于机械化施工。而且由 于断面尺寸较大，材料强度高耐久性能好，抵抗水的渗 漏，洪水漫顶，地震或战争破坏的能力都比较强，安全 可靠。因而失事率较低。
2、对地形、地质条件适应性强，坝体作用于地基面上的 压应力不高，所以对地质条件的要求也较低，低坝甚至 可修建在土基上。
二、静水压力
• 作用在坝面上的静水压力可按静水力学 原理计算，分为水平及垂直力分别进行 计算。
第二节 重力坝上的作用及作用效应组合
• （2）可变作用：指在设计基准期内量值随时间变化，且变 化与平均值相比不可忽略的作用；
包括: 静水压力、扬压力、动水压力、浪压力、外水压力、风 雪荷载、冰压力、温度作用、灌浆压力等。
• （3）偶然作用：指在设计基准期内出现概率很小，一旦出 现量值很大且持续时间很短的作用，
1-非溢流重力坝； 2-溢流重力坝； 3-横缝； 4-导墙； 5-闸门； 6-坝内排水管； 7-检修、排水廊道； 8-基础灌浆廊道； 9-防渗帷幕； 10-坝基排水孔
重力坝的剖面详图
三峡水利枢纽溢流重力坝
三峡泄洪闸泄洪
尼尔基水利枢纽中的重力坝
一、对坝的认识
用混凝 土或浆砌石 筑成，坝轴 线一般为直 线，并有垂 直于坝轴线 方向的横缝 将坝体分成 若干段.