泰安抽水蓄能電站水利樞紐上水庫(kù)庫(kù)盆材料及導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、目錄目錄- 1 -第一章 壩體計(jì)算- 1 -1.1 防浪墻頂高程及壩頂高程確定- 2 -1.1.1 防浪墻頂高程確定- 2 -1.1.2 防浪墻底高程的確定- 4 -1.1.3 壩頂高程的確定- 4 -1.1.4 壩頂面寬度的確定- 4 -1.2 防浪墻應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算及配筋計(jì)算- 5 -1.2.1 防浪墻應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算- 5 -1.2.2 防浪墻配筋計(jì)算- 7 -1.3 面板的計(jì)算- 8 -1.3.1 面板的厚度計(jì)算- 8 -1.3.2 面板的配筋計(jì)算- 8 -1.4 結(jié)論- 9 -第二章 趾板計(jì)算- 9 -21 趾板剖面尺寸- 9 -22 趾板配筋- 12 -23 結(jié)論- 13 -第三章 壩體穩(wěn)

2、定和變形計(jì)算- 13 -31 邊坡穩(wěn)定計(jì)算- 13 -311 計(jì)算公式- 13 -邊坡穩(wěn)定計(jì)算的FORTRAN語(yǔ)言程序- 16 -3.2 變形計(jì)算- 38 -3.3 結(jié)論- 40 -第四章 導(dǎo)流隧洞的計(jì)算- 40 -4.1 進(jìn)水口體型計(jì)算- 40 -4.2 洞身斷面尺寸- 42 -第一章 壩體計(jì)算1.1 防浪墻頂高程及壩頂高程確定1.1.1 防浪墻頂高程確定防浪墻頂高程由水庫(kù)靜水位加波浪爬高,壅高及安全超高決定，壩頂高程計(jì)算分別考慮正常情況和非常情況，取所得壩頂高程的較大值。即壩頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+h設(shè) 壩頂高程=校核洪水位+h校 其中，正常情況下壩頂高程應(yīng)高于靜水位0.5m以上，非常情況下不

3、低于靜水位。圖1-1 壩頂超高計(jì)算簡(jiǎn)圖由于壩頂設(shè)防浪墻,超高計(jì)算采用重力壩超高計(jì)算公式(圖1-1) （1-1）式中：h水庫(kù)靜水位以上的超高（m）2h1累計(jì)頻率1%的波浪高度（m） h0 波浪中心線高出靜水位的高度（m）hc 取決于壩的級(jí)別和計(jì)算情況的安全超高（m）,由表1-1確定。 表1-1 土壩壩頂安全超高值（m）運(yùn)用情況壩的級(jí)別1234，5正常1.51.00.70.5非常0.70.50.40.3本工程壩的級(jí)別為級(jí)，故安全超高正常情況下取1.5m,非常情況下為0.7m由于計(jì)算風(fēng)速<20.0m/s,吹程D<20km,所以計(jì)算中波浪要素采用官?gòu)d公式: （1-2） （1-3） （1-4

4、）其中，V0為計(jì)算風(fēng)速，設(shè)計(jì)情況采用洪水期多年平均最大風(fēng)速的1.52倍，校核情況采用洪水期多年平均最大風(fēng)速;庫(kù)面吹程D（km）指壩前沿水面至對(duì)岸的最大直線距離，根據(jù)水庫(kù)形狀確定本設(shè)計(jì)多年平均最大風(fēng)速16.6m/s,庫(kù)面吹程為1.19km（由圖中量得）.本工程正常蓄水位為409.4m,設(shè)計(jì)洪水位409.8m,校核洪水位409.9m.正常蓄水位下壩前水深34.4m.下面分別計(jì)算設(shè)計(jì)和校核情況確定的壩頂高程值.1.1.1.1 設(shè)計(jì)洪水位情況=0.0166*(16.6*2.0)5/4*(1.19)1/3=1.40m=10.4*(1.40)0.8=13.63m=m =1.5m=1.40 +0.453 +

5、1.5= 3.35m由此所得防浪墻頂高程為:410.6+3.35=413.95m 1.1.1.2 校核洪水位情況=0.0166*0.0166*(16.6*1.0)5/4*(1.19)1/3=0.589m=10.4*(0.589)0.8=6.81m=m=0.7m=0.589+0.160+0.7=1.45m故防浪墻頂高程為:410.7+1.45=411.5m綜合以上兩種情況,取較大值,則防浪墻頂高程取為=413.955m.表1-2 地震區(qū)土石壩的超高壩高(m)<5050100100200>200最小超高值(m)23457本設(shè)計(jì)壩高在50100m,根據(jù)表1-2,最小超高值為3m,防浪墻頂

6、高程比正常蓄水位高出3.8m,>3.0m,滿足地震區(qū)安全超高的要求.故防浪墻頂高程取為414.35m. 防浪墻底高程的確定根據(jù)混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T5016-1999中的5.2.2規(guī)定:防浪墻頂高出壩頂11.2m,防浪墻與面板頂部的接縫高程即防浪墻的底面高程宜高于水庫(kù)正常蓄水位。但對(duì)于本壩，壩高中等，現(xiàn)在的止水技術(shù)又可以承受一定的水頭，為節(jié)省壩體的填筑方量，綜合分析，取防浪墻高3.8m,底面高程為410.55m,與正常蓄水位齊平.防浪墻具體尺寸見(jiàn)圖1-2.圖1-2 防浪墻剖面圖 壩頂高程的確定根據(jù)混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T5016-1999中的5.2.2規(guī)定:防浪墻頂高出

7、壩頂1.01.2m。現(xiàn)取防浪墻高出壩頂1.2m,則壩頂高程為：413.95-1.2=412.75m. 壩頂面寬度的確定根據(jù)混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL228-98中的第5.1.1條規(guī)定：壩頂寬度應(yīng)由運(yùn)行布置壩頂設(shè)施和施工的要求確定，亦按照壩高不同采用58m，100m以上的高壩宜適當(dāng)加寬，如壩頂有交通要求時(shí)，壩頂?shù)膶挾冗€用遵照有關(guān)規(guī)定選用。本工程中最小壩頂寬度按公式：Bmin=0.1h計(jì)算。本工程最大壩高約為98.0m，所以Bmin=0.198=9.8m。因考慮交通要求，現(xiàn)取壩頂凈寬9.5m，上游防浪墻厚0.5m，則壩頂總寬為10.0m。1.2 防浪墻應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算及配筋計(jì)算 防浪墻應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算將

8、防浪墻簡(jiǎn)化為等厚度的“L”型墻，作用在其上荷載有：自重、土壓力。水工建筑物教材提到,欲使填土發(fā)生被動(dòng)破壞，擋土墻位移量需達(dá)到墻高的5%10%。這是工程中所不允許的，所以計(jì)算不考慮被動(dòng)土壓力情況。同時(shí),假設(shè)防浪墻發(fā)生向上游的位移,此時(shí)應(yīng)考慮主動(dòng)土壓力。下面分別討論不蓄水狀況、設(shè)計(jì)洪水狀況和校核洪水位三種情況?？紤]防浪墻最危險(xiǎn)截面為豎墻與底版交界面，取豎墻部分，一端固定，相當(dāng)于懸臂梁結(jié)構(gòu)，受力分析圖見(jiàn)圖1-3。圖1-3 防浪墻應(yīng)力計(jì)算受力分析圖參考土力學(xué),壓實(shí)填土取Ko=1.3；由水工建筑物知，主動(dòng)、靜止土壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)皆為1.2;又由于Ka=tg ²(45°-/2)<

9、; ,故主動(dòng)土壓力Ea顯著小于被動(dòng)土壓力Eo, 故靜止土壓力為控制狀況，不考慮主動(dòng)土壓力狀況.因而防浪墻的應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算的控制工況為不蓄水工況。設(shè)計(jì)洪水與校核洪水工況可不予計(jì)算。1.2.1.1 應(yīng)力計(jì)算荷載計(jì)算：自重 G=A=1.02439.6KN靜止土壓力 =75.68KN應(yīng)力計(jì)算：彎矩M=EoH/3=75.68×2.1/3=52.97KN·m 1.2.1.2 抗滑穩(wěn)定分析圖1-4 防浪墻穩(wěn)定計(jì)算受力分析圖 （1-5）防浪墻自重G1=75.6KN堆石體自重G2=115.5KN靜止土壓力Eo=1.2×1.3× 22× 2.6 ²/2=1

10、16.0KNf=tg=tg39°=0.81抗滑力KN滑動(dòng)力P=Eo=116.0KN因此防浪墻抗滑穩(wěn)定滿足要求。1.2.1.3 抗傾覆穩(wěn)定分析 依然采用靜止土壓力Eo=75.68KN 傾覆彎矩(作用于墻身各力對(duì)墻前的傾覆彎矩):Mo=EoH/3=75.68×2.1/3=52.98 KN m抗傾覆彎矩(作用于墻身各力對(duì)墻前的穩(wěn)定彎矩):My=W e=115.5×3.0=346.5 KN·m抗傾覆安全系數(shù): K=My/Mo=346.5/52.98=6.54>K=1.6由于抗傾彎矩沒(méi)包括重力,故所得系數(shù)已偏于安全,因而防浪墻不會(huì)發(fā)生傾覆破壞。1.2.2 防

11、浪墻配筋計(jì)算對(duì)L型擋墻的豎直部分簡(jiǎn)化為懸臂梁計(jì)算最不利荷載組合為不蓄水情況，靜止土壓力作用。安全級(jí)別級(jí)，o=1.1短暫狀況，=1.0故最大彎矩設(shè)計(jì)值 M=58.278KN·m環(huán)境級(jí)別為：三類保護(hù)層厚度a=30mmh0=h-a=500-30=470mm取單位寬度1m進(jìn)行計(jì)算，混凝土采用C25，則軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼筋采用級(jí)鋼筋，截面抵抗矩系數(shù)： =0.025< =0.544屬于適筋破壞。 鋼筋面積： =12.5×0.025×1000×470/310=473.8mm2計(jì)算的配筋率： =<=0.15% 故采用最小配筋率配筋：選配迎水面幾乎不產(chǎn)生拉

12、應(yīng)力，按照構(gòu)造配筋就能滿足要求。防浪墻配筋見(jiàn)圖1-5。 圖1-5 防浪墻配筋圖1.3 面板的計(jì)算1.3.1 面板的厚度計(jì)算根據(jù)混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 50161999 第8.1.1條規(guī)定：面板的厚度應(yīng)使面板承受的水力梯度不超過(guò)200。高壩面板頂部厚度宜取0.3m，并向底部逐漸增加。相應(yīng)高程面板厚度按下列公式計(jì)算： t=0.3+(0.0020.0035)H 式中： t面板的厚度，（m） H計(jì)算斷面至面板頂部的高度，（m）中低壩可采用0.30.4m厚的等厚面板。根據(jù)規(guī)范，本壩屬于75180m內(nèi)的中等高度壩,參考已建工程的經(jīng)驗(yàn),故本設(shè)計(jì)采用0.3m的等厚度面板。1.3.2 面板的配筋計(jì)算根

13、據(jù)混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 50161999 第8.2.5條規(guī)定：面板宜采用單層雙向鋼筋。鋼筋宜置于面板截面中部，每向配筋率為0.3%0.4%,水平向配筋率可低于豎向配筋率。本工程按規(guī)范選用單層雙向配筋，各向配筋率均為0.4%，鋼筋布置于面板中部,且一般采用直徑24-28mm的螺紋筋(二級(jí)鋼筋)。為利于施工及行走，水平鋼筋放置在上表面。 =As/bh=0.4% b=1.0m=1000mm h=400mmAs=bh=0.4%×1000×400=1600mm2每米選用2020（As=1963 mm2）,實(shí)配的As大于計(jì)算所需As，但不超過(guò)10%，認(rèn)為合理。在拉應(yīng)力和岸邊

14、周邊縫附近配置增強(qiáng)鋼筋和構(gòu)造筋。配筋形式如圖1-6 圖 1-6 面板配筋簡(jiǎn)圖1.4 結(jié)論 防浪墻頂高程由設(shè)計(jì)洪水位控制，防浪墻頂高程為414.35m，防浪墻底高程410.55m，壩頂高程413.15m，壩頂寬度取為10m。并確定采用L型防浪墻，進(jìn)行了防浪墻應(yīng)力計(jì)算和穩(wěn)定驗(yàn)算，經(jīng)計(jì)算防浪墻會(huì)出現(xiàn)微小的拉應(yīng)力，需進(jìn)行配筋。本防浪墻采用雙層雙向配筋，經(jīng)計(jì)算，下游側(cè)按最小配筋率0.15%進(jìn)行配筋即可以滿足要求。其余部分由于缺少相關(guān)的強(qiáng)度資料，初步按構(gòu)造要求配筋。第二章 趾板計(jì)算21 趾板剖面尺寸趾板是布置在防滲面板的周邊、坐落在河床及兩岸基巖上的混凝土結(jié)構(gòu)。趾板與面板共同作用，形成壩基上的防滲體。趾板

15、的橫截面體型如圖2-1所示，圖中“X”點(diǎn)為面板底面線與趾板底面的交點(diǎn)，是趾板設(shè)計(jì)、施工的控制點(diǎn)。2-1 趾板橫截面示意圖趾板端部斜長(zhǎng)段ED,要求該段與防滲面板在同一平面上,取ED=1.0m；周邊縫處面板厚度為0.3m，故DC2×0.3=0.6m，取DC=0.8m；根據(jù)本工程作用水頭和基巖條件，參照已建工程龍溪面板壩的經(jīng)驗(yàn)，擬定趾板尺寸如下：2.1.1 河床段連接板本工程上水庫(kù)回填石渣到375.00高程,面板底部設(shè)置連接板與壩前土工防滲層連接。連接板寬6.00m,厚0.6m。連接板設(shè)施工縫，間距12m。2.1.2 岸坡段趾板375.00高程以上兩岸巖基上布置趾板,與面板、連接板共同構(gòu)成

16、壩基以上的防滲體。左岸趾板寬4m，厚度0.5m；右岸趾板因與大壩面板及右岸面板連接，加寬為7.00m，厚度0.5m。趾板左右岸均設(shè)施工縫，間距10m。根據(jù)庫(kù)盆平面布置圖，共有5個(gè)趾板折坡坡度不同的趾板剖面。趾板剖面折坡坡度計(jì)算推導(dǎo)公式如下：假定AD=1，則BD=m, CD=m（見(jiàn)圖2-2） 圖2-2 趾板剖面折坡坡度計(jì)算簡(jiǎn)圖由余弦定理知： BC2=BD2CD22BD×CD×COS=m2m22m×m×COS （3-1）由于在斜面上，ABC為直角三角形，ABBC，所以根據(jù)勾股定理可知： BC2=AC2AB2 AC2=CD2AD2= m21 AB2=BD2AD

17、2= m21 所以：BC2= m21m21= m2m2 （3-2） 聯(lián)立、得 m2m22m×m×COS= m2m2 2m2=2m×m×COS m= m/cos （3-3）式中： m趾板折坡的坡度 ； m 面板的坡度； 計(jì)算剖面與面板垂直伸縮縫在水平面上投影的夾角。計(jì)算各趾板（4-4剖面為連接板）剖面尺寸見(jiàn)表3-1表3-1 趾板尺寸設(shè)計(jì)列表剖面趾板寬（m）趾板厚(m)（°）mm a4.00.590.001.4 4.00.50.001.41.4 0.854.00.530.001.41.63 0.796.0 0.60.001.41.4 0.937.0

18、0.523.001.41.52 0.85由面板堆石壩規(guī)范知最大壩高處壩址下游端最小堆石厚度a不得小于0.9。由上表計(jì)算知最大壩高對(duì)應(yīng)的4-4剖面下a=0.93> 0.9,故設(shè)計(jì)合理滿足要求。 22 趾板配筋根據(jù)混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 50161999要求，趾板宜采用單層雙向鋼筋，每向配筋率采用0.3%0.4%。巖基上趾板鋼筋的保護(hù)層厚度為10cm15cm。趾板應(yīng)用錨筋與基巖連接，錨筋參數(shù)可按經(jīng)驗(yàn)確定。2.2.1 連接板連接板混凝土采用C25，連接板混凝土為雙層雙向配筋，每向配筋率0.4%。參照設(shè)計(jì)報(bào)告，選用22鋼筋，連接板混凝土含鋼量約106kg/m³。2.2.2 趾

19、板本工程設(shè)計(jì)趾板混凝土采用C25，按配溫度筋考慮，采用單層雙向鋼筋，布置于趾板表面，每向配筋率0.4%，頂面保護(hù)層15cm。As=bh=0.4%×1000×500=2000mm ²式中: As鋼筋面積，mm2；配筋率；b 板單寬，mm；h0 有效寬度，因趾板相對(duì)較薄，故計(jì)算配筋時(shí)h0仍采用其設(shè)計(jì)厚度h來(lái)考慮。趾板縱橫筋均采用22 200mm的鋼筋（As=1902mm²，小于5%少筋控制范圍,滿足）。加強(qiáng)筋采用14200mm，趾板混凝土配筋率約85.5kg/m³。趾板用砂漿錨桿與基巖連接，錨筋用25，長(zhǎng)4.0m，間距1.0m，每排三根。配筋簡(jiǎn)圖見(jiàn)

20、圖2-3：圖2-3 趾板配筋簡(jiǎn)圖23 結(jié)論根據(jù)計(jì)算結(jié)果并結(jié)合已建工程經(jīng)驗(yàn)，確定面板厚度為0.3m，采用單層雙向配筋，鋼筋布置在面板中部。連接板寬取6m，趾板寬左岸取為4m，右岸7m，相應(yīng)厚度取為0.6m和0.5m。配筋圖見(jiàn)圖2-3。第三章 壩體穩(wěn)定和變形計(jì)算 根據(jù)面板堆石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則DL501693的規(guī)定，結(jié)合本工程地質(zhì)，填料和地震烈度條件，本工程上水庫(kù)主副壩可不作穩(wěn)定分析和應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算。但對(duì)于壩體設(shè)計(jì)而言，為了更加全面掌握設(shè)計(jì)程序，這里應(yīng)對(duì)壩體的穩(wěn)定和變形進(jìn)行初步分析。31 邊坡穩(wěn)定計(jì)算鋼筋混凝土面板堆石壩的穩(wěn)定分析根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)及設(shè)計(jì)理論,應(yīng)進(jìn)行施工期和蓄水發(fā)電期穩(wěn)定分析,對(duì)于本工程而言,由于

21、壩體施工采用的是分層碾壓法,整個(gè)壩高在施工期都在不斷變化,而且壩體受的汽車荷載、施工機(jī)器荷載和人群荷載，具體考慮起來(lái)比較復(fù)雜，并且數(shù)量級(jí)相對(duì)較小。要準(zhǔn)確分析整個(gè)施工期壩體穩(wěn)定性比較困難。所以，在這里只計(jì)算竣工期的壩體穩(wěn)定，此時(shí)期的壩體穩(wěn)定分析應(yīng)分為上游坡、下游坡兩種情況，但對(duì)于兩種情況進(jìn)行比較可知，由于上游坡有鋼筋混凝土面板的作用，其整體性要好于干砌塊石及次堆石區(qū)組成的下游坡，再加上上游坡庫(kù)盆需用棄石碴回填至375m高程，由于這部分土的作用，上游坡的穩(wěn)定性也要好于下游坡。另外，對(duì)于鋼筋混凝土面板壩其防滲性能很好，其面板后的浸潤(rùn)線很低，這對(duì)上、下游坡的影響都不大，不是控制性工況。而對(duì)蓄水期，在施

22、工質(zhì)量得到保證的前提下，壩體的上游坡由于水的作用，其穩(wěn)定性會(huì)增大，對(duì)于下游坡的穩(wěn)定性變化會(huì)很小。根據(jù)上述分析：上游坡的穩(wěn)定性要強(qiáng)于下游坡，所以這里只對(duì)竣工期下游坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。目前對(duì)于土石壩邊坡穩(wěn)定性，目前的穩(wěn)定分析仍基于極限平衡理論，采用假定滑動(dòng)面的方法。依據(jù)滑弧的不同型式，可分為圓弧滑動(dòng)法，折線滑動(dòng)法和復(fù)合滑動(dòng)法。對(duì)于非粘性土壩坡，這里主要采用折線滑動(dòng)面法，用自編的FORTRAN程序計(jì)算抗滑穩(wěn)定系數(shù)。311 計(jì)算公式3111 正常運(yùn)用計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-1：圖3-1 正常運(yùn)用非粘性土壩坡穩(wěn)定計(jì)算示意圖DEBC土塊的平衡式為： （3-1） 式中意義見(jiàn)圖4-1 ADE土塊的平衡式為： （3-

23、2） 式中： 條塊間作用力 各條塊重量土體底面的抗剪強(qiáng)度 3112 非常運(yùn)用（地震荷載）這里主要考慮水平向地震慣性力對(duì)壩坡穩(wěn)定的影響。水平向地震慣性力代表值可統(tǒng)一用下式表示： （3-3 ） 式中：為作用在質(zhì)點(diǎn)的水平向地震慣性力代表值 為水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，參照水工建筑物表2-24。對(duì)本工程，設(shè)計(jì)烈度7度， 為重力加速度 為地震作用的效應(yīng)折減系數(shù)，一般 為集中在質(zhì)點(diǎn)的重力作用標(biāo)準(zhǔn)值 為質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)。對(duì)于土石壩，按圖3-2取值。圖中在設(shè)計(jì)烈度為7度，8度，9度時(shí)，分別為3.0，2.5，2.0。 (a)壩高40m (b) 壩高40m圖3-2 土石壩動(dòng)態(tài)系數(shù)分布具體計(jì)算示意圖見(jiàn)圖4-3圖

24、3-3 非常運(yùn)用非粘性土壩坡穩(wěn)定計(jì)算示意圖DEBC土塊的平衡式為： （3-4） ADE土塊的平衡式為： （3-5） 式中： ，同正常運(yùn)用情況作用于各條塊上的最不利水平地震荷載（圖4-3中均指向迎水面） 3.1.2 計(jì)算程序邊坡穩(wěn)定計(jì)算的Fortran語(yǔ)言程序折線法計(jì)算程序如下:*PROGRAM MAIN*變量說(shuō)明*T-壩頂寬度 ， DELT-A的步長(zhǎng) ， DELB-B在Y方向的步長(zhǎng) ， DELA-B在X方向的步長(zhǎng)*A（50）存放A ， B（50，500，2）存放B， K（50，500）存放K，*ZXIA0K（50）存放每個(gè)A對(duì)應(yīng)下的最小K， BK（50，2）用來(lái)存放ZXIAOK對(duì)應(yīng)下B的座標(biāo)，

25、*（CX，CY）-壩的最低點(diǎn)的座標(biāo) H1，H2-壩頂點(diǎn)及壩下游最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的高程* H3-壩底的控制高程* R1，R2-壩體材料的容重 MOJIAO1，MOJIAO2-主堆石及次堆石的內(nèi)摩擦角* C-堆石的粘聚力 GFK（10）每一分塊的重量* XFK（10），YFK（10）-分塊界點(diǎn) FKJIAO（10）-每分塊的傾角* FKMO（10）-每分塊的內(nèi)摩擦角 LENGTH（10）-每分塊的底邊長(zhǎng)度* AA（4），BB（4）-四條直線的的系數(shù)* Y1，Y2，Y3，Y4-通過(guò)B點(diǎn)的垂直線與四條直線的交點(diǎn)的縱座標(biāo)* N-分塊數(shù) JSK-用來(lái)計(jì)數(shù) * I，J -循環(huán)變量 M-用來(lái)表示A的個(gè)數(shù)* PO-

26、下游坡度* KH，CZ，AI是用來(lái)表示地震力系數(shù) REAL T,T1,DELT,DELB,DELAREAL A(50),B(50,500,2),K(50,500)REAL ZXIAOK(50),BK(50,2) REAL XFK(0:10),YFK(0:10)REAL LENGTH(10),FKMO(10),FKJIAO(10),GFK(10)REAL CX,CY,H1,H2,H3,POREAL R1,R2,MOJIAO1,MOJIAO2,CREAL AA(4),BB(4)REAL Y1,Y2,Y3,Y4REAL KH,CZ,AIINTEGER I,J,M,JSK,N,KK*READ(*,*)

27、KK*如果KK等于0，則表示不考慮地震力，如果KK等于1，則表示考慮地震力。IF(KK.EQ.0) THEN OPEN(0,FILE='W1.DAT') OPEN(1,FILE='W11.OUT') OPEN(2,FILE='W12.OUT')END IF IF(KK.EQ.1) THEN OPEN(0,FILE='W2.DAT') OPEN(1,FILE='W21.OUT') OPEN(2,FILE='W22.OUT')END IF*READ(0,*)T,DELT,DELA,DELBM=INT(T

28、/DELT)T1=M*DELTIF(T.GT.T1) M=M+2IF(T.EQ.T1) M=M+1READ(0,*) (A(I),I=1,M)READ(0,*) H1,H2,H3READ(0,*) R1,R2,MOJIAO1 ,MOJIAO2,Cdo i=1,2READ(0,*)AA(I),BB(I)end doREAD(0,*)KH,CZ,AI*PO=1.0/AA(1)CY=H1-H3CX=PO*CY+TAA(3)=(H2-H3)/CXBB(3)=H1-H2WRITE(*,*)(A(I),I=1,M), CX,CYMOJIAO1=MOJIAO1*3.1415926/180MOJIAO2=MO

29、JIAO2*3.1415926/180*DO 10 I=1,M AA(4)=CY/(CX-A(I) BB(4)=-A(I)*AA(4) JSK=1 B(I,JSK,1)=A(I)110 B(I,JSK,2)=-DELB B(I,JSK,1)=B(I,JSK,1)+DELA IF(B(I,JSK,1).GE.CX) THEN JSK=JSK-1 WRITE(*,*) I,JSK GOTO 140 END IF B(I,JSK,2)=B(I,JSK,2)+DELB 130 Y1=AA(1)*B(I,JSK,1)+BB(1) Y2=AA(2)*B(I,JSK,1)+BB(2) Y3=AA(3)*B(

30、I,JSK,1)+BB(3) Y4=AA(4)*B(I,JSK,1)+BB(4)100 IF(B(I,JSK,2).LT.Y4) THEN B(I,JSK,2)=B(I,JSK,2)+DELB GOTO 100 ELSE GOTO 120 END IF120 IF(B(I,JSK,2).GT.Y3) THEN GOTO 110 END IF*在FENKUAI子程序中，利用壩頂?shù)狞c(diǎn)A、折線與主次堆石分界線的交點(diǎn)（XJIAO，YJIAO）*折點(diǎn)B、壩腳點(diǎn)C將滑動(dòng)體分塊，分別求出每分塊點(diǎn)的X、Y座標(biāo)、每分塊體底的長(zhǎng)度、*每分塊體底的內(nèi)摩擦角及與水平線的夾角 CALL FENKUAI(B(I,JSK,

31、1),B(I,JSK,2),A(I),CX,CY,N,AA, $BB,T,Y2,MOJIAO1,MOJIAO2, FKMO,FKJIAO,LENGTH,XFK,YFK)*在QIUZHOHGLI子程序中求出了每分塊體的重力 CALL QIUZHONGLI(GFK,XFK,YFK,R1,R2,B(I,JSK,1),B(I,JSK,2), $Y2,T,AA,BB,N,A(I)*在QIUK子程序中求出了折點(diǎn)為B時(shí)的安全系數(shù) CALL QIUK(K(I,JSK),GFK,N,FKMO,FKJIAO,LENGTH,C,JSK,I, $B(I,JSK,1),B(I,JSK,2),KH,CZ,AI) * JS

32、K=JSK+1 B(I,JSK,1)=B(I,JSK-1,1) B(I,JSK,2)=B(I,JSK-1,2)+DELB GOTO 130 *此段用來(lái)求出在A點(diǎn)不動(dòng)、B點(diǎn)循環(huán)所的的最小安全系數(shù)140 ZXIAOK(I)=K(I,1) BK(I,1)=B(I,1,1) BK(I,2)=B(I,1,2) DO 20 J=2,JSK IF(K(I,J).LT.ZXIAOK(I) THEN ZXIAOK(I)=K(I,J) BK(I,1)=B(I,J,1) BK(I,2)=B(I,J,2) END IF20 CONTINUE WRITE(1,*) ZXIAOK(I), A(I),BK(I,1),BK(

33、I,2)*8810CONTINUECLOSE(1)CLOSE(2)CLOSE(3)END *分塊子程序*變量說(shuō)明（與主程序?qū)?yīng)的變量不說(shuō)明） * （XJIAO，YJIAO）-折線與主次堆石分界線的交點(diǎn)座標(biāo)，DELX、DELY分塊點(diǎn)的步長(zhǎng)* I-循環(huán)變量SUBROUTINE FENKUAI(X,Y,A,CX,CY,N,AA,BB,T,Y2,MOJIAO1, $MOJIAO2,FKMO,FKJIAO,LENGTH,XFK,YFK)REAL X,Y,A,CX,CY,AA(3),BB(3),T,Y2,MOJIAO1,MOJIAO2 REAL FKMO(10),FKJIAO(10),LENGTH(10)

34、,XFK(0:10),YFK(0:10)REAL XJIAO,YJIAO,DELX,DELYINTEGER N,I* *IF(Y.GT.Y2.AND.A.LE.T) THEN CALL QIUZUOBIAO(XJIAO,YJIAO,FKMO,FKJIAO,N,A,X,Y $,CX,CY,MOJIAO1,MOJIAO2,Y2,T,AA,BB) XFK(0)=A YFK(0)=0 XFK(1)=X YFK(1)=Y XFK(2)=XJIAO YFK(2)=YJIAO DELX=(CX-XJIAO)/(N-2) DELY=(CY-YJIAO)/(N-2)DO 210 I=3,N XFK(I)=XFK

35、(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY210CONTINUEEND IF*IF(Y.EQ.Y2.AND.A.LE.T) THEN CALL QIUZUOBIAO(XJIAO,YJIAO,FKMO,FKJIAO,N,A,X,Y $,CX,CY,MOJIAO1,MOJIAO2,Y2,T,AA,BB)XFK(0)=AYFK(0)=0XFK(1)=XYFK(1)=YDELX=(CX-XJIAO)/(N-1)DELY=(CY-YJIAO)/(N-1)DO 220 I=2,N XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY220 CONTINUE

36、END IF*IF(Y.LT.Y2.AND.A.LT.T) THEN CALL QIUZUOBIAO(XJIAO,YJIAO,FKMO,FKJIAO,N,A,X,Y $,CX,CY,MOJIAO1,MOJIAO2,Y2,T,AA,BB) XFK(0)=A YFK(0)=0 XFK(1)=XJIAO YFK(1)=YJIAO* * IF(X.LE.2*XJIAO/3.0+CX/3.0) THEN XFK(2)=X YFK(2)=Y DELX=(CX-X)/(N-2) DELY=(CY-Y)/(N-2) DO 230 I=3,N XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-

37、1)+DELY230 CONTINUE END IF * * IF(CX/3.0+2*XJIAO/3.0.LT.X.AND.X.LT.2*CX/3.0+XJIAO/3.0) THEN DELX=(X-XJIAO)/3.0 DELY=(Y-YJIAO)/3.0 DO 240 I=2,N-3 XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY240 CONTINUE DELX=(CX-X)/3.0 DELY=(CY-Y)/3.0 DO 250 I=N-2,N XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY250 CONTINUE

38、END IF* * IF(X.GE.2*CX/3.0+XJIAO/3.0) THEN DELX=(X-XJIAO)/4.0 DELY=(Y-YJIAO)/4.0 DO 260 I=2,N-1 XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY260 CONTINUE XFK(N)=CX YFK(N)=CY END IF* *END IF*IF(Y.LT.Y2.AND.A.EQ.T) THEN CALL QIUZUOBIAO(XJIAO,YJIAO,FKMO,FKJIAO,N,A,X,Y $,CX,CY,MOJIAO1,MOJIAO2,Y2,T,AA,BB)XFK

39、(0)=AYFK(0)=0 IF(X.LE.2*XJIAO/3.0+CX/3.0) THEN XFK(1)=X YFK(1)=Y DELX=(CX-X)/(N-1) DELY=(CY-Y)/(N-1) DO 270 I=2,N XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY270 CONTINUE END IF * * IF(CX/3.0+2*XJIAO/3.0.LT.X.AND.X.LT.2*CX/3.0+XJIAO/3.0) THEN DELX=(X-XJIAO)/3.0 DELY=(Y-YJIAO)/3.0 DO 280 I=1,N-3 XFK(I)=

40、XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY280 CONTINUE DELX=(CX-X)/3.0 DELY=(CY-Y)/3.0 DO 290 I=N-2,N XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY290 CONTINUE END IF* * IF(X.GE.2*CX/3.0+XJIAO/3.0) THEN DELX=(X-XJIAO)/4.0 DELY=(Y-YJIAO)/4.0 DO 200 I=1,N-1 XFK(I)=XFK(I-1)+DELX YFK(I)=YFK(I-1)+DELY200 CONTINUE XF

41、K(N)=CX YFK(N)=CY END IF* *END IF DO 201 I=1,N LENGTH(I)=SQRT(XFK(I)-XFK(I-1)*2+(YFK(I)-YFK(I-1)*2)201 CONTINUEEND*求交點(diǎn)，求每分塊的傾角，求每分塊的內(nèi)摩擦角*變量說(shuō)明 與FENKUAI子程序所對(duì)應(yīng)的變量不說(shuō)明* JIAO1、JIAO2分別用來(lái)代表折線與水平線的交角* DELX1、DELX2、DELY1、DELY2分別用來(lái)代表A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)之間的X、Y座標(biāo)的差值* DAIA、DAIX、DAICX分別表示用二分法求（XJIAO、YJIAO）時(shí)的中間變量SUBROUTINE QIUZ

42、UOBIAO(XJIAO,YJIAO,FKMO,FKJIAO,N,A,X,Y $,CX,CY,MOJIAO1,MOJIAO2,Y2,T,AA,BB)REAL XJIAO,YJIAO,FKMO(10),FKJIAO(10),A,X,Y REAL CX,CY,MOJIAO1,MOJIAO2,Y2,T,AA(3),BB(3)REAL JIAO1,JIAO2,DELX1,DELX2,DELY1,DELY2,YY1,YY2REAL DAIA,DAIX,DAICXINTEGER N*DELX1=X-ADELX2=CX-XDELY1=YDELY2=CY-YJIAO1=ATAN(DELY1/DELX1)JIAO2=ATAN(DELY2/DELX2)DAIA=ADAIX=XDAICX=CX*IF(Y.GT.Y2.AND.A.LE.T) THENN=6FKMO(