水工建筑物荷载的计算

§ 2-1 水工建筑物的荷载计算 水工建筑物上的作用有：重力、水作用、渗透作用力、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度、土及泥沙作用、地震作用等。 一、自重 W=Vγ 一般素砼取23.5~24kN/m3，钢筋砼取24.5~25kN/m3，浆砌石取21.5~23kN/m3，对土石坝的材料重度应根据具体性能及不同部位，分别取湿重度、干重度、饱和重度、浮重度等几种情况计算。 水工建筑物上永久固定设备，如闸门、启闭机等，其自重标准值采用设备标牌重量 作用分项系数：大体积混凝土、土石坝取1.0；对普通水工混凝土、金属结构（设备）取 1.05， 当自重对结构有利时取0.95。地下工程的混凝土衬砌取1.1， 其对结构有利时取0.9。 二、水压力 水体对各种水工结构均发生作用，作用结果是对结构产生水压力，其可分为静水压力和动水压力。 1．静水压力 水体静止状态下对某结构表面的作用力称为静水压力 （ 1）作用在坝、闸等结构面上的水压力 PH=221Hw PV=wwV  （ 2）管道及地下结构上的水压力计算。 内水压力：作用在管道内壁上的静水压力； 外水压力：作用于管道或衬砌外侧的水压力。 对内水压力，为计算方便，常将其分解成均匀内水压力和非均匀内水压力两部分。 hpww r' )cos1(''iww rrp 对有压隧洞的砼衬砌的外水压强标准值可按式（2-6）计算。 eeekHp （ 2-6） 式中：ekp——作用于衬砌上的外水压强标准值（KN/m2）； e ——外水压力折减系数，可按表2-1 采用； eH ——作用水头(m)，按设计采用的地下水位线与隧洞中心线的 高差确定。 同内水压力一样，外水压力也可分解成均匀外水压力和非均匀外水压力。 非均匀外水压力的合力方向垂直向上，合力的大小应等于单位洞长排开水体的重量。 2．动水压力 （ 1）渐变流时的时均压强： cosghpwtr  式中：trp ——过流面上计算点的时均压强代表值（N/m2）； w ——水的密度（kg/m3）； g——重力加速度(m/s2)； h——计算点A 的水深(m)； θ ——结构物底面与平面的夹角。 （ 2）闸坝反弧段上的动水压力。 RVqPwcr/ )cos(cos12VqPxr )sin(sin12VqPyr 式中：q——相应设计状况下反弧段上的单宽流量(m3/s.m)； w ——水的密度； V——反弧段最低处的断面平均流速(m/s)； R——反弧半径(m)； 三、扬压力 水渗透引起的水压力称渗透压力， 由下游水深而引起的水压力称浮托力 渗透压力和浮托力之和称为...