水利水电工程设计计算程序集.docx

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水利水电工程设计计算程序集

《水利水电工程设计计算程序集》

适用于新规范

新疆水利厅张校正

《程序集》版的发行通知中说，视窗版不但进一步订正了老‘3.0

版的缺陷，对绝大多数程序按照新规范的要求，进行了修改。

'

现在有一种说法，说《程序集》是老规范，已经过时，不能再用，

这是一种不负责任的说法。

下面具体说明情况，以正视听，做到正确理解规范，正确理解

《程序集》，正确处理设计计算工作。

关于水工结构计算

一、新老规范简况

新规范

老规范

新规范实

行日期

新规范替代规定

水利水电工程结构可靠度设计统一标

准GB50199-94

年111994月日1

强制性国家标准

水工建筑物荷载设计规范5073-1997DL

年21998日月1

统一水利水电工程结构设计的作用（荷载）取值标

准

水工混凝土结构设且计规范191-SL/T从来96没有宣布旧的《水工

钢筋混凝土结水工范构设计规SDJ行）（试20-78

年51997日月1

推荐性水利行业标准。

筋混原《水工钢设计规构凝土结》范20-78SDJ

行，继续执仍可

造条件尽应创但范规快使用新

水工建筑物抗震设钢筋计规范混凝DL5073-1997土程序G-12码代

水工建筑物抗震设范计规10-SDJ行）（试78G-13G-14

年101997日月1G-15H-2A

准，业标强制性行替代原SDJ10-78H-12、H-13

水工隧洞设计规范结构SL279-2002设

水工隧洞设计规范SD134-84

年32003日月1

代替原SD134-84

准，并推荐性标设计规范》仅是水利行业构新的《水工混凝土结须计规范》作废或者必

被替代，而是仍可继续执行。

所以《程序集》中的一些程序，依照旧的

《水工钢筋混凝土结构设计规范》编制仍然是合法的。

二、新的《水工隧洞设计规范》没有按照结构可靠度SL279-2002

编制，而且重新选用旧的《水工钢筋混凝土结构设计规范SDJ20-

，这就使得在水工隧洞设计中，使用新的《水工混凝土结构设计》78

规范》反而成为不合法。

．

下面摘录有关条文，说明这个情况。

《水工隧洞设计规范》有关条文摘录：

SL279-2002

6.2.7……

抗震强度和稳定性验算应按《水工建筑物抗震设SL203-1997

计规范》规定执行

混凝土和钢筋混凝土衬砌，应根据需要提出混凝土的强度、抗6.3.2

渗、抗冻、抗磨和抗侵蚀等要求，其强度标号不应低于，…..R150

混凝土和钢筋混凝土衬砌的强度计算仍按《水工钢筋SDJ20-786.3.3

混凝土结构设计规范（试行）》的规定执行。

《水工隧洞设计规范》条文说明摘录：

SL279-2002

本规范未按结构可靠度进行编制，即混凝土和钢筋混凝土结构6.3.3

设计仍执行，结构强度设计中涉及的控制标准均按该规范SDJ20-78

取值。

三、新旧抗震规范中，结构计算的拟静力法，所选参数（地震设

防烈度、地震加速度、影响系数等）没有改变。

所以说，水工结构计算程序中的抗震部分是符合新规范的。

四、《水利水电工程设计计算程序集》的是按照新的《水工G-17A

混凝土结构设计规范》编制，它可以应用到《程序集》的191-96SL/T

所有结构计算中。

、、的配筋计算部分是按照《水工钢G-14G-12G-13

筋混凝土结构设计规范》编制的，完全符合新的试行）（20-78SDJ

《水工隧洞设计规范》的要求。

SL279-2002

五、你可以用《水利水电工程结构可靠度设计统一标准GB

》和《水工建筑物荷载设计规范》的方法，确定5073-1997DL50199-94

结构所承受的荷载（即作用的设计值），采用、软件包的适当程GH

序（包括、、）算出结构的内力，然后用进行配G-14G-13G-17AG-12

筋计算。

这是完全新规范的做法。

但是在隧洞、涵洞设计中，你不能

用这种方法。

六、《程序集》的计量单位除个别程序外，都改为新的计量单位。

为了与旧的计量单位相应，采用如下的换算关系：

（9.8≈10）

旧单位新单位

力：

牛顿）10=N（1kg

千牛）1=kN（10t

2性模量，一律不用兆帕，只用弹力：

包括应）（N/mm

22兆帕）N/mm=0.1（1kg/cm

22兆帕N/mm0.01=（）1t/m

22kN/m10t/m1=

弯矩：

1t·m=10mkN·

－4kN·mkg·cm=101

其它单位均化为kN·m

其它：

1t/m=10kN/m

33t/m=1kN/m10

----------------------------------------------------------

22千帕兆帕另有）1000（N/mm（kN/m）=1:

=1000kpa1Mpa

222兆帕）（10kg/cm=100t/m1=1000N/mm=

2（千帕）kN/m

222兆帕=kg/cmt/m（=101.937）=10.1937N/mm1

2（千帕）kN/m1000

七、结构力学的分析方法，不涉及新旧规范的替代问题，《程序集》

中的结构力学程序是传统的结构力学加上先进的数学方法用计算机

来实现，这是不会过时的。

旧的《水工隧洞设计规范》作为附录，列出了很多的SD134-84

结构分析方法，这是非常成熟的结构力学计算的方法，《程序集》的G-

就是其附录之一改编的。

12

新的《水工隧洞设计规范》的条文说明中说，以衬砌‘SL279-2002

为承载结构的传统结构力学方法在我国隧洞设计中运用了几十年，

已经形成一套完整的计算体系，设计实践证明。

对、岩隧洞类围ⅤⅣ．

和无压洞的衬砌结构设计，只要荷载作用分析合理，计算边界清楚，

采用结构力学方法则力学概念明确、计算简单、经验较成熟，工程中

多在应用并运行良好。

考虑到有关结构力学的计算机程序已经普遍使用，附录中不宜‘

再列出结构力学计算公式。

此外国内在隧洞设计中采用不同力学模

型的有限元程序很多，各有特点，不同工程都有应用，但还没有经过

鉴定的水工隧洞计算专用程序，故也不在附录中推荐。

'

《程序集》中的结构计算程序，经过了十多年的运行、考验，证明

其计算的成果是可靠的。

下面列表说明程序集中一些程序的情况。

弹性地基上带斜杆带弹多孔方形方砌内隧洞衬的框架内力性地基梁的涵洞内力圆平面框架内平面杆系有程序名计算程序平面框架内力及配筋通计算程序力计及配筋算限元程序计算程序用计力及配筋（两跨）程序算程序（三跨）

半无限大各地基反力力文克尔文克尔尔假定假定假定尔文克假定文克质项同性均学假定弹性体平面杆系有主元消去法平面杆系有数砌衬边值平面杆系有平面杆系有限元簧性方程限元引入拱解线值解法，解限元加弹限元引入弹数学模型弹单元和性支座组单性地基梁阶偏微分6地基梁元元单方程地面结地下圆方形方形结地下结构地构地构孔方3213水工隧洞孔围适用范结面面结构涵洞构种断面涵洞圆运行20多年，运行20多年，运行20年，运行20多年，运行20多年，运行20多

用于湖北和用于安徽和用于新疆和用于全国的用于新疆和年，用于全

全国的众多全国的众多全国的众多众多工程全国的众多国的众多工使用情况工程工程工程，用于工程程

黄河小浪底工程的隧洞检验情况：

、用不同程序计算同一结构结果相近。

1

、用和程序计算同一圆形隧洞，内力误差在小G-142G-12

数位。

关于水文、水利、水力学程序

水文、水利、水力学的计算方法，多是传统的常用算法，不涉及

新老规范的替代问题。

关于水力学计算，国内进行过多种的实验，同一类课题，曾经提

出过多种的计算公式和参数选取。

程序集中的不同程序，可能选取

不同的计算公式和参数选取，在使用说明中都进行了说明，在使用

时可以选用新规范推荐的算法，也可以用多种公式计算，作为参考。

程序完全按照新规范的推荐公式进行编制，选用的公式也都在D-29

使用说明中列出，

关于坝工方面的程序

土石坝边坡稳定分析程序经过多年的使用和考证，证明其K-1

计算结果还是可靠的。

它有多种方法，你可以选用适合你工程的方

法。

其抗震采用拟静力法，新老规范的这一部分没有变动，因而是适

用新规范的。

重力坝软件包中的一些程序是按照老规范的单一安SDJ21-78

全系数的参数选取来编制的，重力坝新规范是按照可靠度统一标准

编制，但水利部发布的《混凝土重力坝设计规范》仍然319-2005SL

按照单一安全系数的方法，仅对进行了修订，因而这些程SDJ21-78

序仍能用于混凝土重力坝的设计。

浆砌石重力坝新的设计规范仍然

沿用以前的单一安全系数的方法，因而这些程序仍然可以用于浆砌

石重力坝的计算。

综上所述，规范的修改，不一定是计算方法和计算公式的修改，

有些传统的计算方法，在大家的有生之年，也许都不会修改。

在每个

程序的使用说明中，一般都有计算方法或者计算公式的说明，使用

者应该完全理解和掌握这些计算方法和计算公式的细节，并且用新

的规范加以衡量，然后决定取舍。

完全符合新规范的，可以正式采用，

不太符合的，也可以作为参考。

看到《程序集》中有老规范的身影，就

下结论说，《程序集》不适用于新规范，这是欠妥当的。