重力坝坝体应力计算

坝体应力计算书,,,,,,,

1、计算依据：《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999）,,,,,,,

2、计算工况：按正常使用极限状态设计，考虑下列两种作用效应组合：,,,,,,,

a、短期组合：持久状况或短暂状况下，可变作用的短期效应永久作用效应的组合。,,,,,,,

b、长期组合：持久状况下，可变作用的短期效应永久作用效应的组合。,,,,,,,

3、计算公式：,,,,,,,

a、短期组合采用下列公式：,,,,,,,

b、长期组合采用下列公式：,,,,,,,

式中：C1、C2—结构的功能限值，,,,,,,,

Ss（·）、Sl（·）—作用效应的短期组合、长期组合时的效应函数，,,,,,,,

,γd3、γd4—正常使用极限状态短期组合、长期组合时的结构系数，,,,,,,

,ρ—可变作用标准值的长期组合系数，规范取ρ=1,,,,,,

,GK—永久作用标准值，,,,,,,

,QK,—可变作用标准值，,,,,,

,fk,—材料性能的标准值，,,,,,

,ak,—几何参数的标准值（可作为定值处理）,,,,,

4、计算,,,,,,,

计算中考虑将正常水位作为长期组合，设计水位和校核水位作为短期组合，计,,,,,,,

算中不考虑扬压力（因为上游面设置了C20混凝土防渗墙）。因坝体横剖面有两个,,,,,,,

"折点，因此计算分两个截面进行,分别为",,,,1078.770,和,1066.000,高程。

计算内容为各截面在各种组合下上、下面的应力（拉应力和压应力）,,,,,,,

荷载水平方向以向右为正，垂直方向以向下为正，力矩以顺时针方向为正。,,,,,,,

4.11078.770m截面,,,,,,,

4.1.1荷载计算,,,,,,,

(1).永久作用标准值（自重）：,,,,,,,

坝顶宽度,3.000,m,,,,,

坝顶高程,1083.452,则截面高,4.682,m，截面以上面积S=,,14.046,m2

坝体材料容重为γ=,,2.300,t/m3,,,,

所以坝体自重GK为：,,32.3058,t,,,,

自重到截面中心的力臂为：,,,0.000,m,,,

自重到截面中心的力距为：,,,0,t·m,,,

(2).可变作用标准值：,,,,,,,

正常水位,1081.500,,,,,,

水压力=0.5·γ·H2=,,3.726,t,,,,

水压力到截面中心力臂为：,,,0.91,m,,,

水压力到截面中心力距为：,,,3.391,t·m,,,

,,,,,,,,

设计水位,1082.300,,,,,,

水压力=0.5·γ·H2=,,6.230,t,,,,

水压力到截面中心力臂为：,,,1.177,m,,,

水压力到截面中心力距为：,,,7.331,t·m,,,

校核水位,1082.520,,,,,,

水压力=0.5·γ·H2=,,7.031,t,,,,

水压力到截面中心力臂为：,,,1.250,m,,,

水压力到截面中心力距为：,,,8.789,t·m,,,

4.1.2应力计算：,,,,,,,

应力计算参照《土力学》，公式如下：,,,,,,,

"式中：Pmin,Pmax—",,截面最小、最大压力，,,,,,

Mx—,,荷载对x—x轴的力矩，,,,,,

,Ix—,基础底面积对x—x轴的惯性矩,,,,,

P=,32.3058,(正常、设计、校核),,,,,

A=,B×1=,3.000,,,,,

Mx=,3.391,正常水位,,,,,

,7.331,设计水位,,,,,

,8.789,校核水位,,,,,

Ix=,B·L3/12=,2.25,,,,,

,8.507887,正常水位,,,13.029313,正常水位,

所以Pmin:,5.881158111,设计水位,,所以Pmax:,15.65604189,设计水位,

,4.909225,校核水位,,,16.627975,校核水位,

4.11066.000m截面,,,,,,,

4.1.1荷载计算,,,,,,,

(1).永久作用标准值（自重）：,,,,,,,

永久作用荷载计算分矩形和三角形两部分,,,,,,,

A、矩形部分,,,,,,,

坝顶宽度,3.000,m,,,,,

坝顶高程,1083.452,则截面高,17.452,"m,截面以上矩形面积S",,52.356,m2

坝体材料容重为γ=,,2.300,t/m3,,,,

所以坝体自重G1K为：,,120.4188,t,,,,

自重到截面中心的力臂L1为：,,,-5.100,m,,,

自重到截面中心的力距M1为：,,,-614.136,t·m,,,

B、三角形部分,,,,,,,

三角形高:,12.77,截面底宽：,13.216,则三角形底面宽度=,,10.216,

三角形面积S△=,,65.229,,,,,

坝体材料容重为γ=,,2.300,t/m3,,,,

所以坝体自重G2K为：,,150.027,t,,,,

自重到截面中心的力臂L2为：,,,-0.203,m,,,

自重到截面中心的力距M2为：,,,-30.405,t·m,,,

(2).可变作用标准值：,,,,,,,

正常水位,1081.500,,,,,,

水压力=0.5·γ·H2=,,120.125,t,,,,

水压力到截面中心力臂为：,,,5.166666667,m,,,

水压力到截面中心力距为：,,,620.646,t·m,,,

,,,,,,,,

设计水位,1082.300,,,,,,

水压力=0.5·γ·H2=,,132.845,t,,,,

水压力到截面中心力臂为：,,,5.433,m,,,

水压力到截面中心力距为：,,,721.791,t·m,,,

校核水位,1082.520,,,,,,

水压力=0.5·γ·H2=,,136.455,t,,,,

水压力到截面中心力臂为：,,,5.507,m,,,

水压力到截面中心力距为：,,,751.413,t·m,,,

4.1.2应力计算：,,,,,,,

应力计算参照《土力学》，公式如下：,,,,,,,

"式中：Pmin,Pmax—",,截面最小、最大压力，,,,,,

Mx—,,荷载对x—x轴的力矩，,,,,,

,Ix—,基础底面积对x—x轴的惯性矩,,,,,

P=,120.4188,(正常、设计、校核),,,,,

A=,B×1=,13.216,,,,,

Mx=,-23.896,正常水位,,,,,

,77.250,设计水位,,,,,

,106.872,校核水位,,,,,

Ix=,B·L3/12=,192.3618051,,,,,

,9.932450,正常水位,,,8.29073426,正常水位,

所以Pmin:,6.457911962,设计水位,,所以Pmax:,11.76527206,设计水位,

,5.440334352,校核水位,,,12.782850,校核水位,