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中山建斌职业技校水工建筑物教案：第二章 重力坝03 二、重力坝的荷载和作用及其组合 1.荷载的作用 ① 永久作用 包括：坝体自重和永久性设备自重；淤沙压力（有排沙设施时可列为可变作用）；土压力。 ② 可变作用 包括：静水压力；扬压力（包括渗透压力和浮托力）；动水压力（包括水流离心力，水流冲击力，脉动压力等）；浪压力；冰压力（包括静冰压力和动冰压力）；风雪荷载；⑦机动荷载。 ③ 偶然作用 包括：地震作用；校核洪水位时的静水压力。 2.荷载的组合 按承载能力极限状态设计时，混凝土重力坝应考虑基本组合和偶然组合两种作用效应组合。按正常使用极限状态设计时，混凝土重力坝应考虑短期组合和长期组合两种作用效应组合。 在设计混凝土重力坝坝体剖面时，应按照承载能力极限状态计算基本组合和偶然组合。 ① 荷载作用的基本组合。 荷载作用的基本组合包括下列作用： ⑴坝体（建筑物）的自重（包括永久性机械设备、闸门、起重设备及其他结构自重） ⑵以发电为主的水库，上游用正常蓄水位，下游按照运用要求泄放最小流量时的水位，且防渗及排水设施正常工作时的水作用Ａ．大坝上、下游面的静水压力；Ｂ．扬压力。 ⑶大坝上游淤沙压力。 ⑷大坝上下游侧向土压力。 ⑸浪压力：Ａ、取５０年一遇风速引起的浪压力。Ｂ、多年平均最大风速引起的浪压力。 ⑹冰压力：取正常蓄水位时的冰作用。 ⑺其他出现机会较多的作用。 ②荷载作用的偶然组合 荷载作用的偶然组合包括下列作用： ⑻当水库泄放校核洪水（偶然状况）流量时，上下游水位的作用，且防渗排水正常工作时的水作用：①坝上下游面的静水压力②扬压力③相应泄洪时的动水压力。 ⑼地震力。一般取正常蓄水情况时相应的上、下游水深。 ⑽其他出现机会很少的作用。 3.荷载作用分项系数 根据荷载作用的特点，有不同的分项系数。 总结：本节讲述了坝体自重、静水压力、动水压力、淤沙压力、浪压力、扬压力、冰压力、地震作用、其它荷载的作用、计算及其组合；重点讲述了坝体自重、静水压力、淤沙压力、浪压力、扬压力计算。 复习思考题 重力坝的主要要荷载有哪些？分项系数各为多少？ 什么叫扬压力、渗透压力、浮托力？ 什么叫基本组合？什么叫偶然组合？各有哪些组合方式？ 授课题目：第二章 重力坝 第四节重力坝的抗滑稳定分析 第五节重力坝的应力分析 教学目的：掌握抗滑稳定计算截面的选取、抗滑稳定计算以及提高坝体抗滑稳定的工程措施；了解应力分析方法、材料力学法计算坝体应力以及坝体和坝基的应力控制。 教学重点：提高坝体抗滑稳定的工程措施。 教学难点：应力分析方法、材料力学法计算。 教学过程： 组织教学：师生问好，清查人数。 复习提问：重力坝作用的荷载有哪些？ 导入新课：重力坝的稳定应根据坝基的质条件和坝体剖面形式，选择受力大，抗剪强度较低，最容易产生滑动的截面作为计算截面。重力坝抗滑稳定计算主要是核算坝基面及混凝土层面上的滑动稳定性。另外当坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时，也应核算其深层滑动稳定性。 讲授新课： 第四节 重力坝的抗滑稳定分析 一．抗滑稳定计算截面的选取 重力坝的稳定应根据坝基的质条件和坝体剖面形式，选择受力大，抗剪强度较低，最容易产生滑动的截面作为计算截面。重力坝抗滑稳定计算主要是核算坝基面及混凝土层面上的滑动稳定性。另外当坝基内有软弱夹层、缓倾角结构面时，也应核算其深层滑动稳定性。 二．重力坝抗滑稳定计算 重力坝的抗滑稳定按承载能力极限状态计算，认为滑动面为胶结面，滑动体为刚体。此时滑动面上的滑动力作为效应函数，阻滑力为抗力函数，并认为承载能力达到极限状态时刚体处于极限平衡状态。 1．抗滑稳定极限状态设计表达式 基本组合极限状态设计表达式：≤ 偶然组合极限状态设计表达式：≤ 抗滑稳定极限状态作用效应函数：S()=ΣPR 或S()=ΣPC 抗滑稳定极限状态抗力函数：R（）= ΣWR +AR 或R（）= ΣWC +AC 2．深层抗滑稳定分析 当坝基岩体内存在着不利的软弱夹层或缓倾角断层时，坝体有可能沿着坝基软弱面产生深层滑动，其计算原理与坝基面抗滑稳定计算相同。 若实际工中地基内存在相互切割的多条软弱夹层，构成多斜面深层滑动，计算时选择几个比较危险的滑动面进行试算，然后做出比较分析判断。 3．抗剪断参数的选取 R　C　R　C的值，直接关系到工程的安全性和经济性，必须合理地选用。一般情况下，应经试验测定，且每一主要工程地质单元的野外试验不得少于4组；选取这些参数值时，应结合现场的实际情况，参照工程地质条件类似的工程经验，并考虑坝基岩体经工程处理后可能达到的效果，经地质、试验和设计人员共同分析研究进行适当调整后确定，中型工程的中、低坝，若无条件进行野外试验，应进行室内试验，并参照地质条件类似工程的经验数据选用，小型工程的低坝无