消力池底板抗浮计算书

消力池底板抗浮计算书一、概述溢流堰、闸室后接消力池，消力池长18m，宽17m，深1.1m,底板高程为11.9m，消力池底板厚度为0.5m,。底板设置排水孔，孔排距均为2m，成梅花型布置，其下设置砂石反滤垫层，层厚1.00m。泄洪冲沙闸消力池和泄洪闸底板后接防冲海漫，海漫长29m。海漫采用M7.5浆砌石，厚0.3m。二、主要设计依据及参数选取1．特征水位及流量正常蓄水位17.00m，设计水位19.81m，校核洪水位20.03m。洪水流量及水位见表2-1。表2-1流量及水位表工况洪水频率（％）洪峰流量(m3/s)上游水位(m)下游水位(m)设计情况5217.6219.8113.00校核情况2262.4820.03483.572.主要设计参数底板采用C30混凝土:容重2.4t/m3,fc=20.1N/mm2,ft=2.01N/mm2；弹性模量Ec=3.00×10-4N/mm2；基岩与混凝土面的抗剪断强度ƒ=0.4～0.7，粘滞力c=0.06～0.2Mpa；Ⅱ级钢筋，fy=fy’=310N/mm三、设计工况本次分析主要计包括坝后消力池底板的结构设计及配筋计算，具体计算工况如下：（1）工况一：正常蓄水位+自重+扬压力+脉动压力（基本荷载组合）（2）工况二：设计洪水位+自重+扬压力+脉动压力（基本荷载组合）（3）工况三：校核洪水位+自重+扬压力+脉动压力（特殊荷载组合）四、底板荷载计算1.计算公式及参数选取（1）自重G=γc×A×hG—底板自重（KN）；A—底板面积（m2），306m2；h—底板厚度（m），0.5m；γC—C30混凝土容重，取值24KN/m3。带入数据求的底板自重为3672KN。（2）时均压力Pw=γw×H×APw—水压力（KN）；H—下游水深（m）；A—底板面积（m2）；γw—水的容重。表4-2时均压力计算表计算工况底板面积（m2）水的容重(KN/m3)下游水深（m）时均压力（KN）正常蓄水3069.800设计洪水3069.83.049116.35校核洪水3069.84.0712205.116（3）扬压力Py=γw×(H+h)×APy—底板承受的扬压力（KN）；H—下游水深（m）；h—底板厚度（m），此处为0.5m；γw—水的容重，取值9.8KN/m3；表4-3扬压力计算表计算工况底板面积（m2）水的容重(KN/m3)下游水深（m）底板厚度（m）扬压力（KN）正常蓄水3069.800.51499.4设计洪水3069.83.040.510615.75校核洪水3069.84.070.513704.52（4）脉动压力Pm=am××γw×APm—脉动压力(KN）；V—底板计算断面处得平均流速（m/s）am—脉动压力系数，此处取值0.1；A—底板面积（m2），306m2；γw—水的容重，取值9.8KN/m3；表4-4脉动压力计算表计算工况下泄流量（m3/s）下游水深(m)平均流速(m2/s)水的容重(KN/m3)脉动压力（KN）设计洪水64.983.041.269.824.29校核洪水111.574.071.619.839.66（5）作用效应及抗力效应函数作用效应函数（垂直向上所有合力）R（）=γQ×Py+γQ×Pm抗力效应函数（垂直向下所有合力）S（）=γG×G+γQ×PwγG——永久荷载分项系数，取1.05；γQ——可变荷载分项系数，取1.20；2.荷载计算结果将已知数据代入上述公式，计算结果见表4-5荷载工况正常蓄水位设计洪水位校核洪水位备注自重（KN）3855.6↓3855.6↓3855.6↓时均压力（KN）010939.62↓14646.14↓扬压力（KN）1799.28↑12738.9↑16445.42↑脉动压力（KN）029.15↑47.53↑作用效应函数1799.28↑12768.05↑16492.85↑抗力效应函数3855.6↓14795.22↓18501.74↓由计算结果可以看出：消力池底板在各工况的抗力效应均大于作用效应，即垂直向上的合力小于垂直向下的合力，满足规范要求。五、底板构造配筋底板的作用效应小于抗力效应，因此对底板按构造进行配筋。消力池底板垂直于水流方向设置一分缝，安装止水。六、结论通过各种工况下的荷载组合计算坝后消力池底板的抗浮能力，各参数的选取严格按照规范要求，计算结果符合要求