《重力坝课程设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重力坝课程设计报告（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.1. 课程设计目的课程设计包括重力坝设计的主要理论与计算问题，通过课程设计可以达到综合训练的目的。学会融会贯通 “水工建筑物” 课程所学专业理论知识， 完成重力坝较完整的设计计算过程， 以加深对所学理论的理解与应用。培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。提高查阅和应用参考文献和资料的能力。2. 课程设计题目描述和要求 2.1 设计任务、内容及作法一、设计任务：重力坝典型剖面设计二、设计内容根据提供的水文、 水利计算成果， 在分析研究所提供的资料的基础上，
2、 进行水工建筑物的设计工作，设计深度为初步设计。主要设计内容为：1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准2、通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸；3、通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案；4、坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。要求成果：1、设计计算说明书一份；2、A3 设计图纸两张。三、设计作法从分析基本资料做起，复习消化课堂内容，参照规范 13各相应部分进行设计，对设计参数的选取、方案的拟定等要多加思考。设计所需基本资料，除已给定之外，要自行研究确定。2.2 基本资料一、设计标准：某水库位于某河道的上游，库区所在位置属高山峡谷
3、地区。根据当地的经济发展要求需修建水库，该工程以发电、灌溉、防洪为主。拟建的水库总库容 1.33 亿立方米，电站装机容量 9600kw。工程等级、建筑物级别以及各项控制标准、指标按现行的国家规范规范 4 自行确定。二、坝基地质条件1、开挖标准：本工程坝体在河床部分的基岩设计高程原定在827.2m。2、力学指标：坝体与坝基面接触面的抗剪断摩擦系数f =1.04，粘结力系数 c 900kPa。3、基岩抗压强度： 1500kg / cm 2三、特征水位经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下：.P=0.1%校核洪水位为 909.92m ，相应下游水位为 861.15m ； P=1% 设计洪水位为 9
4、07.32m ，相应下游水位为 859.80m ；正常挡水位为 905.70m ；相应下游水位为 855.70m ；淤沙高程为 842.20m ；四、荷载及荷载组合荷载应按实际情况进行分析， 决定计算内容。 荷载组合根据实际情况参照规范 1 3要求。具体计算时每人选取 1 种有代表性或估计其为控制性的组合进行设计计算。有关荷载资料如下，未经列出者由设计者自行拟定。1、筑坝材料：混凝土容重c24 kN / m3 。2、坝基扬压力、坝基防渗处理：根据水库地基情况，设置帷幕灌浆和排水孔幕。为简化计算起见，扬压力折减系数取 0.3。3、风速与吹程：坝址洪水期多年平均最大风速 18.1m/s，洪水期 5
5、0 年重现期最大风速 25m/s，坝前吹程 1 公里。4、水库淤沙：淤沙浮容重为 8.0kN / m3 ，淤沙内摩擦角12 。5、坝址地震基本烈度：根据“中国地震烈度区划图”坝址位于7度区，设防烈度按 7 度考虑。6、坝顶有一般交通要求。3. 课程设计报告内容3.1 工程等别及建筑物级别确定水利部、原能源部颁布的水利水电工程的分等分级指标，将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等，见表2-1-1表 3-1-1水利水电工程分等指标防洪治 涝灌 溉供 水发 电工水库总保护城保护治涝灌溉装机程工程库容镇及工供水对农田面积面积容量等规模(108m矿企业象重要(104(104(1
6、04(104KW别3 ）的重要性)性亩)亩 )亩)大（ 1） 10特别重 500200150特别重120型要要大（ 2）101.0重要500200150重要120型100605030中型1.0 中等100601550 5中等3050.1030小（ 1）0.10 一般3051535 0.5一般51型0.01小（ 2）0.01 530.51型0.001本设计中，水库总库容为1.33 亿 m3 ，由表 3-1-1 可知，工程等别为级；电站装机容量为9600kW，由表 3-1-1 可知，工程等别为级。.故确定该工程等别为级。水利水电工程中的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，根据其所属工程等别及在工程
7、中的作用和重要性划分为五等和三等，见表3-1-2 。表 3-1-2永久性水工建筑物的级别工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物133234345455555由于确定了水利工程等别为级，查表3-2 可知，主要建筑物级别确定为 2级，次要建筑物级别确定为3 级。本设计未设计临时性水工建筑物。3.2 初步拟定坝体断面3.2.1 基本剖面尺寸的确定假定基本剖面为三角形， 上游水位与坝顶齐平， 扬压力、静水压力均为三角形分布，确定满足强度和稳定条件下的最小坝底宽度 T。一、按满足强度条件确定坝底的最小宽度T当库满时： WW1 W2UTHcww2T 2 H2H 2M12c2 c3 w
8、2w2 w T 2w上游边缘铅直正应力下游边缘铅直正应力Hc 12H 2(1)yuwww T 2Hw1H2(2)ydcw2T当库空时，令式 (1)、式 (2)中 w =0，得：上游边缘铅直正应力yuc H 1(3)下游边缘铅直正应力ydc H(4)强度控制条件是坝基面不允许出现拉应力。当库空时，由式(3)可以看出：.只要在 01 之间，即上游坡度取正坡，坝基面不出现拉应力。当库满时要使上 游 不 出 现 拉 应 力 ， 可 令 式 (2) 中 yu0，求得坝底宽度为：TH，由该式可知，当 H 为一定值时， 值越小，则底c 12w宽也越小。考虑库空时，下游坝面不出现拉应力，可取=0，求得上游坝面
9、为铅直面的三角形基本剖面的最小底宽TH。cw本设计中取坝顶水位为校核洪水位，则H909.92827.282.72m83mTH8357m24c0.3w9.811212P2w H29.81 8333790.55kN1c HT1835756772kNW2422U1w HT10.39.8183576961.67kN22二、按满足稳定条件确定坝底的最小宽度 T将求得的P 、W 、 U及由强度要求得出的 T 代入Kf WUcAT 就是，若满足要求，则由强度条件确定的最小坝底宽P坝底的最小宽度。若不满足要求则将坝底宽 T 增大，直到满足抗滑稳定要求为止。f W Uc A 1.04(56772 6961.67
10、) 980 57 1KP3.19 2.5 ，满足要33790.55求。综上： H83m, T57m3.2.2坝顶高程、坝顶宽度的确定一、坝顶高程坝顶应高于校核洪水位， 坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程，其与.正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由式 3-2-1 计算，应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。hhhh(321)1%zc式中： h防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差（ m）; h1%波高（ m） ;hz波浪中心线至正常或校核洪水位的高差（ m） ; hc安全超高，按表 8.1.1 采用。计算 h1% 和 hz 时选用官厅水库公式，公式如下541hl0.0166V 0D30.8L10.4(hl )2hzhl cth2 HLL式中： V 0 为计算风速， m / s ，是
