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1、-?混凝土重力坝电算? 课程设计学生： 学 号： 专业班级： 2010级水利(2)班 指导教师： 二一三年六月二十一日. z.-目 录1课程设计目的22课程设计的任务和容23课程设计的要求成果24根本资料35课程设计报告容46课程设计总结247结论24参考文献24附录I 主要电算成果原始文件25. z.-1. 课程设计的目的1、稳固和加强学生对?水工建筑物?这门课程知识的理解；借助课设这一环节，培养学生综合运用已所学的理论知识和专业知识来解决根本工程设计问题的初步技能。2、学会初步设计重力坝根本剖面，通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面；计算坝体应力，并满足规要求；培养设计计算、绘图、编写设计
2、文件和应用计算机的能力。3、在课设中查阅和应用相关参考文献和资料，培养按规设计的良好习惯。2. 课程设计的任务和容 1、设计任务： 碧流河水库混凝土挡水段第28号坝段剖面设计。2、设计容： 1通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸； 2) 通过坝基水平截面处坝体部应力分析，定出坝体混凝土分区方案； 3) 坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及根底防渗和排水等。3. 课程设计的要求成果 1) 设计计算说明书一份； 2) A3设计图纸二。4. 根本资料1、 流域概况及枢纽任务 碧流河水库位于碧流河中游干流上，坐落在新金县双塔镇与庄河县荷花山镇的交界处沙河口，距170公里。总库容9.21
3、亿。是一座以供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大II型水库，是城市用水的主要水源。2、地形地质 坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。河槽高程为25.0，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为2 ，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。河床可利用基岩高程定为20.50。 坝基的力学参数：坝与基岩之间抗剪断系数为,；坝与基岩之间抗剪摩擦系数值为0.70；基岩的允许抗压强度15000。 地震的根本烈度为7度，设计烈度为8度。3、建筑材料 砂料、卵石在坝址上、下游均有，坝址下游5以砂储量
4、丰富，可供建筑使用。 4、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72.40，相应下游水位为36.00； P=1% 设计洪水位为70.80，相应下游水位为35.60； 正常挡水位为68.60，相应下游水位为30.00； 死水位为47.00； 淤沙高程为41.00； 总库容9.21亿.5、气象坝址洪水期多年平均最大风速，洪水期50年重现期最大风速，坝前吹程校核洪水位时,设计洪水位时。6、其它有关资料 淤沙干容重，空隙率，淤沙摩擦角。坝体材料为混凝土,其容重采用。5 课程设计报告容 5.1确定工程等别根据SL252-2000?水利水电工程等级划分及洪水标准?，
5、该工程拟建的水库总库容9.21亿，属于等、大(2)型工程。相应的其主要建筑物等级为2级，次要建筑物等级为3级。 5.2非溢流坝的剖面设计 5.2.1根本剖面尺寸的拟定 假定根本剖面为三角形，坝顶与校核洪水位齐平，在自重、扬压力、静水压力3项主要荷载作用下，满足强度和稳定要求，并使工程量最小的三角形剖面。剖面，如图5-1所示：图5-1 重力坝根本三角形剖面图 1按满足强度条件确定坝底的最小宽度T。当库满时： 上游边缘铅直正应力 (5-1) 下游边缘铅直正应力 (5-2)当库空时，令式5-1、式5-2中，得： 上游边缘铅直正应力 (5-3) 下游边缘铅直正应力 (5-4) 强度控制条件是坝基面不允
6、许出现拉应力。当库空时，由式5-3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5-2中，求得坝底宽度为：由该式可知，当为一定值时，值越小，则底宽也越小。考虑库空时，下游坝面不出现拉应力，可取，求得上游坝面为铅直面的三角形根本剖面的最小底宽：2按满足稳定条件确定坝底的最小宽度T，水深取校核水位对应的水深。水位与水深关系如表5-1所示：表5-1 水位与水深关系表水位参数坝基底高程上游水位下游水位上游水深下游水深校核洪水位20.5072.4036.0051.9015.50设计洪水位20.5070.8035.6050.3015.10正常蓄水位20
7、.5068.6030.0048.109.50 由上求得，可得：平安系数：校核洪水位下，规要求最小平安系数为2.5，显然上述结果满足要求。下游坡度。取。 5.2.2坝顶高程确实定拟设置防浪墙，则防浪墙顶高程按式5-5、5-6计算，并取其中的大值： (5-5) (5-6)库区所在位置属高山峡谷地区，按5-7、5-8、5-9式计算波浪要素，以下式子由官厅水库公式中取 化简得。另外官厅水库公式适用围为且，本设计中洪水期50年重现期最大风速27m/s，超出围，但是仍然认为适用。 (5-7) (5-8) (5-9)计算风速设计情况取洪水期50年重现期最大风速，校核情况取洪水期多年平均最大风速。当时，认为为
8、累计频率为5%的波高。当时，、，所以，。平安加高对于2级坝，校核情况取0.4、设计情况取0.5。根据已给的设计洪水位及校核洪水位，考虑风浪及平安加高等，确定坝顶及防浪墙顶高程。计算如表5-2所示： 表5-2 防浪墙顶高程计算表计算工程单位设计洪水校核洪水静水位m70.872.4水深Hm49.851.4计算风速v0m/s2719.7吹程Dkm1.31.5计算波高hm1.1150.789计算平均波m11.3478.601波浪中心线高于静水位hzm0.3440.22717.4937.920.0220.015h1%m1.3840.979平安加高hcm0.50.4hm2.2281.606防浪墙顶高程m7
9、3.0374.01由表5-2可以确定防浪墙顶高程为74.01，取坝顶以上防浪墙高度为1.2，则坝顶高程为72.81，相应坝高为52.31，属于中坝。 5.2.3坝顶宽度坝顶需要行走门式起重机，门机轨距7.0，且考虑到交通要求、防浪墙及下游侧栏杆的布置。因此，取坝顶宽度B为10。 5.2.4拟定坝体实用剖面为方便布置进口控制设备并利用水重帮助坝体稳定，上游面宜采用局部折坡坝面，上游坡度=0.2，折坡点定高度30.0；下游坡度=0.68,上游最高水位为51.90。又坝体根本三角形顶点在校核洪水位附近。则拟定坝底宽度： 5.3确定荷载组合结合本设计实际情况，经分析研究，参照规规定，写出各工况荷载组合
10、表如表5-3：表5-3 荷载组合表荷载组合主要考虑情况荷载作用力附注自重静水压力扬压力淤沙压力浪压力冰压力地震荷载动水压力其他荷载根本组合(1)正常蓄水位情况(2)设计洪水位情况特殊组合(1)校核洪水情况(2)地震情况说明：1.地震情况结合正常蓄水位设计； 2.“表示考虑了对应的荷载，“表示没有考虑对应的荷载。 5.4荷载计算如图5-2所示，取单宽坝段计算。荷载及力臂正方向如图5-2所示。图5-2 荷载计算简图各工况按式5-10至5-27分别计算各项荷载，并计算各荷载对计算截面形心的力矩。 自重： (5-10) (5-11) (5-12) 水重： (5-13) (5-14) (5-15) 上游水压力： (5-16) 下游水压力： (5-17) 扬压力： (5-18) (5-19) (5-20) (5-21) 水平泥沙压力： (5-22) 竖直泥沙压力： (5-23) 浪压力深水波： (5-24)校核工况荷载计算及组合见表5-5。 表5-5 校核工况荷载计算组合表组合情况
