拱坝计算书汇总

1、计算书目录：1设计参数及控制指标2、拱坝体形3、应力计算4、拱肩稳定计算5、消能计算6、坝体细部及放空、取水孔设计1设计参数及控制指标1.1设计参数坝体材料：200#磴，容重2.4t/m3,弹模1.7E6(坝体弹模考虑徐变的影响，取为 瞬时弹性模量的0.6-0.7)，泊松比0.167,线胀系数1X1O5/C，导温系数3m月。坝基：灰岩，容重3计,弹模2EQ泊松比0.2乙线胀系数1.4X10-5/C,导温系 数3甬月。淤沙浮容重按1计,内摩擦角14。水文及地基f、c等有尖各专业的基础资料请见附件1。温度荷载按规范(SD145-85附录公式由程序动计算，封拱灌浆温度取J-12C。1 -2控制指标大

2、坝拱肩稳定及应力控制指标均严格按照混凝土拱坝设计规范SD145- 85) 执行，见表1-1、1-2 o表1-1抗滑稳定安全系数表类别何载组合情况安全系数抗剪断强度K基本组合3特殊组合2.5表1-2大坝允许应力表类别何载组合情况允许应力允许拉应力(kg/cm)基本组合12特殊组合15允许压应力(kg/cm2)基本组合50特殊组合552、拱坝体形拱坝体形为双曲拱坝，拱圈平面曲线采用圆弧。因两岸地形不完全对称而采用 两岸不同半径的双曲拱坝。2.1坝顶高程的拟定2.1.1已知：校核洪水位(p=0.2%) 848.87m设计洪水位(P=2%) 848.35m正常蓄水位：848m2.1.2坝顶高程根据各种

3、运行情况的水库静水位加上相应超高后的最大值确定。顶 超 高值 h按下式计算(请见SD145-85混凝土拱坝设计规范第八章拱坝构造) h=2h + ho+ he式中：Ah.坝顶距水库静水位高度(m)2hi浪高(m)ho.波浪中心线至水库静水位的高度力口)he安全超高(rn):正常运用情况取0.4m,非常运用情况取0.3nr。2.1.3波浪要素按“官厅一一鹤地”公式计算：2h = 0.0166 f74D 严2Li = 1O.4(2h08h=4 兀 hi2 /(2L)式中：2L波长(m)；Df吹程，由坝前沿水面至对岸的最大直线距离km),取1 KmVf计算风速(m/s),正常和设计情况取15m/s校

4、核情况取9.6m/s。2.1.4坝顶高程计算成果见下表:计算情况设计情况校核情况相应水位(m)848.35848.87Vt (m)159.6D t (km)11he (m)0.30.42h (m)0.4900.281ho (m)0.1280.066 h (m)0.9180.747坝顶咼程(m)849.268849.617结论：综合考虑后，取坝顶高程为49 7m河床底部高程为782.3m按地质提供的基本资料，挖深按20.5m#，则坝高为 87.4m属于高坝，在坝顶高程849.7m开挖后的河谷水平宽度为193.63m则 河谷宽 高比 L/H = 193.63 / 87.4 = 2.21 属 “V

5、n 型河谷。2.2、拱坝体型设计2.2.1坝顶厚度Tc (参见砌石坝设计P137Tc=0.4+0.01 (L+3H)式中Tc坝顶厚度（m）H 最大坝高（m） = 87.4L顶拱弦长（m） =193.63经计算得Tc = 0.4+0.01 （193.63+37.4= 4.9583m考虑交通等要求，取Tc =5m。222拱圈厚度（1）坝底厚Tb参见砌石坝设计P138经验公式Tb= （0.132 （L/Hf6+ （2H/1000） X H式中Tb坝底厚度（m）H 最大坝高（m） = 87.4L顶拱弦长（m） =193.63经计算得 Tb= （0.132 （193.63/87 埶 2X87.4/100

6、0 以 87.4 = 29.57m由美国肯务局的经验公式Tb 仝、0.0012HL丄 2 (H/122)H/122式中Tb坝底厚度（m）H最大坝高（m） = 87.4一顶拱弦长（m） =193.63L 2顶底以上0.15H处弦长（m） = 42.2经计算得Tb = 8.77m。综合考虑后，取坝底厚度为Tb = 22m。水平拱圈厚度按T = Tc+ （ T- Tc ） Y/H计算，即为T = 5+ （ 22- 5 ） Y/85.9 = 5 +0.1979 Y2.2.3上游面曲线初拟参考其他工程经验及规范要求进行设计：设 Bi 二 Hd/HB 2 = Aud/HK = Aub/ Tb一般情况下有：

7、pi = 0.3 0.4 p2= 0.135-0.175K = 0.3-0.8因本工程河谷宽高比L/H = 193.63 / 87.4 = 2.2,综合考虑后取参数计算如下:11H.92.3357.7884393.175.65827.273.67811.445.873425.0422.06101.3右岸 849.7763.8 io 0782.3Hd = 0.38 H = 0.3785.9 M31.783 mAud = 0.175 H =0.1685.9X 15.0325 mAub = 0.7 20 Hzmax/2 = (848.87- 843.0)/2 = 2.9,5m 后取值为 3.6m5.

8、1.5消能工计算已知：校核洪水位848.87m相应下游水位790.61 m校核最大泄量853m/s;设计洪水位848.35m相应下游水位788.64m校核最大泄量494m/s; 溢流净宽30m。计算情况请见下表：消能工计算表计算工况校核洪水位设计洪水位单宽流量q二（Q/b ）28.4316.47洪水位一鼻坎高程二Ti10.1799.659流速系数 = (1-0.1T1/2/q1/3) 1/20.94629250.9369309鼻坎流速 Vc= 0(2gT) 1/213.36613912.891447鼻坎水深he = q / Vc2.1272661.2773327反弧半径只（410） he8.3

9、 20.85-12.5反弧半径R66鼻坎顶至下游水面的咼差a48.08150.051水舌中心点的射程Lo45.36627341.201214上下游水位差Z58.2659.71流能比Ke = q / (尊1)0.01199110.0087949流速系数 1=(1 - 0.055/K5) 1/30.79249980.7450212Ti/q1/33.33500013.7966183流速系数 1=1.16 ( r/q1/3) 30.91167240.8883387流速系数以最终取值1.18165371.1877971水舌外缘挑距Li58.35050257.947701冲刷坑最深点距离取值Lt45.44

10、1.2下游水面至冲坑底的深度tk=k&5才2520.62455315.792201下游水面至河床的深度ht8.316.34冲坑深d = k-ht12.3145539.4522005冲坑对坝基稳定的判别标准=d / L3.68669494.3587734备注如下：（1 ）水舌中心点的射程L。的计算公式为:L -1v/sin 厂 2cos 寸 2 VccoAA v/sin2 寸 2 2gaLo -c式中：B为挑射角a为鼻坎顶至下游水面的高差（2）水舌外缘挑距Li的计算公式为：Li二 i2TiSinR2(11212 *)11 1TsinTy流速系数 1=1.16 ( r/q1/3) 2(该式适用于/q3 = 213.5的范围内)或 件(1 - 0.055/K5) 1/3(该式适用于Ke二0.0040.15的范围内，若Ke0.15,则=095)计算中为偏 于安全，取两者中较大值进行计算。1(3) 冲坑深度tk的计算公式采用规范SD145-85 P46：0.50.25tk= k q z式中：K冲坑系数，由地质提供二1.4(4) 安全后坡一般米用1/3 1/4o5.1.6对下游的最近建