水工建设物0812.docVIP

资料分析 该水利枢纽位于高山峡谷地区，波浪要素的计算可选用官厅公式。因地震设计烈度为6度，故不计地震影响。大坝以防洪为主，3级建筑物，对应可靠度设计中的结构安全级别为II级，相应结构重要性系数γ0=1.0.坝体上的荷载分两种组合，基本组合（设计水位）取持久性状况对应的设计状况系数Ψ=1.0，结构系数γd=1.2；偶然组合（校核洪水位）取偶然状况对应的设计状况系数Ψ=0.85，结构系数γd=1.2.坝趾抗压强度极限状态的设计状况系数同前，结构系数γd=1.3。 可靠度设计要求均采用作用（荷载）设计值和材料强度设计值。作用（荷载）标准值乘以作用（荷载）分项系数后的值为作用（荷载）设计值；材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值为材料强度设计值。本设计有关（荷载）作用的分项系数查表得：自重为1.0；静水压力为1.0；渗透压力为1.2；浮托力为1.0；淤沙压力为1.2；浪压力为1.2。混凝土材料的强度分项系数为1.35；因大坝混凝土用90d龄期，大坝混凝土抗压强度材料分项系数取2.0；热轧Ⅰ级钢筋强度分项系数为1.15；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为1.10。材料性能分项系数中，对于混凝土与岩基间抗剪强度摩察系数fck为1.3，凝聚力Cck为3.0。上游坝踵不出现拉应力极限状态的结构功能极限值为0。下游坝基不能被压坏而允许的抗压强度功能极限值为4000KPa。实体重力坝渗透压力强度系数α为0.25。 2、非溢流坝剖面尺寸拟定 坝顶高程的确定。坝顶在水库静水位以上的超高计算： △h=hl+hz+hc 对于安全级别为Ⅲ级的坝，查得安全超高设计洪水位时为0.5m,校核洪水位为0.4m。分设计洪水位和校核洪水位两种情况计算。 设计洪水位情况。风区长度D（有效吹程）为0.9Km，计算风速 在设计洪水情况下取多年平均年最大风速的2倍为30m/s 。 ①波高hl=0.0076v0-1/12（gD/v02）1/3×v02/g =0.0076×30-1/12×{（9.81×900）/302}1/3×302/9.81=1.124m ②波长L=0.331v0-1/2.15(gD/v02)1/3.75×v02/g =0.331×30-1/2.15×〖(9.81×900)/302〗1/3.75=11.478m ③波浪中心线至计算水位的高度： 因为HL,cth（2πH/L）≈1 所以hz=πhl2/L=0.346m △h=hl+hz+hc=1.124+0.346+0.5=1.97m 坝顶高程：设计洪水位+△h=310+1.97=311.97m 校核洪水位情况。风区长度D为0.9m，设计风速v0在校核洪水位情况取多年平均年最大风速的1倍为15m/s ①波高：hl=0.0076v0-1/12（gD/v02）1/3×v02/g =0.0076×15-1/12×[（9.81×900）/152]1/3×152/9.81 =0.473m ②波长：L=0.331v0-1/2.15(gD/v02)1/3.75×v02/g =0.331×15-1/2.15×[(9.81×900)/152]1/3.75=5.733m ③波浪中心线至计算静水位的高度hz=πhl2/L=3.14×0.4732/5.733=0.123m 安全超高hc=0.4m △h=hl+hz+hc=0.473+0.123+0.4=0.996m 坝顶高程=校核洪水位+△h=312.3+0.996=313.296m 取上诉两种情况坝顶高程中的大值，并取防浪墙高度1.2m，防浪墙基座高0.1m并外伸0.3m,则坝顶高程313.296-1.2-0.1≈312m;最大坝高为312-280=32m 坝顶宽度。因该水利枢纽位于山区峡谷，无交通要求，按构造要求取坝顶宽度5m，同时满足维修时的单车道要求 坝坡的确定。根据工程经验，考虑利用部分水重增加坝体稳定，上游采用折坡，起坡点按要求为1/3-2/3坝高，该工程拟折坡点高程为301.33m,上部铅直，下部为1:0.2的斜坡，下坡坝坡取1：0.8，基本三角形顶点位于坝顶，305.3m以上为铅直坝面。 坝体防渗排水。根据尺寸得坝体最大宽度B=28.3m.分析地基条件，要求设防渗灌浆帷幕和排水孔幕,所以灌浆帷幕中心线距上游坝踵为5.6m，排水孔中心线距防渗帷幕中心线1.5m,拟设廊道系统，实体重力坝剖面设计暂不计入廊道的影响。 拟定的非溢流坝剖面图如附图图所示。 3、荷载计算及组合： 以设计洪水位情况为例进行稳定和应力的极限状态验算（其他情况）。根据作用（荷载）组合表，设计洪水位情况的荷载组合包含：自重+静水压力+淤沙压力+杨压力+浪压力。沿坝轴线取单位长