第五章(竖井结构稳定计算)解读.docx

5.竖井结构稳定计算 5.1 计算依据 5.1.1 工程等级及设计标准 二郎庙水库工程是以灌溉为主的综合利用水利工程，工程灌溉面积10.05万亩，水库正常蓄水位698.00m，总库容1268.00万m3，最大坝高68.50m。根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定，工程属Ⅲ等（中型）工程，放空隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计。 拦河大坝为沥青混凝土心墙石渣坝，根据SL 252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB 50201—94《防洪标准》规定，大坝设计洪水重现期为50年一遇（P=2%），相应洪峰流量454.0m3/s；校核洪水重现期为1000年一遇（P=0.1%），相应洪峰流量768.0m3/s；消能防冲洪水重现期为30年一遇（P=3.33%），相应洪峰流量400.0m3/s；渠系建筑物防洪重现期为10年一遇。 5.1.2水库特征水位 校核洪水位 698.88m 设计洪水位 698.00m 正常蓄水位 698.00m 死水位 660.00m 5.1.3地震烈度 根据GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》（1/400万），工程区地震动峰值加速度确定为0.05g，区域稳定性好，对应的地震基本烈度为Ⅵ度。 5.1.4材料参数 1 混凝土参数 混凝土强度等级：C30 混凝土轴心抗拉强度标准值：ftk=2.01 N/mm2 混凝土轴心抗拉强度设计值：ft=1.43 N/mm2 混凝土轴心抗压强度设计值：ft=14.3 N/mm2 混凝土弹性模量：Ec=3×104 N/mm2 混凝土容重：γc=25 kN/m3 2 钢筋 钢筋等级：Ⅱ级钢 钢筋抗拉强度设计值：fy=300N/mm2 钢筋弹性模量：Ec=2×105 N/mm2 5.1.5计算参数 结构重要性系数： γ0=1.0 设计状况系数： ψ=1.0 结构系数： γd=1.2 静水压力作用分项系数：γG=1.0 荷载效应短期组合的允许裂缝宽度：ω0=0.3mm 5.1.6混凝土与围岩参数 名称 弹性模量E (kpa) 泊松比ν 容重γ Ko(各项同性） 饱和容重γ_sat C（kpa） φ（°） IV围岩 1.50E+06 0.34 23 1 23.5 400 33.00 混凝土 3.00E+07 0.24 25 1 弹性 5.1.7 主要依据的规范及设计文件 （1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）； （2）《防洪标准》(GB 50201—94)； （3）《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057—2009)； （4）《水电站进水口设计规范》(DL/T 5398—2007)； （5）《水工隧洞设计规范》(DL/T 5195—2004)； （6）《水闸设计规范》（SL 265—2001）； （6）《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077—1997)； （7）《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000)； （8）《二郎庙水库初步设计报告》 5.2竖井设计 5.2.1竖井基本概况 二郎庙水库放空导流洞岩体放空导流隧洞竖井闸室建基高程642.2m，闸顶设计地面高程为700m。闸室地基为新鲜的J3p2-①层粉砂质泥岩，其能满足闸基承载力及变形要求。闸门井高程680m以上为J3p2-②砂岩，岩体较坚硬～坚硬，中厚层～厚层状结构，围岩分类属Ⅲ类；高程680m以下为J3p2-①层粉砂质泥岩，岩性软弱，互层状～薄层状结构，围岩分类属Ⅳ类。本文研究的竖井由四川省水利勘测设计研究院设计，目前竖井已基本完工，竖井的平台标高为700.00m,竖井底部标高为641.00m,总高度为59米．竖井断面为矩形，采用全断面一次开挖，开挖后用C30的砼进行衬砌支护． 闸门竖井段紧靠进口段布置，竖井内设检修闸门和工作闸门各一扇，检修闸门为平板钢闸门，工作闸门为弧形钢闸门。 闸孔尺寸为3.60×3.00m（宽×高），闸底板高程643.00m，竖井平台高程700.00m。放空隧洞竖井横,纵剖面图下见。 竖井纵剖面图 竖井横剖面图 5.2.2计算工况 本次计算主要考虑水库在校核水位698.88m高程的情况下,检修闸门开启,工作闸门关闭情况下竖井在围岩压力和水压力作用下砼受力与配筋的工况；根据分析最大的危险区域均应该出现在胸墙的最低端及靠近闸门处，因此竖井的最易出现拉裂破坏的区域即在胸墙的下端部附近。 基于以上的分析结果将胸墙端部单独取出，作为配筋计算的设计依据，按照《水工混个凝土结构设计规范》 SL191-2008杆件体系钢筋混凝土结构承载能力极限状态以及正常使用极限状态和非杆件体系钢筋混泥土结构的配筋计算原则之规定进行混凝土的应力配筋计算。计算方