大連理工大學(xué)2015年春《水工建筑物課程設(shè)計》模板

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 水工建筑物 課程 設(shè) 計 題 目 ： 某 混凝土重力壩設(shè)計 學(xué)習(xí)中心： 專 業(yè)： 年 級： 年 春 /秋 季 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 春季入學(xué)則去掉“ /秋” 字，秋季入學(xué)則去掉“ /春” 字。添加內(nèi)容時注意文字 保持整齊、 下劃線要完整。 閱后刪除此文本框 。 請把你所在的 學(xué)習(xí)中心名稱完整填寫。閱后刪除此文本框 將 某 混凝土重力壩設(shè)計 改為具體 重力壩設(shè)計 的名稱 。 閱后刪除此文本框 1 1 項目 基本資料 1.1 氣候特征 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀?局 50 年統(tǒng)計資料，多年平均最大風(fēng)速 14 m/s， 重現(xiàn)期為 50 年的年最大風(fēng)速 23m/s，吹程：設(shè)計洪水位 2.6 km，校核洪水位 3.0 km 。 最大凍土深度為 1.25m。 河流結(jié)冰期平均為 150 天左右，最大冰厚 1.05m。 1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì) 1.2.1 壩址地形地質(zhì)條件 （ 1）左岸：覆蓋層 2 3m，全風(fēng)化帶厚 3 5m，強風(fēng)化加弱風(fēng)化帶厚 3m，微風(fēng)化厚 4m。 （ 2）河床：巖面較平整。沖積沙礫層厚約 0 1.5m，弱風(fēng)化層厚 1m 左右，微風(fēng)化層厚 3 6m。壩址處河床巖面高程約在 38m 左右，整個河床皆為微、弱風(fēng)化的花崗巖組成，致密堅硬，強度高，抗沖能力強。 （ 3）右岸：覆蓋層 3 5m，全風(fēng)化帶厚 57m，強風(fēng)化帶厚 1 3m，弱風(fēng)化帶厚 1 3m，微風(fēng)化厚 1 4m。 1.2.2 天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料 在壩址上下游 23km 均可開采 ，儲量足，質(zhì)量好。粘土料各項指標(biāo)均滿足土壩防滲體土料質(zhì)量技術(shù)要求。砂石料滿足 砼重力壩要求。 1.2.3 水庫水位 及 規(guī)模 死水位：初步確定死庫容 0.30 億 m3，死水位 51m。 正常蓄水位： 80.0m。 注：本次課程設(shè)計的荷載作用只需考慮壩體自重、靜水壓力、浪壓力以及揚壓力。 表一 狀況 壩底高程 (m) 壩頂高程 (m) 上游水位 (m) 下游水位 (m) 上游坡率 下游坡率 設(shè)計情況 31 84.9 82.50 45.50 0 1 0.8 校核情況 31 84.9 84.72 46.45 0 1 0.8 本設(shè)計僅分析基本組合 (2)及特殊組合 (1)兩種情況： 基本組合 (2)為設(shè)計洪水位情況，其荷載組合為：自重 +靜水壓力 +揚壓力 +泥沙 2 壓力 +浪壓力。 特殊組合 (1)為校核洪水位情況，其荷載組合為：自重 +靜水壓力 +揚壓力 +泥沙壓力 +浪壓力。 1.3 大壩設(shè)計概況 1.3.1 工程等級 本水庫死庫容 0.3 億 m3，最大庫容未知，估算約為 5 億 m3 左右。根據(jù)現(xiàn)行水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)（ DL5180-2003），按水庫總庫容確定本工程等別為等，工程規(guī)模為大（ 2）型水庫 。樞紐主要建筑物擋水、泄水、引水系統(tǒng)進水口建筑物為 2 級建筑物，施工導(dǎo)流建筑物為 3 級建筑物。 1.3.2 壩型確定 壩型選擇與地形、地質(zhì)、建筑材料和施工條件等因素有關(guān)。確定本水庫大壩為 混凝土 重力壩。 1.3.3 基本剖面的擬定 重力壩承受的主要荷載是水壓和自重，控制剖面尺寸的主要指標(biāo)是穩(wěn)定和強度要求。由于作用于上游面的水壓力呈三角形分部，所以重力壩的基本剖面是三角形，根據(jù)提供的資料，確定壩底寬度為 43.29m（約為壩高的 0.8 倍），下游邊坡m=0.8，上游面為鉛直。 3 2 設(shè)計及 計算內(nèi)容 2.1 壩高計算 按照所給基本資料進行壩高計算 ， 詳細(xì)寫明計算過程和最終結(jié)果 。 2.2 擋水壩段剖面設(shè)計 按照所給基本資料進行 擋水壩段剖面設(shè)計 ， 詳細(xì)寫明計算過程和最終結(jié)果 。 2.3 擋水壩段荷載計算 按照所給基本資料進行 擋水壩段荷載計算 ， 詳細(xì)寫明計算過程和最終結(jié)果 。 2.4 擋水壩段建基面抗滑穩(wěn)定計算 按照所給基本資料進行 擋水壩段建基面抗滑穩(wěn)定計算 ， 詳細(xì)寫明計算過程和最終結(jié)果 。 2.5 擋水壩段建基面邊緣應(yīng)力計算和強度校核 按照所給基本資料進行 擋水壩段建基面邊緣應(yīng)力計算和強度校核 ， 詳細(xì)寫明計算過 程和最終結(jié)果 。 4 3 設(shè)計書及圖紙 第二章 壩體荷載作用和壩體穩(wěn)定應(yīng)力計算最終結(jié)果要以表格的形式給出 ，具體的格式見 表二和表三 。 表二 荷載 計算 荷載 垂直力 (kN) 水平力 (kN) 力臂 (m) 力矩 (kN.m) 方向 + - 自重 W1 W3 水壓力 P1 P2 揚 壓力 PL 浪 壓力 u1 u2 u3 u4 合計 注：建議自重按三角形和矩形分塊計算，揚壓力折減系數(shù) =0.25 表三 擋水壩段建基面處 設(shè)計 校核 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) Ks 正常工況下邊緣應(yīng)力 a.上游邊緣垂直正應(yīng)力 b.下游游邊緣垂直正應(yīng)力 c.上游面剪應(yīng)力 d.下游面剪應(yīng)力 非正常工況下邊緣應(yīng)力 e.上游邊緣水平正應(yīng)力 f.下游游邊緣水平正應(yīng)力 5 g.上游邊緣主應(yīng)力 h.下游游邊緣主應(yīng)力 CAD 圖內(nèi)容為擋水壩 段剖面圖，無需繪制壩體細(xì)部構(gòu)造圖（如廊道細(xì)部構(gòu)造、止水片細(xì)部構(gòu)造）圖