重力壩穩(wěn)定及應(yīng)力計算[試題學(xué)習(xí)]

1、壩體強度承載能力極限狀態(tài)計算及壩體穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)計算（一）、基本資料 壩頂高程：1107.0 m 校核洪水位（P = 0.5 %）上游：1105.67 m下游：1095.18 m 正常蓄水位上游：1105.5 m下游：1094.89 m 死水位：1100.0 m 混凝土容重：24 KN/m3 壩前淤沙高程：1098.3 m 泥沙浮容重：5 KN/m3 混凝土與基巖間抗剪斷參數(shù)值： f = 0.5c = 0.2 Mpa 壩基基巖承載力：f= 400 Kpa 壩基墊層混凝土：C15 壩體混凝土：C10 50年一遇最大風(fēng)速：v 0 = 19.44 m/s 多年平均最大風(fēng)速為：v 0 = 12.

2、9 m/s 吹程 D = 1000 m（二）、壩體斷面1、 非溢流壩段標(biāo)準(zhǔn)剖面(1)荷載作用的標(biāo)準(zhǔn)值計算（以單寬計算）A、正常蓄水位情況（上游水位1105.5m，下游水位1094.89m） 豎向力（自重）W1 = 24517 = 2040 KNW2 = 2410.758.6 /2 = 1109.4 KNW3 = 9.81（1094.5-1090）20.8 /2 = 79.46 KNW = 3228.86 KNW1作用點至O點的力臂為： (13.6-5) /2 = 4.3 mW2作用點至O點的力臂為： W3作用點至O點的力臂為： 豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOW1 =

3、 20404.3 = 8772 KNm MOW2 = 1109.41.067 = 1183.7 KNm MOW3 = 79.465.6 = 445 KNmMOW = 7143.3 KNm 靜水壓力（水平力）P1 = H12 /2 = 9.81(1105.51090)2 /2= 1178.4 KNP2 =H22 /2 =9.81(1094.89-1090)2 /2 = 117.3KNP = 1061.1 KNP1作用點至O點的力臂為： (1105.51090)/3 = 5.167mP2作用點至O點的力臂為： (1094.891090)/3 = 1.63m靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針

4、為“+”）： MOP1 = 1178.45.167 = 6089 KNm MOP2 = 117.31.63 = 191.2 KNmMOP = 5897.8 KNm 揚壓力 揚壓力示意圖請見下頁附圖：H1 = 1105.51090 = 15.5 mH2 = 1094.891090 = 4.89 m(H1 H1) = 15.54.89 = 10.61 m 計算揚壓力如下：U1 = 9.8113.64.89 = 652.4 KNU2 = 9.81 13.610.61 /2 = 707.8 KNU = 1360.2 KNU1作用點至O點的力臂為： 0 mU2作用點至O點的力臂為： 13.6 / 213

5、.6 / 3 = 2.267m豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOU1 = 0 KNm MOU2 = 707.82.267 = 1604.6 KNmMOU = 1604.6 KNm 浪壓力（直墻式） 浪壓力計算簡圖如下： 由確定壩頂超高計算時已知如下數(shù)據(jù)：單位：m平均波長Lm波高h(yuǎn)1%壩前水深H波浪中心線至計算水位的高度hZ7.6440.8315.50.283 使波浪破碎的臨界水深計算如下： 將數(shù)據(jù)代入上式中得到： 由判定條件可知，本計算符合HHcr和HLm/2，單位長度上的浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：式中：w 水的重度 = 9.81 KN/m3其余計算參數(shù)已有計算結(jié)果。浪壓

6、力標(biāo)準(zhǔn)值計算得：對壩底中點O取矩為（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOPWK = (9.811.1130.862/2)(15.5+1.113/3)+(9.813.8220.862/2)(15.53.822/3)= (74.687+229.89)= 304.577 KNm 淤沙壓力 淤沙水平作用力：式中：Sb 淤沙浮容重 = 5 KN/m3h S 擋水建筑物前泥沙淤積厚度 = 8.3mSB 淤沙內(nèi)摩擦角 =18代入上式得到淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值PSK = 90.911 KN對O點的力臂為（1098.31090）/3 = 2.767m對O點取矩 MOPSK = 90.9112.767 = 251.552

7、 KNm將計算的各荷載進行匯總整理。結(jié)論請見附表1。B、校核洪水位情況（上游水位1105.67m，下游水位1095.18m） 豎向力（自重）W1 = 24517 = 2040 KNW2 = 2410.758.6 /2 = 1109.4 KNW3 = 9.81（1095.34-1090）20.8 /2 = 111.9 KNW = 3261.3 KNW1作用點至O點的力臂為： (13.6-5) /2 = 4.3 mW2作用點至O點的力臂為： W3作用點至O點的力臂為： 豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOW1 = 20404.3 = 8772 KNm MOW2 = 1109.

8、41.067 = 1183.7 KNm MOW3 = 111.95.376 = 601.6 KNmMOW = 6986.7 KNm 靜水壓力（水平力）P1 = H12 /2 = 9.81(1105.671090)2 /2 = 1204.4 KN ()P2 =H22 /2 =9.81(1095.181090)2 /2 = 131.6 KN ()P = 1072.8 KN ()P1作用點至O點的力臂為： (1105.671090)/3 = 5.223mP2作用點至O點的力臂為： (1095.181090)/3 = 1.727 m靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOP1 =

9、1204.45.223 = 6290.6 KNm MOP2 = 131.61.727 = 227.3 KNmMOP = 6063.3 KNm 揚壓力 揚壓力示意圖請見下圖： H1 = 1105.671090 = 15.67 mH2 = 1095.181090 = 5.18 m(H1 H1) = 15.675.18 = 10.49 m 計算揚壓力如下：U1 = 9.8113.65.18 = 691.1 KNU2 = 9.8113.610.49 / 2 = 699.8 KNU = 1390.9 KNU1作用點至O點的力臂為： 0 mU2作用點至O點的力臂為： 13.6 / 2 13.6 / 3 =

10、 2.267m豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOU1 = 0 KNm MOU2 = 699.82.267 = 1586.4 KNmMOU = 1586.4 KNm 浪壓力（直墻式） 浪壓力計算簡圖如下： 由確定壩頂超高計算時已知如下數(shù)據(jù)：單位：m平均波長Lm波高h(yuǎn)1%壩前水深H波浪中心線至計算水位的高度hZ5.0690.515.980.155使波浪破碎的臨界水深計算如下：將數(shù)據(jù)代入上式中得到： 由判定條件可知，本計算符合HHcr和HLm/2，單位長度上的浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：式中：w 水的重度 = 9.81 KN/m3其余計算參數(shù)已有計算結(jié)果。浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算得：對壩

11、底中點O取矩為（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOPWK = (9.810.6550.521/2)(15.98+0.655/3)+(9.812.5350.521/2)(15.982.535/3)= (27.114+98.048)= 125.162 KNm 淤沙壓力淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值 PSK = 90.911 KN對O點的力臂為（1098.31090）/3 = 2.767m對O點取矩 MOPSK = 90.9112.767 = 251.552 KNm將計算的各荷載進行匯總整理。結(jié)論請見附表2。附表1 正常蓄水位情況各項作用力統(tǒng)計表 單位：KN、KNm序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系數(shù)力設(shè)計

12、值力矩M設(shè)計值1自重為正3228.867143.31.03228.867143.32靜水壓力為正-1061.1-5897.81.0-1061.1-5897.83揚壓力為正-1360.2-1604.61.2-1632.24-1925.524浪壓力為正-20.865-304.5771.2-25.038-365.49245淤沙壓力為正-90.911-251.5521.2-109.093-301.8624附表2 校核洪水位情況各項作用力統(tǒng)計表 單位：KN、KNm序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系數(shù)力設(shè)計值力矩M設(shè)計值1自重為正3261.36986.71.03261.36986.72靜水壓力為正-

13、1072.8-6063.61.0-1072.8-6063.63揚壓力為正-1390.9-1586.41.2-1669.08-1903.684浪壓力為正-8.143-125.1621.2-9.7716-150.19445淤沙壓力為正-90.911-251.5521.2-109.093-301.8624按規(guī)范規(guī)定作用組合進行作用力的匯總?cè)绺奖?：附表3 各種工況下的、M統(tǒng)計表 單位：KN、KNm工況承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)持久狀態(tài)偶然狀態(tài)持久狀態(tài)W ()1596.621592.221868.66P ()-1195.2312-1191.6648-1172.876M-1347.3748-143

14、2.6368-915.229備注均采用荷載設(shè)計值均采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值由規(guī)范8.結(jié)構(gòu)計算基本規(guī)定中可知大壩壩體抗滑穩(wěn)定和壩基巖體進行強度和抗滑穩(wěn)定計算屬于1）承載能力極限狀態(tài)，在計算時，其作用和材料性能均應(yīng)以設(shè)計值代入?；窘M合，以正常蓄水位對應(yīng)的上、下游水位代入，偶然組合以校核洪水位時上、下游水位代入。而壩體上、下游面混凝土拉應(yīng)力驗算屬于2）正常使用極限狀態(tài)，其各設(shè)計狀態(tài)及各分項系數(shù) = 1.0，即采用標(biāo)準(zhǔn)值輸入計算。此時結(jié)構(gòu)功能限值C = 0。荷載各項標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值請見附表1。 壩體混凝土與基巖接觸面抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)a、基本組合時，取持久狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=1.0，結(jié)構(gòu)系數(shù)d1=1.2，結(jié)構(gòu)

15、重要性系數(shù)0 =0.9?；窘M合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式式中左邊=0S() =0.91.01195.23 = 1075.7 KN對于抗滑穩(wěn)定的作用效應(yīng)函數(shù)S() = P右邊= 1267.3 KN對于抗滑穩(wěn)定的抗力函數(shù)R() = fRWR + CRAR經(jīng)計算：左邊= 1075.7 KN 右邊= 1267.3 KN 滿足規(guī)范要求。b、偶然組合時，取偶然狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=0.85，結(jié)構(gòu)系數(shù)d2=1.2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =0.9。偶然組合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式式中左邊=0S() =0.90.851191.66 = 911.6 KN對于抗滑穩(wěn)定的作用效應(yīng)函數(shù)S() = P右邊= 1265.88 KN對

16、于抗滑穩(wěn)定的抗力函數(shù)R() = fRWR + CRAR經(jīng)計算：左邊= 911.6 KN 右邊= 1265.88 KN 滿足規(guī)范要求。 壩趾抗壓強度極限狀態(tài)a、基本組合時，取持久狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=1.0，結(jié)構(gòu)系數(shù)d1=1.8，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =0.9?；窘M合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式對于壩趾抗壓的作用效應(yīng)函數(shù)S() = 式中左邊=0S() =0.91.0式中： m2 下游壩面坡比 =0.8TR 壩基面形心軸到下游面的距離 = 13.6/2 =6.8mAR = bh = 13.61 = 13.6 m2JR = bh3/12 = 113.63/12 =209.62m4WR = 1596.62 K

17、NMR = 1347.37 KNm代入上式中：0S() = 0.91.0 = 237.8 KPaC15混凝土的fCK = 14.3MPa = 14300KPa ，m=1.5基巖的承載力為400KPa，故以基巖的承載力為控制條件進行核算。因本方案壩高僅17m，各項系數(shù)可適當(dāng)放低。對于壩趾抗壓強度極限狀態(tài)抗力函數(shù)R() = fC或R() = fR右邊= R() = fR = 400 KPa經(jīng)計算：左邊= 237.8 KPa 右邊= 400 KPa滿足規(guī)范要求。b、偶然組合時，取偶然狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=0.85，結(jié)構(gòu)系數(shù)d2=1.8，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =0.9。偶然組合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式式中左

18、邊=0S() =0.90.85= 205.2 KPa右邊= 400KPa經(jīng)計算：左邊= 205.2 KN 右邊= 400 KN 滿足規(guī)范要求。 上游壩踵不出現(xiàn)拉應(yīng)力極限狀態(tài)驗算（正常使用極限狀態(tài)）計算公式為： 由上面的計算結(jié)果可得：WR = 1868.66 KN MR = 915.23 KNmAR = 13.6 m2 JR = 209.62 m4TR = 6.8 m代入上式左邊= 滿足規(guī)范要求。在上游面距壩基垂直距離為5m處取一截面進行壩體應(yīng)力及穩(wěn)定驗算。壩身材料采用C10砼，其fCK = 9.8MPa = 9800KPa ，材料分項系數(shù)m=1.5，常態(tài)砼層面黏結(jié)采用90d齡期的C10砼。fC

19、K = 1.081.25，取fCK =1.1；CCK =1.161.45，取CCK =1.3MPa，fCK 、CCK 的分項系數(shù)分別為1.3和3.0。計算荷載簡圖請見下圖：1)荷載作用的標(biāo)準(zhǔn)值計算（以單寬計算）A、正常蓄水位情況（上游水位1105.5m，下游水位1094.89m） 豎向力（自重） W1 = 24512 = 1440 KNW2 = 245.754.6 /2 = 317.4 KNW3 = 0 KNW = 1757.4 KNW1作用點至O點的力臂為： (9.65) /2 = 2.3mW2作用點至O點的力臂為： 豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOW1 = 144

20、02.3 = 3312 KNm MOW2 = 317.41.733 = 550 KNmMOW = 2762 KNm 靜水壓力（水平力）P1 = H12 /2 = 9.81(1105.51095)2 /2= 540.8 KNP2 = 0 KNP = 540.8 KNP1作用點至O點的力臂為： (1105.51095)/3 = 3.5m靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOP1 = 540.83.5 = 1892.8 KNmMOP = 1892.8 KNm 揚壓力（本方案因壩為低壩，只設(shè)帷幕灌漿，未設(shè)排水孔） 因計算的截面在大壩底面以上5m，為安全計，不考慮帷幕處揚壓力折減系

21、數(shù)，即令= 1.0；且下游無水，故H2 =0m。則揚壓力示意圖請見下圖： H1 = (1105.51095) = 10.5m B = 9.6 m 計算揚壓力如下：U = U = 9.8110.59.6 /2 = 494.4 KNU作用點至O點的力臂為： 豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOU = MOU = 494.41.6 = 791 KNm 浪壓力（直墻式）由前面計算已知浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：對壩底中點O取矩為（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOPWK = (9.811.1130.862/2)(10.5+1.113/3)+(9.813.8220.862/2)(10.53.

22、822/3)= (51.158+133.185)= 184.343 KNm 淤沙壓力 淤沙水平作用力：式中：Sb 淤沙浮容重 = 5 KN/m3h S 擋水建筑物前泥沙淤積厚度 = (1098.3-1095)=3.3mSB 淤沙內(nèi)摩擦角 =18代入上式得到淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值PSK = 19.78 KN對O點的力臂為（1098.31095）/3 = 1.1m對O點取矩 MOPSK = 19.781.1 = 21.758 KNm將計算的各荷載進行匯總整理。結(jié)論請見附表4。B、校核洪水位情況（上游水位1105.98m，下游水位1095.34m） 豎向力（自重）與情況A相同： W1 = 1440 KN M

23、OW1 = 3312 KNmW2 = 317.4 KN MOW2 = 550 KNmW = 1757.4 KN MOW = 2762 KNm 靜水壓力（水平力）P1 = H12 /2 = 9.81(1105.981095)2 /2= 591.3 KNP = 591.3 KNP1作用點至O點的力臂為： (1105.981095)/3 = 3.66m靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOP1 = 591.33.66 = 2164.2 KNmMOP = 2164.2 KNm 揚壓力H1 = (1105.981095) = 10.98m B = 9.6 m 計算揚壓力如下：U =

24、 U = 9.8110.989.6 /2 = 517 KNU作用點至O點的力臂為： 豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOU = MOU = 5171.6 = 827.2 KNm 浪壓力（直墻式）由前面計算已知浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：對壩底中點O取矩為（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOPWK = (9.810.6550.521/2)(10.98+0.655/3)+(9.812.5350.521/2)(10.982.535/3)= (18.744+65.657)= 84.4 KNm 淤沙壓力與情況A相同淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：PSK = 19.78 KN對O點取矩 MOPSK = 19

25、.781.1 = 21.758 KNm將計算的各荷載進行匯總整理。結(jié)論請見附表5。附表4 正常蓄水位情況各項作用力統(tǒng)計表 單位：KN、KNm序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系數(shù)力設(shè)計值力矩M設(shè)計值1自重為正1757.427621.01757.427622靜水壓力為正-540.8-1892.81.0-540.8-1892.83揚壓力為正-494.4-7911.2-593.28-949.24浪壓力為正-20.865-184.3431.2-25.038-221.21165淤沙壓力為正-19.78-21.7581.2-23.736-26.1096附表5 校核洪水位情況各項作用力統(tǒng)計表 單位：KN

26、、KNm序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系數(shù)力設(shè)計值力矩M設(shè)計值1自重為正1757.427621.01757.427622靜水壓力為正-591.3-2164.21.0-591.3-2164.23揚壓力為正-517-827.21.2-620.4-992.644浪壓力為正-8.143-84.41.2-9.7716-101.285淤沙壓力為正-19.78-21.7581.2-23.736-26.1096按規(guī)范規(guī)定作用組合進行作用力的匯總?cè)绺奖?：附表6 各種工況下的、M統(tǒng)計表 單位：KN、KNm工況承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)持久狀態(tài)偶然狀態(tài)持久狀態(tài)W ()1164.1211371263P

27、 ()-589.574-624.8076-581.445M-327.3212-522.2296-127.901備注均采用荷載設(shè)計值均采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值2)壩體抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)（砼接觸層）a、基本組合時，取持久狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=1.0，結(jié)構(gòu)系數(shù)d1=1.2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =0.9?；窘M合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式式中左邊=0S() =0.91.0589.6 = 530.6 KN對于抗滑穩(wěn)定的作用效應(yīng)函數(shù)S() = P右邊= 906.4 KN對于抗滑穩(wěn)定的抗力函數(shù)R() = fRWc + CcAc經(jīng)計算：左邊= 530.6 KN 右邊= 906.4 KN 滿足規(guī)范要求。b、偶然組合時，取偶然狀態(tài)

28、對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=0.85，結(jié)構(gòu)系數(shù)d2=1.2，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =0.9。偶然組合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式式中左邊=0S() =0.90.85624.8 = 478 KN對于抗滑穩(wěn)定的作用效應(yīng)函數(shù)S() = P右邊= 897.8 KN對于抗滑穩(wěn)定的抗力函數(shù)R() = fRWc + CcAc經(jīng)計算：左邊= 478 KN 右邊= 897.8 KN 滿足規(guī)范要求。3) 壩體選定截面下游端點的抗壓強度承載力極限狀態(tài)a、基本組合時，取持久狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=1.0，結(jié)構(gòu)系數(shù)d1=1.8，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0 =0.9?；窘M合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式對于壩趾抗壓的作用效應(yīng)函數(shù)S() = 式中左邊=0S()

29、 =0.91.0式中： m2 下游壩面坡比 =0.8Tc 壩基面形心軸到下游面的距離 = 9.6/2 = 4.8mAc = bh = 9.61 = 9.6 m2Jc = bh3/12 = 19.63/12 = 73.7 m4Wc = 1164.12 KNMc = 327.32 KNm代入上式中：0S() = 0.91.0 = 210.4 KPaC10混凝土的fCK = 9.8MPa = 9800KPa ，m=1.5右邊=經(jīng)計算：左邊= 210.4 KPa 右邊= 3629.63 KPa 滿足規(guī)范要求。b、偶然組合時，取偶然狀態(tài)對應(yīng)的設(shè)計狀況系數(shù)=0.85，結(jié)構(gòu)系數(shù)d2=1.8，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0

30、 =0.9。偶然組合的極限狀態(tài)設(shè)計表達式式中： Wc = 1137 KNMc = 522.23 KNm左邊=0S() =0.90.85= 191.3 KN右邊=經(jīng)計算：左邊= 191.3 KN 右邊= 3629.63 KN 滿足規(guī)范要求。4) 選定壩體截面上游面的垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力極限狀態(tài)驗算 該驗算屬于正常使用極限狀態(tài)長期組合效應(yīng)。因按規(guī)范規(guī)定，正常使用極限狀態(tài)的長期組合系數(shù)1，故持久狀態(tài)下短期組合與長期組合值相同。計算公式為： 由上面的計算結(jié)果可得：Wc = 1263 KN Mc = 127.9 KNmAc = 9.6 m2 Jc = 73.7 m4Tc = 4.8 m代入上式左邊=滿足

31、規(guī)范要求。2、 非溢流壩段標(biāo)準(zhǔn)剖面 (1)荷載作用的標(biāo)準(zhǔn)值計算（以單寬計算）因非溢流壩段標(biāo)準(zhǔn)剖面圖形不規(guī)則，采用偏于安全的近似計算方法，折算后面積如上圖所示。A、正常蓄水位情況（上游水位1105.5m，下游水位1094.89m） 豎向力（自重）W1 = 242.2456.962 = 375.1 KNW2 = 245.576.962 /2 = 465.3 KNW3 = 2414.66.038 = 2115.7 KN上游附加重量：W4 =（250248.7263.57）/13.5387.47KNW = 3343.57 KNW1作用點至O點的力臂為： (14.62.245) /2 = 6.178mW

32、2作用點至O點的力臂為： W3作用點至O點的力臂為： 0mW4作用點至O點的力臂為： 14.6 / 2 25.3m豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOW1 = 375.16.178 = 2317.4 KNm MOW2 = 465.33.198 = 1488 KNm MOW3 = 0 KNm MOW4 = 387.475.3 = 5859KNmMOW = 3805.4 KNm 靜水壓力（水平力）P1 = H12 /2 = 9.81(1105.51090)2 /2= 1178.4 KNP2 =H22 /2 =9.81(1094.89-1090)2 /2 = 117.3 KNP

33、 = 1061.1 KNP1作用點至O點的力臂為： (1105.51090)/3 = 5.167mP2作用點至O點的力臂為： (1094.891090)/3 = 1.63m靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOP1 = 1178.45.167 = 6089 KNm MOP2 = 117.31.63 = 191.2 KNmMOP = 5897.8 KNm 揚壓力 揚壓力示意圖請見下頁附圖：H1 = 1105.51090 = 15.5 mH2 = 1094.891090 = 4.89 m(H1 H1) = 15.54.89 = 10.61 m 計算揚壓力如下：U1 = 9.8

34、114.64.89 = 700.4 KNU2 = 9.81 14.610.61 /2 = 759.8 KNU = 1460.2 KNU1作用點至O點的力臂為： 0 mU2作用點至O點的力臂為： 14.6 / 2 14.6 / 3 = 2.433m豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOU1 = 0 KNm MOU2 = 759.82.433= 1848.8 KNmMOU = 1848.8 KNm 浪壓力（直墻式）由非溢流壩段標(biāo)準(zhǔn)剖面計算已知浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：對壩底中點O取矩為（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOPWK = (9.811.1130.862/2)(15.5+1.1

35、13/3)+(9.813.8220.862/2)(15.53.822/3)= (74.687+229.89)= 304.577 KNm 淤沙壓力由非溢流壩段標(biāo)準(zhǔn)剖面計算已知淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：PSK = 90.911 KN對O點的力臂為（1098.31090）/3 = 2.767m對O點取矩 MOPSK = 90.9112.767 = 251.552 KNm將計算的各荷載進行匯總整理。結(jié)論請見附表7。B、校核洪水位情況（上游水位1105.67m，下游水位1095.18m） 豎向力（自重）由情況A計算已知：W = 3343.57 KN豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOW =

36、5859 KNm 靜水壓力（水平力）P1 = H12 /2 = 9.81(1105.671090)2 /2 = 1204.4 KN ()P2 =H22 /2 =9.81(1095.181090)2 /2 = 131.6 KN ()P = 1072.8 KN ()P1作用點至O點的力臂為： (1105.671090)/3 = 5.223mP2作用點至O點的力臂為： (1095.181090)/3 = 1.727 m靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOP1 = 1204.45.223 = 6290.6 KNm MOP2 = 131.61.727 = 227.3 KNmMOP

37、 = 6063.3 KNm 揚壓力 揚壓力示意圖請見下圖： H1 = 1105.671090 = 15.67 mH2 = 1095.181090 = 5.18 m(H1 H1) = 15.675.18 = 10.49 m 計算揚壓力如下：U1 = 9.8114.65.18 = 764.8 KNU2 = 9.8114.610.49 /2 = 751.2 KNU = 1516 KNU1作用點至O點的力臂為： 0 mU2作用點至O點的力臂為： 14.6 / 214.6 / 3 = 2.433m豎向力對O點的彎矩（順時針為“”，逆時針為“+”）： MOU1 = 0 KNm MOU2 = 751.22.

38、433 = 1827.7 KNmMOU = 1827.7 KNm 浪壓力（直墻式）由非溢流壩段標(biāo)準(zhǔn)剖面計算已知浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：對壩底中點O取矩為（順時針為“”，逆時針為“+”）：MOPWK = (9.810.6550.521/2)(15.98+0.655/3)+(9.812.5350.521/2)(15.982.535/3)= (27.114+98.048)= 125.162 KNm 淤沙壓力淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值 PSK = 90.911 KN對O點的力臂為（1098.31090）/3 = 2.767m對O點取矩 MOPSK = 90.9112.767 = 251.552 KNm將計算的各荷載進行匯

39、總整理。結(jié)論請見附表8。附表7 正常蓄水位情況各項作用力統(tǒng)計表 單位：KN、KNm序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系數(shù)力設(shè)計值力矩M設(shè)計值1自重為正3343.5758591.03343.5758592靜水壓力為正-1061-5897.81.0-1061-5897.83揚壓力為正-1460.2-1848.81.2-1752.24-2218.564浪壓力為正-20.865-304.561.2-25.038-365.4725淤沙壓力為正-90.91-251.551.2-109.092-301.86附表8 校核洪水位情況各項作用力統(tǒng)計表 單位：KN、KNm序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系

40、數(shù)力設(shè)計值力矩M設(shè)計值1自重為正3343.5758591.03343.5758592靜水壓力為正-1072.8-6063.31.0-1072.8-6063.33揚壓力為正-1516-1827.71.2-1819.2-2193.244浪壓力為正-8.143-125.161.2-9.7716-150.1925淤沙壓力為正-90.91-251.551.2-109.092-301.86按規(guī)范規(guī)定作用組合進行作用力的匯總?cè)绺奖?：附表9 各種工況下的、M統(tǒng)計表 單位：KN、KNm工況承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)持久狀態(tài)偶然狀態(tài)持久狀態(tài)W ()1591.331524.371883.37P ()-1195.13-1191.6636-1172.775M-2924.692-2849.592-2443.71備注均采用荷載設(shè)計值均采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值由規(guī)范8.結(jié)構(gòu)計算基本規(guī)定中可知大壩壩體抗滑穩(wěn)定和壩基巖體進行強度和抗滑穩(wěn)定計算屬于1）承載能力極限狀態(tài)，在計算