水工建筑物課程設(shè)計

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院課程設(shè)計說明書 課程名稱： 水 工 建 筑 物 題目名稱：重力壩非溢流壩段基本及實用剖面班 級：20 級 水利水電 專業(yè) 班姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 評定成績：教師評語： 指導(dǎo)老師簽名： 20 年 月 日成績評閱教師日期水工建筑物課程設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計課題名稱重力壩非溢流壩基本剖面及實用剖面設(shè)計二、 設(shè)計基本條件某重力壩壩底高程為835.2米，滿庫水位高程為888.68米， 三、 設(shè)計內(nèi)容及要求1. 計算基本剖面壩高h和壩底寬B；2. 計算上游邊坡和下游邊坡系數(shù)n、m；3. 確定實用剖面壩頂高程和壩頂寬度；4. 分別用1500的比例畫出基本剖面和實用剖面；5.

2、驗算該重力壩的抗滑穩(wěn)定性。四、 完成時間：一周五、 參考資料：自行查閱相關(guān)資料命題人：建筑工程教研室 20 年 月 日 重力壩非溢流壩基本剖面及實用剖面設(shè)計一、 基本剖面的擬定(一) 基本剖面的形狀 重力壩承受的主要荷載是自重、靜水壓力和揚壓力。壩體擋水高度越大，需要用來維持穩(wěn)定的自重應(yīng)越大；自重越大，需要用來降低應(yīng)力的剖面寬度應(yīng)越大；而三角形剖面最符合這個要求。三角形剖面的重心低，剖面寬度隨著水深的增加而加大，應(yīng)力小，穩(wěn)定性最好。綜合各方面因素考慮，重力壩的基本剖面采用三角形。(二) 基本剖面的尺寸取單位寬度的壩體進行研究，以最高水位齊三角形基本剖面頂尖，按下游無水情況設(shè)計。圖1中T為壩寬，

3、H為壩高，n、m分別為壩上、下游面的邊坡系數(shù)，為底寬比例系數(shù)， 分別為混凝土及水的重度。W為壩體自重，P、W分別為壩上游面的水平水壓力和鉛直水壓力，U為壩基面揚壓力。因為f=0.6 較小，因此需采用傾斜壩面，利用上游水重幫助壩體穩(wěn)重；但由于受到應(yīng)力條件限制，不能隨意變化。因此，需按應(yīng)力控制條件和穩(wěn)定條件來綜合設(shè)計。1、基本剖面壩高HH=888.68-835.2=53.48m2、基本剖面壩底寬B（1）按應(yīng)力控制條件擬定基本剖面尺寸該壩庫滿時，如圖，計算主要荷載 壩體自重： 水平水壓力： 鉛直水壓力： 揚壓力： 壩底水平截面形心的作用 的條件為： (a)（2）按穩(wěn)定條件確定基本剖面根據(jù)純摩公式得：

4、 (b)（3）根據(jù)設(shè)計原則：聯(lián)立（a）和（b）對進行求解，即=令=1.0,則=0.31或-0.852當(dāng)=0.31>0.2時，壩踵會出現(xiàn)拉應(yīng)力；當(dāng)=-0.852<0時，壩上游坡倒懸太大，出現(xiàn)倒坡情況故取=0.2，代入（b）得=1/1.2則B= H /1.2=53.48/1.2m=44.57m故該壩底寬為：44.57m3、上下游邊坡系數(shù)n、m二、 實用剖面的確定擬定基本剖面時，只簡單地考慮了壩體自重和與壩頂齊平的水壓力和揚壓力三項主要荷載，沒有考慮對壩在運用上的要求。只確定了壩體剖面的大致輪廓。在實際運用中，由于運用和交通的需要，還需對基本剖面進行修改。(一) 壩頂寬度 由于運用和交通

5、的需要， 壩頂應(yīng)有足夠的寬度。在無特殊要求時，壩頂寬度可采用壩高的8% 10%，一般不小于2m。當(dāng)有交通要求時，應(yīng)按交通要求布置。當(dāng)壩頂布置移動式啟閉機時，壩頂寬度要滿足安裝門機軌道的要求。因此，壩頂寬度，取>2m (二) 壩頂安全超高（1）對該壩體所處水庫的浪高和波長按官廳公式計算令V0=6 m/s，D=5000 m，則，浪高 m 波長 1） 波浪中心線高出靜水面高度2） 安全超高壩的級別為一級，則在設(shè)計情況下取則防浪墻超高： 壩頂高程：h=H+h=53.48+1.02=54.5 m三、驗算該重力壩的抗滑穩(wěn)定性設(shè)計斷面時，只考慮了重力壩與地基之間的摩擦力，實際上還應(yīng)考慮膠結(jié)面上的凝聚力，所以采用抗剪斷強度的公式驗算抗滑穩(wěn)定性。取壩體的單位長度計算根據(jù)以上的數(shù)值代入，得滿足抗滑穩(wěn)定性要求。四、參考文獻1麥家煊.水工建筑物.清華大學(xué)出版社.2004