讲解重力坝设计例题

讲解重力坝设计例题：一．基本资料某高山峡谷地区规划的水利枢纽，拟定坝型为混凝土重力坝，其任务以防洪为主、兼顾灌溉、发电，为3 级建筑物，试根据提供的资料设计非溢流坝剖面。1．水电规划成果上游设计洪水位为355.0 m ，相应的下游水位为331.0 m；上游校核洪水位 356.3 m ，相应的下游水位为332.0 m ；正常高水位 354.0 m；死水位339.5 m。2．地质资料河床高程 328.0 m ，约有 1~2 m 覆盖层，清基后新鲜岩石表面最低高程为 326.0m。岩基为石炭岩，节理裂隙少，地质构造良好。抗剪断强度取其分布的分位值为标准值，则摩擦系数ckf=，凝聚力ckc = 。3．其它有关资料河流泥沙计算年限采用50 年，据此求得坝前淤沙高程337.1 m。泥沙浮重度为 m3 ，内摩擦角φ =18° 。枢纽所在地区洪水期的多年平均最大风速为15m/s，水库最大风区长度由库区地形图上量得 D=0.9km。坝体混凝土重度γc =24kN/m3，地震设计烈度为 6 度。拟采用混凝土强度等级C10，90d 龄期， 80%保证率， fckd 强度标准值为 10MPa，坝基岩石允许压应力设计值为4000kPa。二．设计要求：（1）拟定坝体剖面尺寸确定坝顶高程和坝顶宽度，拟定折坡点的高程、上下游坡度，坝底防渗排水幕位置等相关尺寸。（2）荷载计算及作用组合该例题只计算一种作用组合， 选设计洪水位情况计算，取常用的五种荷载：自重、静水压力、扬压力、淤沙压力、浪压力。列表计算其作用标准值和设计值。（3）抗滑稳定验算可用极限状态设计法进行可靠度计算。（4）坝基面上下游处垂直正应力的计算，以便验算地基的承载能力和混凝土的极限抗压强度。重力坝剖面设计图（单位：m）三．非溢流坝剖面的设计● 资料分析该水利枢纽位于高山峡谷地区，波浪要素的计算可选用官厅公式。因地震设计烈度为 6 度，故不计地震影响。大坝以防洪为主，3 级建筑物，对应可靠度设计中的结构安全级别为Ⅱ级， 相应结构重要性系数γ0=。坝体上的荷载分两种组合， 基本组合（设计洪水位）取持久状况对应的设计状况系数ψ=，结构系数γd = ；偶然组合（校核洪水位）取偶然状况对应的设计状况系数ψ=，结构系数γd = 。坝趾抗压强度极限状态的设计状况系数同前，结构系数γd = 。可靠度设计要求均采用作用（荷载）设计值和材料强度设计值。作用（荷载）标准值乘以作用（荷载）分项系数后的值为作用（荷载）设计值；材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值为材料强度设计值。本设计有关（...