【《溢流壩段穩(wěn)定應(yīng)力分析計(jì)算綜述》1500字】

溢流壩段穩(wěn)定應(yīng)力分析計(jì)算綜述跟據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)繪制溢流壩段剖面圖，如圖7所示。圖7溢流壩段剖面圖1.1溢流壩段荷載計(jì)算(1)自重計(jì)算由CAD溢流壩剖面圖可知本設(shè)計(jì)溢流壩段剖面面積為400.27m2,故本設(shè)計(jì)中溢流壩段壩體自重為：(2)靜水壓力計(jì)算①正常蓄水位工況下：P=P?-P2?=3441.03-442.23=2998.80kN(→)②設(shè)計(jì)洪水位工況下：P=P-P?=3506.26-567.31=2938.95kN(→)③校核洪水位工況下：P=P-P?=3759.72-642.57=3117.15kN(→)(3)動(dòng)水壓力計(jì)算溢流壩段動(dòng)水壓力可以分解成水流產(chǎn)生的水平分應(yīng)力和豎直分應(yīng)力，可按式(43)和式(44)計(jì)算。水平分應(yīng)力：PH=qPwv(cosa?-cosa?)式(37)豎直分應(yīng)力：P=qPwD(sina?-sina?)式(38)式中：α、α?-兩側(cè)的反弧段所處最低點(diǎn)對應(yīng)的中心角α?=53.13°,α?=0,其中，v=φ√2gH。①設(shè)計(jì)洪水位工況下：v=0.95×√2×9.8×15.99=16.②校核洪水位工況下：v=0.95×√2×9.8×16.41=17(4)揚(yáng)壓力計(jì)算本設(shè)計(jì)中溢流壩段選在中間河床壩段，河床壩段取α=0.2~0.25,在本設(shè)計(jì)中取α=0.23。U?=25.0γwH?yH=ywH?-yH?①正常蓄水位工況下：U?=10.25×9.8×0.23×(465.00-448.00)=392.76kN(個(gè))U?=2.25×(1-0.23)×9.8×(465.00-448.00)=288.63kN(個(gè))U=U?+U?+U?+U?=2327.5+172.43+392.76+288.63=31②設(shè)計(jì)洪水位工況下：U?=25.0×9.8×(449.26-438.50)=2636.20kN(個(gè))U?=4.50×0.23×9.8×(465.25-449.26)=162.19U?=10.25×9.8×0.23×(465.25-449.26)=369.42kN(個(gè))U=U?+U?+U?+U?=2636.20+162.19+369.42+271.49=34③校核洪水位工況下：U?=25.0×9.8×(449.79-438.50)=2766.05kN(個(gè))U?=4.50×0.23×9.8×(466.20-449.79)=166.45U?=10.25×9.8×0.23×(466.20-449.79)=379.13kN(個(gè))式(39)式(340)式(41)式(42)式(43)式(44)kN(個(gè))U=U?+U?+U?+U?=2766.05+166.45+379.13+278.62=3590.25kN(個(gè))(5)泥沙壓力計(jì)算泥沙壓力計(jì)算和擋水壩段泥沙壓力相同，故泥沙壓力為：(6)波浪壓力計(jì)算①設(shè)計(jì)洪水位工況下：②校核洪水位工況下：溢流壩段與擋水壩段在荷載組合上是一致的，其荷載組合情況見表11?！獭?1)自重對壩基形心的彎矩計(jì)算根據(jù)CAD圖可知，溢流壩剖面質(zhì)心在距壩踵1.51m處(2)靜水壓力對壩基形心的彎矩計(jì)算①正常蓄水位工況下：Wp?=3441.03×(465.0-438.5)×1/3=30395.77kN·m(-)Wp?=442.23×(448.0-438.5)×1/3=1400.3W,=331.67×(25.0/2-(448-438.5)×0.75×2/3)=2②設(shè)計(jì)洪水位工況下：Wp?=3506.26×(465.25-438Wp?=567.31×(449.26-438.5)×1/3=2034.75kN·m(+)Ws=425.48×[25.0/2-(449.26-438.5)×0.75×2/3]=3029.42kN·m(-)③校核洪水位工況下：WP?=3759.72×(466.20-438.5)×1/3=3WP?=642.57×(449.79-438.50)×1/3=2418.21kN·m(+)(3)揚(yáng)壓力對壩基形心的彎矩計(jì)算①正常蓄水位工況下：Wu?=392.76×[(25.0-4.5)×2/3-25.0×1/2]=458.②設(shè)計(jì)洪水位工況下：Wu?=369.42×[(25.0-4.5)×2/3-25.0×1/2]=430.99kN·m(一)③校核洪水位工況下：Wu?=166.45×(25.0/2-4.Wv4=278.62×(25.0/2-4.5×1/3)=3(4)波浪壓力對壩基形心彎矩計(jì)算①正常蓄水位工況下：MPI=33.89×(465.00-438.50)=②設(shè)計(jì)洪水位工況下：MPI=33.89×(465.25-438.50)=③校核洪水位工況下：MPI=21.39×(466.20-438.50)=kN·m(一)(5)泥沙壓力對壩基形心彎矩計(jì)算Mps=15.79×(440.90-438.50)×1/3=12.63kN·m(一)(6)動(dòng)水壓力對壩基形心產(chǎn)生的彎矩計(jì)算①設(shè)計(jì)洪水位工況下：MPH=259.66×(465.25-438.50)=6945.9Mp=0.282×5.00×519.32=732.24kN·m(一)②校核洪水位工況下：MPH=342.04×(466.20-438.50)=9474.51kN·m(+)Mpv=0.282×5.00×710.35=1001.59kN·m(一)1.3.2作用力對壩基形心的彎矩之和(1)正常蓄水位工況下所有作用力對壩基形心彎矩之和不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)所有作用力對壩基形心彎矩之和(2)設(shè)計(jì)洪水位工況下所有作用力對壩基形心彎矩之和不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)所有作用力對壩基形心彎矩之和(3)校核洪水位工況下所有作用力對壩基形心彎矩之和不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)所有作用力對壩基形心彎矩之和1.4抗滑穩(wěn)定分析本設(shè)計(jì)中壩基范圍內(nèi)巖層完整，不會(huì)出現(xiàn)軟弱面并滑動(dòng)的情況，因此，溢流壩段壩體抗滑穩(wěn)定分析與擋水壩段抗滑穩(wěn)定分析的方法相近。(1)正常蓄水位工況下：①抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算壩體抗剪強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。②承載能力極限狀態(tài)法驗(yàn)算YoψS(.)=0.9×1.0×(2998.80+15.79+33.89)=274R()/Ya>Yoys()(2)設(shè)計(jì)洪水位工況下：①抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算壩體抗剪強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。②承載能力極限狀態(tài)法驗(yàn)算YoS(·)=0.9×1.0×(2938.95+15.79+33.89+259.66)=3248R()/Ya>Y?ys(.)壩體承載能力極限狀態(tài)滿足規(guī)范要求。(3)校核洪水位工況下：①抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算壩體抗剪強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。②承載能力極限狀態(tài)法驗(yàn)算Y?ψS(·)=0.9×1.0×(3117.15+15.79+21.39+342.04)=3146.73kNR()/Ya>Y?ψS()壩體承載能力極限狀態(tài)滿足規(guī)范規(guī)范要求。1.5應(yīng)力分析(1)正常蓄水位工況下：①施工期(只計(jì)算自重)②運(yùn)行期壩趾處應(yīng)力分析滿足規(guī)范要求。(2)設(shè)計(jì)洪水位情況下：①施工期(只計(jì)算自重)②運(yùn)行期壩趾處應(yīng)力分析滿足規(guī)范要求。(3)校核洪水位工況下：①施工期(只計(jì)算自重)②運(yùn)行期壩趾處應(yīng)力分析滿足規(guī)范要求。①施工期1.5.2壩體內(nèi)部應(yīng)力計(jì)算(1)正常蓄水位工況下：①施工期σ=(1+0.752)×280.11=437.②運(yùn)行期壩體內(nèi)部應(yīng)力滿足規(guī)范要求。上游面水壓力強(qiáng)度：P=9.8×(465.00-438.50)+10×(448.00-438.50)=354.70kPa下游面水壓力強(qiáng)度：P′=9.8×(448.00-438.50)=93.10kPa上下游邊緣的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為：P“=9.8×(465.00-438.50)=259.70kPa壩面主應(yīng)力：溢流壩段壩內(nèi)主應(yīng)力滿足規(guī)范要求。(2)設(shè)計(jì)洪水位工況下：②運(yùn)行期②運(yùn)行期壩體內(nèi)部應(yīng)力滿足規(guī)范要求。上游面水壓力強(qiáng)度：P=9.8×(465.25-438.50)+10×(449.26-438.50)=369.75kPa下游面水壓力強(qiáng)度：P′=9.8×(449.26-438.50)=105.45kPa上游邊緣的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為：P“=9.8×(465.25-438.50)=262.15kPa下游邊緣的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為：溢流壩段壩面主應(yīng)力為：溢流壩段壩內(nèi)主應(yīng)力滿足規(guī)范要求。(3)校核洪水位工況下①施工期σ=(1+0.752)×232.09=壩體內(nèi)部應(yīng)力滿足規(guī)范要求。上游面水壓力強(qiáng)度：P=9.8×(466.20-438.50)+10×(449.79-438.50)=384.06kPa下游面水壓力強(qiáng)度：P′=9.8×(449.79-438.50)=110.64kPa上下游邊緣的揚(yáng)壓力強(qiáng)