重力坝计算资料.docx
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重力坝计算资料
**********************************************************************
重力坝计算
----------------------------------------------------------------------
[计算简图]
----------------------------------------------------------------------
[用户输入信息]
1.坝体基本信息
重力坝级别:
5级
结构安全级别:
III级
结构重要性系数:
0.90
重力坝类型:
实体重力坝
坝体高度:
9.500m
坝顶标高:
82.500m
坝顶宽度:
3.000m
2.坝体分层信息
分层编号分层厚度（m）上游坡度下游坡度
11.0000.000.00
25.0000.00-0.70
33.5000.20-0.70
3.水位信息
水位状态上游水位（m）下游水位（m）水的容重（kN/m3）
正常蓄水位81.50074.20010.000
设计洪水位81.99074.70010.000
校核洪水位82.20075.10010.000
冬季库水位81.50074.20010.000
4.永久设备
没有永久设备!
5.附加荷载
没有附加荷载!
6.扬压力
坝内设防水帷幕和排水系统
坝内没有设抽排系统
主排水孔位置:
1.000m
渗透压力强度系数:
0.75
坝内没有设排水管
其中排水管及排水孔的位置均为距离坝顶面上游端点的水平距离
7.淤沙压力
坝体上游没有淤沙
8.浪压力
坝体位置类型:
内陆峡谷地区
计算风速（50年一遇）:
50.000m/s
计算风速（多年平均最大）:
50.000m/s
底坡:
18.50
正常蓄水位--风区长度:
300.000m
设计洪水位--风区长度:
300.000m
校核洪水位--风区长度:
350.000m
正常蓄水位--风区内平均水深:
4.500m
设计洪水位--风区内平均水深:
4.800m
校核洪水位--风区内平均水深:
5.000m
9.冰压力
用户不考虑冰作用
10.土压力
上游没有填土
下游没有填土
11.地震作用
设计烈度:
7
水平向地震设计加速度（g）:
0.10
地震作用效应折减系数:
0.25
计算动态分布系数时的分层厚度:
5.00m
计算动态分布系数时的最大分层数:
25
计算地震主动土压力的计算系数:
0.25
计算地震主动土压力的修正系数:
1.00
下游地震主动土压力的计算方式:
不计算
12.作用分项系数
坝体自重作用分项系数:
1.00
永久设备作用分项系数（不利）:
1.05
永久设备作用分项系数（有利）:
0.95
附加荷载作用分项系数:
1.00
静水压力作用分项系数:
1.00
坝底面浮托力作用分项系数:
1.00
坝底面渗透力作用分项系数:
1.20
坝底面主排水孔前作用分项系数:
1.10
坝底面残余扬压力作用分项系数:
1.20
坝体内部浮托力作用分项系数:
1.00
坝体内部渗透力作用分项系数:
1.20
淤沙压力作用分项系数:
1.20
浪压力作用分项系数:
1.20
静冰压力作用分项系数:
1.10
动冰压力作用分项系数:
1.10
土压力作用分项系数:
1.20
地震作用分项系数:
1.00
13.材料性能
混凝土容重:
24.00kN/m3
混凝土抗拉强度:
2.00MPa
混凝土抗压强度:
26.20MPa
混凝土层面抗剪断摩擦系数:
1.00
混凝土层面抗剪断粘聚力:
1.00MPa
坝基面抗剪断摩擦系数:
1.25
坝基面抗剪断粘聚力:
1.05MPa
基岩抗剪断摩擦系数:
1.35
基岩抗剪断粘聚力:
1.75MPa
基岩抗压强度:
120.00MPa
14.地震作用下材料性能提高系数
混凝土抗拉强度:
1.30
混凝土抗压强度:
1.00
混凝土层面抗剪断摩擦系数:
1.00
混凝土层面抗剪断粘聚力:
1.00
坝基面抗剪断摩擦系数:
1.00
坝基面抗剪断粘聚力:
1.00
基岩抗剪断摩擦系数:
1.00
基岩抗剪断粘聚力:
1.00
基岩抗压强度:
1.00
15.材料性能分项系数
抗剪断强度--摩擦系数--（混凝土/基岩）:
1.30
抗剪断强度--粘聚力--（混凝土/基岩）:
3.00
抗剪断强度--摩擦系数--（混凝土/混凝土）:
1.30
抗剪断强度--粘聚力--（混凝土/混凝土）:
3.00
抗剪断强度--摩擦系数--（软弱结构面）:
1.50
抗剪断强度--粘聚力--（软弱结构面）:
3.40
混凝土抗压强度:
1.50
混凝土抗拉强度:
1.60
基岩抗压强度:
1.80
16.作用组合
共有6种作用组合
荷载组合1
名称:
持久状况-基本组合-正常蓄水位
组合系数
抗滑稳定:
1.20混凝土抗压:
1.80
基岩抗压:
1.00混凝土抗拉:
1.00
计算水位：
校核洪水位
作用组合
坝体自重:
计算扬压力:
计算
永久设备:
计算淤沙压力:
计算
附加荷载:
计算土压力:
计算
静水压力:
计算地震惯性力:
不计算
浪压力:
多年最大地震动水压力:
不计算
冰压力:
不计算地震动土压力:
不计算
荷载组合2
名称:
持久状况-基本组合-防洪
组合系数
抗滑稳定:
1.20混凝土抗压:
1.80
基岩抗压:
1.00混凝土抗拉:
1.00
计算水位：
设计洪水位
作用组合
坝体自重:
计算扬压力:
计算
永久设备:
计算淤沙压力:
计算
附加荷载:
计算土压力:
计算
静水压力:
计算地震惯性力:
不计算
浪压力:
50年一遇地震动水压力:
不计算
冰压力:
不计算地震动土压力:
不计算
荷载组合3
名称:
持久状况-基本组合-冰冻
组合系数
抗滑稳定:
1.20混凝土抗压:
1.80
基岩抗压:
1.00混凝土抗拉:
1.00
计算水位：
冬季库水位
作用组合
坝体自重:
计算扬压力:
计算
永久设备:
计算淤沙压力:
计算
附加荷载:
计算土压力:
计算
静水压力:
计算地震惯性力:
不计算
浪压力:
不计算地震动水压力:
不计算
冰压力:
计算地震动土压力:
不计算
荷载组合4
名称:
短暂状况-基本组合-施工期
组合系数
抗滑稳定:
1.20混凝土抗压:
1.80
基岩抗压:
1.00混凝土抗拉:
1.00
计算水位：
正常蓄水位
作用组合
坝体自重:
计算扬压力:
计算
永久设备:
计算淤沙压力:
不计算
附加荷载:
计算土压力:
计算
静水压力:
计算地震惯性力:
不计算
浪压力:
不计算地震动水压力:
不计算
冰压力:
不计算地震动土压力:
不计算
荷载组合5
名称:
偶然状况-偶然组合-校核洪水位
组合系数
抗滑稳定:
1.20混凝土抗压:
1.80
基岩抗压:
1.00混凝土抗拉:
1.00
计算水位：
校核洪水位
作用组合
坝体自重:
计算扬压力:
计算
永久设备:
计算淤沙压力:
计算
附加荷载:
计算土压力:
计算
静水压力:
计算地震惯性力:
不计算
浪压力:
多年最大地震动水压力:
不计算
冰压力:
不计算地震动土压力:
不计算
荷载组合6
名称:
偶然状况-偶然组合-地震
组合系数
抗滑稳定:
1.20混凝土抗压:
1.80
基岩抗压:
1.00混凝土抗拉:
1.00
计算水位：
正常蓄水位
作用组合
坝体自重:
计算扬压力:
计算
永久设备:
计算淤沙压力:
计算
附加荷载:
计算土压力:
计算
静水压力:
计算地震惯性力:
计算
浪压力:
多年最大地震动水压力:
计算
冰压力:
不计算地震动土压力:
计算
[作用力计算说明]
取单位米长度的坝段为计算单位
考虑地震作用时地震水平加速度指向坝体下游
作用力的位置:
截面形心
作用力的方向:
水平力以指向坝体下游为正
竖向力以竖直向上为正
弯矩方向以坝体下游出现拉应力为正
[坝体强度和稳定承载力极限状态计算]
1.坝趾抗压强度承载能力极限状态检算
荷载组合1:
持久状况-基本组合-正常蓄水位
（1）各种荷载对计算截面的作用力
作用力名称水平力（kN）竖向力（kN）弯矩（kN*m）
-------------------------------------------------------------------
坝体自重+0.000e+000-1.320e+003+1.403e+003
永久设备+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
附加荷载+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
静水压力（上游）+4.232e+002-5.215e+001-1.063e+003
静水压力（下游）-2.205e+001-1.543e+001-5.148e+001
扬压力（浮托力）+0.000e+000+2.026e+002+0.000e+000
扬压力（渗透力）+0.000e+000+3.509e+002-5.845e+002
淤沙压力+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
浪压力+2.622e+001+0.000e+000-2.097e+002
土压力（上游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
土压力（下游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
-------------------------------------------------------------------
总计+4.274e+002-8.343e+002-5.059e+002
（2）计算截面的几何参数
截面长度=9.650m对形心轴的惯性矩=74.886m3上游坡度=0.200下游坡度=-0.700
（3）坝趾混凝土抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（834.318/9.650-（-505.889）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.177MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=1.00
总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa
结构抗力函数R（.）=26.200MPa
结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50
总抗力效应=（1/1.80）*（26.200/1.50）=9.704MPa
总作用效应=0.160MPa总抗力=9.704MPa
坝趾混凝土抗压强度满足要求
（4）坝趾基岩抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（834.318/9.650-（-505.889）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.177MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=1.00
总作用效应=0.90*1.00*0.177=0.160MPa
结构抗力函数R（.）=120.000MPa
结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80
总抗力效应=（1/1.00）*（120.000/1.80）=66.667MPa
总作用效应=0.160MPa总抗力=66.667MPa
坝趾基岩抗压强度满足要求
荷载组合2:
持久状况-基本组合-防洪
（1）各种荷载对计算截面的作用力
作用力名称水平力（kN）竖向力（kN）弯矩（kN*m）
-------------------------------------------------------------------
坝体自重+0.000e+000-1.320e+003+1.403e+003
永久设备+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
附加荷载+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
静水压力（上游）+4.041e+002-5.068e+001-9.827e+002
静水压力（下游）-1.445e+001-1.011e+001-3.660e+001
扬压力（浮托力）+0.000e+000+1.640e+002+0.000e+000
扬压力（渗透力）+0.000e+000+3.603e+002-6.001e+002
淤沙压力+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
浪压力+8.805e+001-8.343e-001-6.047e+002
土压力（上游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
土压力（下游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
-------------------------------------------------------------------
总计+4.777e+002-8.576e+002-8.214e+002
（2）计算截面的几何参数
截面长度=9.650m对形心轴的惯性矩=74.886m3上游坡度=0.200下游坡度=-0.700
（3）坝趾混凝土抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（857.572/9.650-（-821.379）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.211MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=1.00
总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa
结构抗力函数R（.）=26.200MPa
结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50
总抗力效应=（1/1.80）*（26.200/1.50）=9.704MPa
总作用效应=0.190MPa总抗力=9.704MPa
坝趾混凝土抗压强度满足要求
（4）坝趾基岩抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（857.572/9.650-（-821.379）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.211MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=1.00
总作用效应=0.90*1.00*0.211=0.190MPa
结构抗力函数R（.）=120.000MPa
结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80
总抗力效应=（1/1.00）*（120.000/1.80）=66.667MPa
总作用效应=0.190MPa总抗力=66.667MPa
坝趾基岩抗压强度满足要求
荷载组合3:
持久状况-基本组合-冰冻
（1）各种荷载对计算截面的作用力
作用力名称水平力（kN）竖向力（kN）弯矩（kN*m）
-------------------------------------------------------------------
坝体自重+0.000e+000-1.320e+003+1.403e+003
永久设备+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
附加荷载+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
静水压力（上游）+3.613e+002-4.725e+001-8.107e+002
静水压力（下游）-7.200e+000-5.040e+000-2.003e+001
扬压力（浮托力）+0.000e+000+1.158e+002+0.000e+000
扬压力（渗透力）+0.000e+000+3.608e+002-6.009e+002
淤沙压力+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
静冰压力+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
土压力（上游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
土压力（下游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
-------------------------------------------------------------------
总计+3.541e+002-8.960e+002-2.890e+001
（2）计算截面的几何参数
截面长度=9.650m对形心轴的惯性矩=74.886m3上游坡度=0.200下游坡度=-0.700
（3）坝趾混凝土抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（895.988/9.650-（-28.896）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.141MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=1.00
总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa
结构抗力函数R（.）=26.200MPa
结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50
总抗力效应=（1/1.80）*（26.200/1.50）=9.704MPa
总作用效应=0.127MPa总抗力=9.704MPa
坝趾混凝土抗压强度满足要求
（4）坝趾基岩抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（895.988/9.650-（-28.896）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.141MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=1.00
总作用效应=0.90*1.00*0.141=0.127MPa
结构抗力函数R（.）=120.000MPa
结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80
总抗力效应=（1/1.00）*（120.000/1.80）=66.667MPa
总作用效应=0.127MPa总抗力=66.667MPa
坝趾基岩抗压强度满足要求
荷载组合4:
短暂状况-基本组合-施工期
（1）各种荷载对计算截面的作用力
作用力名称水平力（kN）竖向力（kN）弯矩（kN*m）
-------------------------------------------------------------------
坝体自重+0.000e+000-1.320e+003+1.403e+003
永久设备+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
附加荷载+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
静水压力（上游）+3.613e+002-4.725e+001-8.107e+002
静水压力（下游）-7.200e+000-5.040e+000-2.003e+001
扬压力（浮托力）+0.000e+000+1.158e+002+0.000e+000
扬压力（渗透力）+0.000e+000+3.608e+002-6.009e+002
土压力（上游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
土压力（下游）+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
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总计+3.541e+002-8.960e+002-2.890e+001
（2）计算截面的几何参数
截面长度=9.650m对形心轴的惯性矩=74.886m3上游坡度=0.200下游坡度=-0.700
（3）坝趾混凝土抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（895.988/9.650-（-28.896）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.141MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=0.95
总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa
结构抗力函数R（.）=26.200MPa
结构系数=1.80材料性能分项系数=1.50
总抗力效应=（1/1.80）*（26.200/1.50）=9.704MPa
总作用效应=0.121MPa总抗力=9.704MPa
坝趾混凝土抗压强度满足要求
（4）坝趾基岩抗压强度检算
作用效应函数S（.）=（（895.988/9.650-（-28.896）*4.825/74.886）*（1+0.700*0.700））/1000=0.141MPa
结构重要性系数=0.90设计状况系数=0.95
总作用效应=0.90*0.95*0.141=0.121MPa
结构抗力函数R（.）=120.000MPa
结构系数=1.00材料性能分项系数=1.80
总抗力效应=（1/1.00）*（120.000/1.80）=66.667MPa
总作用效应=0.121MPa总抗力=66.667MPa
坝趾基岩抗压强度满足要求
荷载组合5:
偶然状况-偶然组合-校核洪水位
（1）各种荷载对计算截面的作用力
作用力名称水平力（kN）竖向力（kN）弯矩（kN*m）
-------------------------------------------------------------------
坝体自重+0.000e+000-1.320e+003+1.403e+003
永久设备+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
附加荷载+0.000e+000+0.000e+000+0.000e+000
静水压力（上游）+4.232e+002-5.215e+001-1.063e+003
静水压力（下游）-2.205e+001-1.543e+001-5.148e+001
扬压力（浮托力）+0.000e+000+2.026e+002+0.000e+000
扬压力（渗透力）+
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