重力坝稳定及应力计算书.pdf

《重力坝稳定及应力计算书.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重力坝稳定及应力计算书.pdf（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、 5.1 重力坝剖面设计及原则 5.1.1 剖面尺寸的确定 重力坝坝顶高程 1152.00m，坝高 H=40.00m。为了适应运用和施工的需要，坝顶必须要有一定的宽度。一般地，坝顶宽度取坝高的 8%10%，且不小于 2m。若有交通要求或有移动式启闭设施时，应根据实际需要确定。综合考虑以上因素，坝顶宽度mB10。考虑坝体利用部分水中增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡坡率 n=00.2，下游边坡坡率 m=00.8。故上游边坡坡率初步拟定为 0.2，下游边坡坡率初步拟定为 0.8。上游折坡点位置应结合应力控制标准和发电引水管、泄洪孔等建筑物的进口高程来定，一般折坡点在坝高的 1/32/3 附近，

2、故初拟上游折坡点高程为 1138.20m。下游折坡点的位置应根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到（最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处），故初拟下游折坡点高程为1148.50m。5.1.2 剖面设计原则 重力坝在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持抗滑稳定；同时依靠坝体自重产生压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。非溢流坝剖面设计的基本原则是：满足稳定和强度要求，保证大坝安全；工程量小，造价低；结构合理，运用方便；利于施工，方便维修。遵循以上原则拟订出的剖面，需要经过稳定及强度验算，分析是否满足安全和经济的要求，坝体剖面可以参照以前的

3、工程实例，结合本工程的实际情况，先行拟定，然后根据稳定和应力分析进行必要的修正。重复以上过程直至得到一个经济的剖面。5.2 重力坝挡水坝段荷载计算 5.2.1 基本原理与荷载组合 重力坝的荷载主要有：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力、动水压力、冰压力、地震荷载等。本次设计取单位长度的坝段进行计算。相关荷载组合见表4.5。表 4.5 荷载组合表 组合情况 相关工况 自重 静水压力 扬压力 泥沙压力 浪压力 冰压力 地震荷载 动水压力 土压力 基本正常 组合 水位 设计水位 冰冻 特殊组合 校核水位 地震情况 5.2.2 坝体自重计算 5.3.2.1 坝体自重计算公式 坝体自重W（KN）的

4、计算公式：Vwc （4.5）式中：V 坝体体积(m3)，以单位长度的坝段为单位，通常把其断面分成若干个简单的几何图形分别计算；c坝体砌石的重度，一般取23kN/m3。力矩作以下规定：以坝底中心为力矩，逆时针为正，顺时针为负。5.3.2.2按实体重力坝计算坝体自重及力矩 图 4.1 实体重力坝自重计算图 一区：KNW53.9852170.2014.4231 mL03.1665.1414.4311 mKNLWM.05.1579803.1653.985111 （逆时针）二区：KNW793550.340.10232 mL5.95.40.10212 mKNLWM.50.753825.97935222 （

5、逆时针）三区：KNW89.3112182.566.4233 mL11.366.4323 mKNLWM.98.96911.389.311333 （逆时针）四区：KNW79.269818.2566.4234 mL33.266.4214 mKNLWM.18.628833.279.2698444 （逆时针）五区：KNW84.58342115.2018.25235 mL72.615.20315 mKNLWM.12.3921072.684.5834555 （顺时针）六区：KNW44.1162150.425.2236 mL30.1755.1625.2316 mKNLWM.41.201430.1744.116

6、666 （逆时针）七区：KNW93.171255.1650.4237 mL28.855.16217 mKNLWM.06.1418328.893.1712777 （逆时针）八区：KNW93.171255.1650.4238 mL28.855.16218 mKNLWM.06.1418328.893.1712888 （顺时针）九区：KNW30.1862/160.350.4239 mL75.1755.166.3319 mKNLWM.83.330675.1730.186999 （顺时针）表 4.6 实体坝计算汇总表 分区 自重(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 985.53 16.03

7、 15798.05 二区 7935 9.5 75382.50 三区 311.89 3.11 969.98 四区 2698.79 2.33 6288.18 五区 5834.84 6.72 39210.12 六区 116.44 17.30 2014.41 七区 1712.93 8.28 14183.06 八区 1712.93 8.28 14183.06 九区 186.30 17.75 3306.83 21494.65 56700.01 114636.18 5.2.3 静水压力计算 5.3.3.1 静水压力计算公式 静水压力是作用在上、下游坝面的主要荷载，计算时常分解为水平水压力P和垂直水压力W两种

8、。静水压力按照 3 种工况进行计算，分别是设计工况、校核工况、正常使用工况。1、水平水压力P的计算公式：2)2/1(HPw （4.6）式中：H 计算点处的作用水头(m)；w水的重度取 9.81kN/m3。2、垂直水压力 W 按水重计算 a.设计工况 在设计工况下，上游坝前水位 1149.76m 由水位流量关系知，下游水位为 1123.15m。上游水位 1149.76m，上游水深 1149.76-1117.50=32.26m 下游水位 1123.15m，下游水深 1123.15-1117.50=5.65m 图 4.2 设计工况静水压力计算图 水平向：一区：KNP67.510426.3281.95

9、.021 mL26.1550.43/26.321 MKNM26.7789726.1567.51041（顺时针）五区：KNP58.15665.581.95.025 mL38.650.43/65.55 MKNM98.99838.658.1565（逆时针）垂直向：二区：KNW49.46956.1114.481.92 mL73.1614.6614.45.02 MKNLPM57.785473.1649.469222（逆时针）三区：KNW35.4207.2014.481.95.03 mL42.1766.143/14.423 MKNLPM50.732242.1735.420333（逆时针）四区：KNW26.

10、12565.552.481.95.04 mL64.1863.153/252.44 MKNLPM85.233464.1826.125444（顺时针）表 4.7 设计工况下静水压力汇总表 分区 水平力(kN)垂直力(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 5104.67 15.26 77897.26 二区 469.49 16.73 7854.57 三区 420.35 17.42 7322.50 四区 125.26 18.64 2334.85 五区-156.58 6.38 998.98 4948.09 1015.10 80232.11 16176.05 b.校核工况 在校核工况下，上游坝

11、前水位 1150.55m 由水位流量关系知，下游水位为 1123.95m。上游水位 1150.55m，上游水深 1150.55-1117.50=33.05m 下游水位 1123.95m，下游水深 1123.95-1117.50=6.45m 图 4.2 校核工况静水压力计算图 水平向：一区：KNP74.535705.3381.95.021 mL52.1550.43/05.331 MKNM12.8315252.1574.53571（顺时针）五区：KNP06.20445.681.95.025 mL65.650.43/45.65 MKNM00.135765.606.2045（逆时针）垂直向：二区：KN

12、W58.50135.1214.481.92 mL73.1614.6614.45.02 MKNLPM43.839173.1658.501222（逆时针）三区：KNW35.4207.2014.481.95.03 mL42.1766.143/14.423 MKNLPM50.732242.1735.420333（逆时针）四区：KNW25.16345.616.581.95.04 mL43.1899.143/216.54 MKNLPM70.300843.1825.163444（顺时针）表 4.7 校核工况下静水压力汇总表 分区 水平力(kN)垂直力(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 53

13、57.74 15.52 83152.12 二区 501.58 16.73 8391.43 三区 420.35 17.42 7322.50 四区 163.25 18.43 3008.70 五区-204.06 6.65 1357.00 5153.68 1085.18 86160.82 17070.93 c.正常使用工况 在正常使用工况下，上游坝前水位 1148.00m 由水位流量关系知，下游水位为1121.50m。上游水位1148.00m，上游水深1148.00-1117.50=30.50m 下游水位1121.50m，下游水深1121.50-1117.50=4.00m 图 4.2 正常工况静水压力

14、计算图 水平向：一区：KNP88.456250.3081.95.021 mL67.1450.43/5.301 MKNM45.6693767.1488.45621（顺时针）五区：KNP48.780.481.95.025 mL83.550.43/45 MKNM54.45783.548.785（逆时针）垂直向：二区：KNW01.39880.914.481.92 mL73.1614.6614.45.02 MKNLPM71.665873.1601.398222（逆时针）三区：KNW35.4207.2014.481.95.03 mL42.1766.143/14.423 MKNLPM50.732242.17

15、35.420333（逆时针）四区：KNW78.620.42.381.95.04 mL08.1995.163/22.34 MKNLPM96.119508.1978.62444（顺时针）表 4.7 正常工况下静水压力汇总表 分区 水平力(kN)垂直力(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 4562.88 14.67 66937.45 二区 398.01 16.73 6658.71 三区 420.35 17.42 7322.50 四区 62.78 19.08 1195.96 五区-78.48 5.83 457.54 4484.40 881.14 68133.41 14438.75 5.

16、2.4 扬压力计算 扬压力包括渗透压力和托浮力两部分。渗透压力是由上、下游水位差H产生的渗流在坝内或坝基面上形成的水压力；托浮力是由下游水面淹没计算截面而产生向上的水压力。扬压力分三种工况进行计算，分别是设计工况、校核工况，正常使用工况。图 4.6 扬压力分区示意图 1.设计工况 设计工况下，上游水深为 32.26m，下游水深为 5.65m。查得渗透压力强度系数取 0.30，渗透压力分项系数为 1.2，浮托力分项系数为 1.0，则设计值为 0.3。21/47.31626.3281.9mKNH 22/43.5565.581.9mKNH 221/04.261mKNHHH 2/31.7804.261

17、3.0mKNH KNU37.91755.1643.551 KNW82.759528.837.9171(顺时针)KNU45.72020.931.782 KNW38.860995.1145.7202(顺时针)KNU74.39835.725.543 KNW36.146768.374.3983(顺时针)KNU56.84020.973.1825.04 KNW75.1133048.1356.8404(顺时针)KNU42.8835.706.245.05 KNW26.43390.442.885(顺时针)KNU37.91755.1643.556 KNW82.759528.837.9176(逆时针)KNU92.4

18、4855.1625.545.07 KNW04.247852.592.4487(逆时针)表 4.8 设计工况下扬压力汇总表 分区 垂直力(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 917.37 8.28 7595.82 二区 720.45 11.95 8609.38 三区 398.74 3.68 1467.36 四区 840.56 13.48 11330.75 五区 88.42 4.90 433.26 六区 917.37 8.28 7595.82 七区 448.92 5.52 2478.04 -4331.83 29436.57 10073.86 2.校核工况 校核工况下，上游水深为 3

19、3.05m，下游水深为 6.45m。查得渗透压力强度系数取0.30，渗透压力分项系数为 1.2，浮托力分项系数为 1.0，则设计值为 0.3。21/22.32405.3381.9mKNH 22/27.6345.681.9mKNH 221/95.260mKNHHH 2/29.7895.2603.0mKNH KNU12.104755.1627.631 KNW15.867028.812.10471(顺时针)KNU27.72020.929.782 KNW23.860795.1127.7202(顺时针)KNU66.39835.724.543 KNW07.146768.366.3983(顺时针)KNU24

20、.84020.966.1825.04 KNW44.1132648.1324.8404(顺时针)KNU38.8835.705.245.05 KNW06.43390.438.885(顺时针)KNU12.104755.1627.636 KNW15.867028.812.10476(逆时针)KNU84.44855.1624.545.07 KNW60.247752.584.4487(逆时针)表 4.8 校核工况下扬压力汇总表 分区 垂直力(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 1047.12 8.28 8670.15 二区 720.27 11.95 8607.23 三区 398.66 3.

21、68 1467.07 四区 840.24 13.48 11326.44 五区 88.38 4.90 433.06 六区 1047.12 8.28 8670.15 七区 448.84 5.52 2477.60 -4590.63 30503.95 11147.75 3.正常使用工况 正常使用工况下，上游水深为30.50m，下游水深为 4.00m。查得渗透压力强度系数取 0.30，渗透压力分项系数为1.2，浮托力分项系数为 1.0，则设计值为 0.3。21/21.29950.3081.9mKNH 22/24.390.481.9mKNH 221/97.259mKNHHH 2/99.7797.2593.

22、0mKNH KNU42.64955.1624.391 KNW20.537728.842.6491(顺时针)KNU51.71720.999.772 KNW24.857495.1151.7172(顺时针)KNU12.39735.703.543 KNW40.146168.312.3973(顺时针)KNU11.83720.998.1815.04 KNW24.1128448.1311.8374(顺时针)KNU05.8835.796.235.05 KNW45.43190.405.885(顺时针)KNU42.64955.1624.396 KNW20.537728.842.6496(逆时针)KNU10.447

23、55.1603.545.07 KNW99.246752.510.4477(逆时针)表 4.8 正常工况下扬压力汇总表 分区 垂直力(kN)力臂(m)力矩(kNm)顺时针 逆时针 一区 649.42 8.28 5377.20 二区 717.51 11.95 8574.24 三区 397.12 3.68 1461.40 四区 837.11 13.48 11284.24 五区 88.05 4.90 431.45 六区 649.42 8.28 5377.20 七区 447.10 5.52 2467.99 -3785.73 27128.53 7845.19 5.2.5 淤沙压力 水平淤沙压力公式 245

24、tan2102ssbskhP （4.7）nsdsb1 （4.8）式中：sb淤沙浮容重；sh 淤沙高度；s淤沙内摩擦角。本工程主要挡水建筑物设计基准期为 50 年，坝前淤积高程计算年限也取 50年，根据预测年淤积量和库容曲线，坝前泥沙淤积高度取 1132.85m，参考有关资料及本区情况，泥沙浮容重 vs取 9.0KN/m3，内摩擦角s取 15 泥沙淤积高度：mhs35.1550.111785.1132 泥沙的浮容重：3/0.9mkNsb 水平泥沙压力：kNhPsssbS20.6245.37tan35.150.921)245(tan212222 垂直泥沙压力：kNVPsbV06.21207.335

25、.15210.9 其他荷载 根据基本资料可知，土压力、冰压力等其他荷载在重力坝荷载中所占比例很小，可以忽略不计。5.2.6 波浪压力 波浪压力公式 波浪压力及其力矩也分二种工况考虑，分别为设计工况、校核工况，其作用分项系数为 1.2，力矩规定同前。由“4.1 坝顶高程的确定”可知，HL/2 均成立，故波浪为深水波。深水波浪压力计算公式：zmlhhLP%14 （4.9）1.设计工况 82.101850240166.00166.03/14/53/14/5lDvh 578.0%1h，426.0zh KNPl64.26426.0578.0482.1081.9 2.校核工况 52.61850160166

26、.00166.03/14/53/14/5lDvh 309.0%1h，257.0zh KNPl05.9257.0309.0452.681.9 5.3 抗滑稳定计算 本次设计采用分项系数极限状态设计法进行抗滑稳定计算。根据基本资料85.0f，7.0c。自重的分项系数取为 1.0，静水压力的分项系数取为 1.0，淤沙压力分项系数取为1.2，浪压力的分项系数取为 1.2，扬压力（主排水孔之前）分项系数取为1.1。摩擦系数,Rf的分项系数取为 1.3，黏聚力的分项系数取为 3.0 5.3.1 承载能力极限状态设计式 kddkdafRaFS,1,0 （4.10）式中：S作用效应系数 R抗力函数 0结构重要

27、性系数 设计状况系数 dF作用的设计值 0结构重要性系数 ka几何参数 df材料性能的设计值 d结构系数 1.作用效应函数 PS)(（4.11）2.抗滑稳定极限状态抗力函数 AcWfR)(（4.12）其中，P坝基面水平作用力之和 f坝基面抗剪断摩擦系数 c坝基面抗剪断凝聚力 a 设计洪水位情况：设计水位荷载计算汇总表 作用 重度（3/mKN）力（kN）水平 垂直 自重 23.00 21494.65 静水压力 9.81 4948.09 1015.10 扬压力 9.81 -4331.83 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 浪压力 9.81 26.64 合计 5598.93 18389

28、.98 1.10 0.1 2.11d 10.57292.164.262.120.6240.109.4948P 21.179991.183.43312.106.2120.110.10150.165.21494W 81.1254009.330.37021.179993.185.0)(AcWfR 67.1045081.125402.11)(101.630210.572911.1)(0RSdd 故满足抗滑稳定验算 b 校核水位情况：校核水位荷载计算汇总表 作用 重度（3/mKN）力（kN）水平 垂直 自重 23.00 21494.65 静水压力 9.81 5153.68 1085.18 扬压力 9.8

29、1 -4590.63 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 浪压力 9.81 9.05 合计 5786.93 18201.26 1.10 0.1 2.11d 58.59132.105.92.120.6240.168.5153P 61.177841.163.45902.106.2120.118.10850.165.21494W 50.1240009.330.37061.177843.185.0)(AcWfR 75.1033350.124002.11)(194.650458.591311.1)(0RSdd 故满足抗滑稳定验算 c 正常水位情况：正常水位荷载计算汇总表 作用 重度（3/mK

30、N）力（kN）水平 垂直 自重 23.00 21494.65 静水压力 9.81 4484.40 881.14 扬压力 9.81 -3785.73 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 浪压力 9.81 26.64 合计 5135.24 18802.12 1.10 0.1 2.11d 41.52652.164.262.120.6240.140.4484P 96.184651.173.37852.106.2120.114.8810.165.21494W 1284609.330.37096.184653.185.0)(AcWfR 10705128462.11)(195.579141.52

31、6511.1)(0RSdd 故满足抗滑稳定验算 故满足抗滑稳定分析 综上所述，重力坝在基本组合和特殊组合情况下均满足承载能力极限状态下的抗滑稳定要求。5.4 挡水坝段应力分析 5.4.1 基本假定 一、坝体为均质、连续、各向同性的弹性体材料。二、不考虑地基变形对坝体应力的影响，并认为各坝段独立工作，横缝不传力。三、假定坝体上水平截面上的正应力按直线分布，不考虑廊道对坝体应力的影响。5.4.2 考虑扬压力时的边缘应力的计算 在一般情况下，坝体的最大和最小应力都出现在坝面。正常水位荷载计算汇总表(计入扬压力)作用 重度（3/mkN）力（kN）力矩(kNm)水平 垂直 顺时针 逆时针 自重 23.0

32、0 21494.65 56700.01 114636.18 静水压力 9.81 4484.40 881.14 68133.41 14438.75 扬压力 9.81 -3785.73 27128.53 7845.19 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 6004.80 3770.43 浪压力 9.81 26.64 812.52 合计 5135.24 18802.12 M=-18088.72 设计水位荷载计算汇总表(计入扬压力)作用 重度（3/mKN）力（kN）力矩(kNm)水平 垂直 顺时针 逆时针 自重 23.00 21494.65 56700.01 114636.18 静水压力

33、9.81 4948.09 1015.10 80232.11 16176.05 扬压力 9.81 -4331.83 29436.57 10073.86 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 6004.80 3770.43 浪压力 9.81 26.64 859.41 合计 5598.93 18389.98 M=-28576.38 校核水位荷载计算汇总表(计入扬压力)作用 重度（3/mKN）力（kN）力矩(kNm)水平 垂直 顺时针 逆时针 自重 23.00 21494.65 56700.01 114636.18 静水压力 9.81 5153.68 1085.18 86160.82 170

34、70.93 扬压力 9.81 -4590.63 30503.95 11147.75 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 6004.80 3770.43 浪压力 9.81 9.05 299.10 合计 5786.93 18201.26 M=-33043.39 a、水平截面上的正应力 上游边缘应力yu和下游边缘应力yd 26BMBWyu （4.13）26BMBWyd （4.14）式中:W作用于计算截面以上全部荷载的铅直分力的总和 KN M作用于计算截面以上的全部荷载对截面垂直水流流向的力矩总和 MKN B计算截面的长度 b、剪应力 上游边缘剪应力u和下游截面剪应力d nppyuuuuu

35、 （4.14）mppdudydd （4.15）式中：up上游面水压力强度 KPa dp下游面水压力强度 KPa n上游坝坡坡率untan，取 0.2。m下游坝坡坡率dmtan，取 0.8。C 水平正应力 上有边缘的水平正应力xu和下游正应力xd nppuuuuxu （4.16）mppduddxd （4.17）d、主应力 221)(1nppnuuuyuu （4.18）221)(1mppmuddydd （4.19）坝面水压力强度也是主应力 uuuupp 2 （4.20）udddpp 2 （4.21）1.设计工况边缘应力计算 设计洪水位时：kNW98.18389 mkNM38.28576 mkNU8

36、3.4331 a、水平截面上的正应力 上游水位 1149.76m，上游水深 1149.76-1117.50=32.26m 下游水位 1123.15m，下游水深 1123.15-1117.50=5.65m 上游边缘应力yu和下游边缘应力yd 2217.39909.33638.2857609.3398.18389mKNyu 2235.71209.33638.2857609.3398.18389mKNyd b、剪应力 上游边缘剪应力u和下游截面剪应力d 264.92.017.39909.3383.433181.926.32mKNu 281.4208.081.965.509.3383.433135.7

37、12mKNd c、水平正应力 上游边缘的水平正应力xu和下游正应力xd 2299.5228.081.42009.3383.433181.965.545.4452.064.909.3383.433181.926.32mKNmKNxdxu d、主应力 22222221222134.18609.3383.433165.581.938.44709.3383.433126.3281.999.10488.009.3383.433181.965.535.7128.0180.3972.009.3383.433181.926.3217.3992.01mKNmKNmKNmKNdudu）（）（2.校核工况边缘应力计

38、算 校核洪水位时：kNW26.18201 mkNM39.33043 mkNU63.4590 a、水平截面上的正应力 上游水位 1150.55m，上游水深 1150.55-1117.50=33.05m 下游水位 1123.95m，下游水深 1123.95-1117.50=6.45m 上游边缘应力yu和下游边缘应力yd 222212.73109.3339.33043609.3326.1820198.36809.3339.33043609.3326.18201mKNmKNydyu b、剪应力 上游边缘剪应力u和下游截面剪应力d 2230.4238.081.945.609.3363.459012.73

39、179.182.098.36809.3363.459081.905.33mKNmKNdu c.水平正应力 上有边缘的水平正应力xu和下游正应力xd 2264.5408.030.42309.3363.459081.945.619.4592.079.1809.3363.459081.905.33mKNmKNxdxu d.主应力 22222221222100.20209.3363.459045.681.995.46209.3363.459005.3381.976.10698.009.3363.459081.945.612.7318.0122.3652.009.3363.459081.905.3398

40、.3682.01mKNmKNmKNmKNdudu）（）（表 4.12 应力计算结果(计入扬压力)（单位：Mpa）计算情况 坝 踵 处 坝 趾 处 yu u xu 1u 2u yd d xd 1d 2d 基本组合 0.40 0 0.45 0.40 0.45 0.71 0.42 0.52 1.05 0.19 特殊组合 0.37 0.02 0.46 0.37 0.47 0.73 0.42 0.54 1.07 0.20 5.4.3 不考虑扬压力时的边缘应力计算 在一般情况下，坝体的最大和最小应力都出现在坝面。正常水位荷载计算汇总表(未计入扬压力)作用 重度（3/mkN）力（kN）力矩(kNm)水平 垂

41、直 顺时针 逆时针 自重 23.00 21494.65 56700.01 114636.18 静水压力 9.81 4484.40 881.14 68133.41 14438.75 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 6004.80 3770.43 浪压力 9.81 26.64 812.52 合计 5135.24 22587.85 M=1194.62 设计水位荷载计算汇总表(未计入扬压力)作用 重度（3/mKN）力（kN）力矩(kNm)水平 垂直 顺时针 逆时针 自重 23.00 21494.65 56700.01 114636.18 静水压力 9.81 4948.09 1015.1

42、0 80232.11 16176.05 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 6004.80 3770.43 浪压力 9.81 26.64 859.41 合计 5598.93 22721.81 M=-9213.67 校核水位荷载计算汇总表(未计入扬压力)作用 重度（3/mKN）力（kN）力矩(kNm)水平 垂直 顺时针 逆时针 自重 23.00 21494.65 56700.01 114636.18 静水压力 9.81 5153.68 1085.18 86160.82 17070.93 淤沙压力 9.00 624.20 212.06 6004.80 3770.43 浪压力 9.81

43、9.05 299.10 合计 5786.93 22791.89 M=-13687.20 a、水平截面上的正应力 上游边缘应力yu和下游边缘应力yd 26BMBWyu （4.13）26BMBWyd （4.14）式中:W作用于计算截面以上全部荷载的铅直分力的总和 KN M作用于计算截面以上的全部荷载对截面垂直水流流向的力矩总和 MKN B计算截面的长度 b、剪应力 上游边缘剪应力u和下游截面剪应力d npyuuu （4.14）mpdydd （4.15）式中：up上游面水压力强度 KPa dp下游面水压力强度 KPa n上游坝坡坡率untan，取 0.2。m下游坝坡坡率dmtan，取 0.8。C 水

44、平正应力 上有边缘的水平正应力xu和下游正应力xd npuuxu （4.16）mpddxd （4.17）d、主应力 2211npnuyuu （4.18）2211mpmdydd （4.19）坝面水压力强度也是主应力 uup2 （4.20）ddp2 （4.21）1.设计工况边缘应力计算 设计洪水位时：kNW81.22721 mkNM67.9213 a、水平截面上的正应力 上游水位 1149.76m，上游水深 1149.76-1117.50=32.26m 下游水位 1123.15m，下游水深 1123.15-1117.50=5.65m 上游边缘应力yu和下游边缘应力yd 2218.63609.336

45、67.921309.3381.22721mKNyu 2216.73709.33667.921309.3381.22721mKNyd b、剪应力 上游边缘剪应力u和下游截面剪应力d 294.632.018.63681.926.32mKNu 239.5458.081.965.516.737mKNd c、水平正应力 上游边缘的水平正应力xu和下游正应力xd 2274.4918.039.54581.965.526.3292.094.6381.926.32mKNmKNxdxu d、主应力 22222221222143.5565.581.947.31626.3281.947.11738.081.965.5

46、16.7378.0197.6482.081.926.3218.6362.01mKNmKNmKNmKNdudu 2.校核工况边缘应力计算 校核洪水位时：kNW89.22791 mkNM20.13687 a、水平截面上的正应力 上游水位 1150.55m，上游水深 1150.55-1117.50=33.05m 下游水位 1123.95m，下游水深 1123.95-1117.50=6.45m 上游边缘应力yu和下游边缘应力yd 222278.76309.3320.13687609.3389.2279178.61309.3320.13687609.3389.22791mKNmKNydyu b、剪应力

47、上游边缘剪应力u和下游截面剪应力d 2240.5608.081.945.678.76391.572.078.61381.905.33mKNmKNdu c.水平正应力 上有边缘的水平正应力xu和下游正应力xd 2259.5118.040.56081.945.680.3352.091.5781.905.33mKNmKNxdxu d.主应力 22222221222127.6345.681.922.32405.3381.910.12128.081.945.678.7638.0136.6252.081.905.3378.6132.01mKNmKNmKNmKNdudu 表 4.12 应力计算结果(未计入扬压力)（单位：Mpa）计算情况 坝 踵 处 坝 趾 处 yu u xu 1u 2u yd d xd 1d 2d 基本组合 0.64 0 0.33 0.65 0.32 0.74 0.55 0.49 1.17 0.05 特殊组合 0.61 0 0.34 0.63 0.32 0.76 0.56 0.51 1.21 0.06