重力坝设计计算表格

1.1、输入基本数据正常水深………………H=100水容重…………………………γw=10上游坝面折点高度…Hc=60混凝土容重……………………γc=24泥沙淤积高度………Hs=30泥沙浮容重……………………γs=8下游水深……………Hd=10泥沙内摩擦角…………………φs=20主排水孔渗压系数…α=0.3至坝踵距离与坝底厚之比……η=0.2坝基抗剪断摩擦系数f′=0.65凝聚力………………………C′=400安全系数………………K=31.2、基本断面计算λ=0.92876坝体底宽……B=请重新拟定断面ηB=请重新拟定断面上游坝坡……m1=请重新拟定断面下游坝坡……m2=请重新拟定断面基本断面面积S=请重新拟定断面结论：如果λ0.2，说明f、C值太小。处理措施：（1）、适当放缓上游坝坡；（2）、做成齿槽或倾向上游的坝基面，加大f、C值；1、基本断面的拟定2.1、输入基本数据2.2、计算公式（1）、防浪墙顶高程由各种水库静水位加超高△h的最大值确定。△h按下式计算：式中：△h……防浪墙顶至水库静水位的高差（m）；h1%……累积频率为1%的波高（m）；hz……波浪中心线至水库静水位的高度（m）；hc……安全超高（m），按《混凝土重力坝设计规范》（DL5108—1999）表11.1.1采用。（2）、波浪要素按官厅水库公式计算（适用于V020m/s及D20km）：式中：h…………当gD/V02=20～250时，为累积频率5%的波高h5%；当gD/V02=250～1000时，为累积频率10%的波高h10%；Lm………平均波长（m）；（3）、波浪中心线至水库静水位的高度hz按下式计算：2.3、计算2、坝顶高程计算正常蓄水位情况校核洪水位情况计算风速Ｖ0(m/s)19.29.6有效吹程D(m)20002000重力加速度g(m/s2)9.819.81水位高程(m)848850.02迎水面深度H(m)4850.02坝基高程(m)800800安全超高hc(m)0.40.3czhhhh++=D%13/12012/10200076.0????=-VgDVVgh75.3/12015.2/1020331.0????????=-VgDVVgLmmmLHcthLhhzpp22%1=（1）、正常蓄水位情况HDV0V02gD/V02Lmhh1%πh1%2/Lm48200019.2368.6453.2239.0820.841.0420.376（2）、校核洪水位情况HDV0V02gD/V02Lmhh1%πh1%2/Lm50.0220009.692.16212.8914.5360.3530.4380.133结论：防浪墙顶部高程可取为：850.9m。2πH/Lmcth(2πH/Lm)hzhc△h正常蓄水位墙顶高程33.20810.3760.41.818848849.8182πH/Lmcth(2πH/Lm)hzhc△h水位墙顶高程69.28710.1330.30.871850.02850.8913.1、输入基本数据（1）、基本数据　混凝土容重…………………γc=24kN/m3自重作用分项系数………γG=1　水容重………………………γw=9.81kN/m3静水压力作用分项系数…γQ1=1　浮托力作用分项系数………γQ2=1渗透压力作用分项系数…γQ3=1.2　淤沙浮容重…………………γsb=5kN/m3淤沙内摩擦角………………φ=28度　淤沙高度……………………Hs=31m淤沙压力作用分项系数…γQ4=1.2浪压力作用分项系数………γQ4=1.2结构重要性系数…………γ0=1混凝土抗压强度标准值……fk=14.3Mpa混凝土性能分项系数……rm1=1.5基岩抗压强度………………fR=50Mpa摩擦系数性能分项系数…rm2=1.3混凝土/基岩摩擦系数标准值fRk=0.65凝聚力性能分项系数……rm2=3混凝土/基岩凝聚力标准值CRk=0.5Mpa坝基面高程………………▽=771m上游坝面折点高度…………Hc1=44m上游坝坡…………………m1=0.2下游坝面折点高度…………Hc2=70.75m下游坝坡…………………m2=0.8坝体高度……………………H=78.8m坝顶宽度…………………B1=5m主排水孔渗压系数…………α=0.25至坝踵距离与坝底厚之比η=0.0781（2）、有关正常蓄水位数据设计状况系数………………ψ=1抗滑基本组合结构系数…γd1=1.2抗压基本组合结构系数……γd1=1.8正常蓄水位高程…………▽=848m相应下游水位高程…………▽=793.1m有效吹程…………………D=2000m　计算风速……………………V0=16.3m/s（3）、有关校核洪水位数据设计状况系数…………………ψ=0.85抗滑偶然组合结构系数…γd2=1.2抗压偶然组合结构系数……γd2=1.8校核洪水位高程…………▽=848.93m相应下游水位高程…………▽=801.4m有效吹程…………………D=2000m　计算风速……………………V0=9.6m/s3、坝基底面抗滑稳定及应力计算3.2、坝体自重　（1）计算公式坝底宽度：第1部分坝体：面积：力臂：荷载标准值：力矩标准值：荷载设计值：力矩设计值：第2部分坝体：面积：力臂：荷载标准值：力矩标准值：荷载设计值：力矩设计值：第3部分坝体：面积：力臂：荷载标准值：力矩标准值：荷载设计值：力矩设计值：22111ccHmBHmB++=211121cHmS=111325.0cHmBL-=11SGckg=111kkGLM=11kGGGg=111GLM=HBS12=221112BHmBLc--=22SGckg=222kkGLM=22kGGGg=222GLM=222321cHmS=??????--=223322cHmBL33SGckg=333kkGLM=33kGGGg=333GLM=　（2）计算结果混凝土容重…………γc=24kN/m3自重作用分项系数…………γG=1坝底宽度……………B=70.4m合计2589.82562155.8484010.5162155.8484010.51标准值：∑Gk=62155.8kN设计值：∑G=62155.8kN∑Mk=484010.5kN·m∑M=484010.5kN·m第一部分坝体第二部分坝体第三部分坝体193.63942002.22529.33323.92.5334646.4945648053.4136292.8514646.4136292.851225998.49456225998.4121719.26248053.4121719.262面积（m2）力臂（m）荷载标准值（kN）力矩标准值（kN·m）荷载设计值（kN）力矩设计值（kN·m）3.3、上、下游坝面水重　（1）计算公式第I部分水体：面积：力臂：荷载标准值：力矩标准值：荷载设计值：力矩设计值：第II部分水体：面积：力臂：荷载标准值：力矩标准值：荷载设计值：力矩设计值：第III部分水体：面积：力臂：荷载标准值：力矩标准值：荷载设计值：力矩设计值：211121cHmS=111315.0cHmBL-=11SGwkg=111kkGLM=11kGGGg=111GLM=)(1112cucHHHmS-=112212cHmBL-=22SGwkg=222kkGLM=22kGGGg=222GLM=22321dHmS=??????-=dHmBL2331233SGwkg=333kkGLM=33kGGGg=333GLM=　（2）计算结果水容重………………γc=9.81kN/m3自重作用分项系数…………γG=1坝底宽度……………B=70.4m正常蓄水位：上游水深……………Hu=77m下游水深……………………Hd=22.1合计679.46664.692858.36664.692858.3标准值：∑Gk=6664.6kN设计值：∑G=6664.6kN∑Mk=92858.3kN·m∑M=92858.3kN·m校核洪水位：上游水深……………Hu=77.93m下游水深……………………Hd=30.4合计861.88454.753248.48454.753248.4标准值：∑Gk=8454.7kN设计值：∑G=8454.7kN∑Mk=53248.4kN·m∑M=53248.4kN·m-56167.4811916.521-56167.481面积（m2）力臂（m）荷载标准值（kN）力矩标准值（kN·m）荷载设计值（kN）力矩设计值（kN·m）61282.0031899.21661282.00387743.7792848.82487743.77932.26730.8-29.3071899.2162848.8241916.521力矩设计值（kN·m）61282.00390216.557-98250.164第I部分水体第II部分水体第III部分水体193.6290.4195.364力矩标准值（kN·m）61282.00390216.557-98250.164荷载设计值（kN）1899.2162929.1093626.404力臂（m）32.26730.8-27.093荷载标准值（kN）1899.2162929.1093626.404第I部分水体第II部分水体第III部分水体面积（m2）193.6298.584369.6643.4、上、下游水平静水压力　（1）计算公式上游水平静水压力：下游水平静水压力：水容重………………γw=9.81kN/m3静水压力作用分项系数……γQ1=1　（2）计算结果（指向下游为正）正常蓄水位情况：上游水深……………Hu=77m下游水深……………………Hd=22.1P1k(kN)P2k(kN)P1(kN)P2(kN)L1(m)L2(m)M1k(kN·m)M2k(kN·m)M1(kN·m)M2(kN·m)校核洪水位情况：上游水深……………Hu=77.93m下游水深……………………Hd=30.4P1k(kN)P2k(kN)P1(kN)P2(kN)L1(m)L2(m)M1k(kN·m)M2k(kN·m)M1(kN·m)M2(kN·m)荷载标准值荷载设计值力臂力矩标准值力矩设计值-773815.945932.9-773815.945932.9荷载标准值荷载设计值力臂力矩标准值力矩设计值29788.5-4533-25.667-746440-746440-7.36717649.117649.1上游水平静水压力下游水平静水压力-25.977-10.133上游水平静水压力下游水平静水压力-2395.7-2395.729788.5-453329081.729081.72121uwkHPg=kQPP111g=2221dwkHPg-=kQPP212g=31uHL=32dHL=3.5、浪压力（1）、输入基本数据1.29.81kN/m3（2）、波浪要素计算及波态判别a、波浪要素按官厅水库公式计算（适用于V020m/s及D20km）：式中：h…………当gD/V02=20～250时，为累积频率5%的波高h5%；当gD/V02=250～1000时，为累积频率10%的波高h10%；Lm…………平均波长（m）；b、波浪中心线至水库静水位的高度hz按下式计算：c、使波浪破碎的临界水深Hcr按下式计算：d、第二种浪压力分布剩余浪压力强度ptf按下式计算：e、第三种浪压力分布计算水位处的浪压力强度p0按下式计算：建筑物底面的浪压力折减系数λ：当Ｈ≤1.7h1%时，λ=0.6；当Ｈ1.7h1%时，λ=0.5　　正常蓄水位情况：　Ｈ＝771.7h1%=1.443所以λ=0.5　　校核洪水位情况：　Ｈ＝77.931.7h1%=0.745所以λ=0.5浪压力作用分项系数γQ4=水容重γw=安全超高hc(m)0.40.3迎水面深度H(m)7777.93水位高程(m)848848.93坝基高程(m)771771有效吹程D(m)20002000重力加速度g(m/s2)9.819.81正常蓄水位情况校核洪水位情况计算风速Ｖ0(m/s)16.39.63/12012/10200076.0????=-VgDVVgh75.3/12