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        營口市三道嶺水庫溢流壩段穩(wěn)定分析計算

        2018-10-19 02:16:30王嬌
        水能經(jīng)濟 2018年11期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        王嬌

        【摘要】本文對三道嶺水庫的溢流堰進行穩(wěn)定計算,計算三種工況:設(shè)計水位、校核水位、正常水位加地震。

        【關(guān)鍵詞】三道嶺水庫;設(shè)計水位;校核水位;正常水位;地震;穩(wěn)定

        1、概況

        三道嶺水庫位于大清河流域上游支流北窯河上,中型水庫,工程等別為三等,主要建筑物級別為3級。設(shè)計洪水50年一遇,校核洪水1000年一遇。設(shè)計洪水位21.5m,正常蓄水位20.0m,校核洪水位23.71m。

        溢流壩段位于大壩右側(cè),兩孔,全寬24.0m,凈寬20.0m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),溢流壩中間設(shè)瀝青木板分縫。堰型為克—奧型實用堰,堰頂高程17.0m,設(shè)10×3.5m的弧形閘門二扇。

        2、參數(shù)選取

        本次計算參數(shù)取值:γ砼 =24KN/m3,γ水=10KN/m3,γ浮=10KN/m3,土壓力系數(shù)k=0.3。本次計算取分縫處的一側(cè)作為一個整體,進行計算,即計算寬度為12m。場地的抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)防類別為丙級。

        3、計算工況

        本次計算分三種工況計算:①設(shè)計水位21.5m,下游相應(yīng)水位9.50m;②校核水位23.71m,下游相應(yīng)水位10.66m;③正常水位加地震,正常水位20.0m,下游相應(yīng)水位6.60m。

        4、穩(wěn)定計算

        4.1設(shè)計水位的荷載分析

        上游水位21.5m,下游水位9.50m,各力對上游壩趾A點取矩。壩體自重分解簡圖如圖一,水重、水壓力、揚壓力簡圖如圖二。

        4.2校核水位的荷載分析

        上游水位23.71m,下游水位10.66m,各力對上游壩趾A點取矩。自重、水重、水壓力、揚壓力等計算簡圖可參照圖一、圖二。

        4.3正常水位加地震的荷載分析

        上游水位20.0m,下游水位6.60m,各力對上游壩趾A點取矩。正常水位時閘門不開啟,溢流堰不泄水。地震慣性力及動水壓力按照《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》SL203-97,進行計算,其公式如下:

        地震慣性力:;動態(tài)分布系數(shù):

        單位寬度壩面的總地震動水壓力作用在水面以下0.54H處,公式為:

        自重、水重、水壓力、揚壓力等計算簡圖可參照圖一、圖二。地震慣性力、動水壓力簡圖如圖三。

        4.4計算公式

        壩體抗滑穩(wěn)定計算按照《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL319—2005)中的公式6.4.1-1計算,公式如下:

        —按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);

        —壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù),取0.7;

        —壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷凝聚力,取=300kpa

        A—壩基接觸面截面積,A=22×12=264m2;

        溢流壩基底應(yīng)力按下列公式計算: ;

        4.5壩體穩(wěn)定計算結(jié)果

        計算結(jié)果,見表4。

        參考文獻:

        [1].《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL319—2005);

        [2].《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》SL203-97;

        [3].《三道嶺水庫安全分析綜合評價報告》,營口市水利勘測建筑設(shè)計院,2018.05。

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