重力坝课件.ppt

水工建筑物(1) 第二章 重力坝 重力坝的荷载及其组合 重力坝的断面设计 重力坝的抗滑稳定分析 重力坝的应力分析 重力坝的材料、分区、分缝及构造 重力坝的基础处理 泄水重力坝 其它型式重力坝 一、重力坝的工作原理 四、重力坝的建设情况 历史上最早的重力坝—公元前2900年古埃及在尼罗河上建造的一座高15m、顶长240m的挡水坝 19世纪以前建造的重力坝，基本上都采用浆砌毛石，19世纪后期才逐渐采用混凝土 重力坝的建设情况(续1) 重力坝的建设情况(续2) 20世纪的发展: 进入20世纪后，筑坝材料由浆砌毛石、块石发展到混凝土 1962年瑞士建成了世界上最高的大狄克桑斯重力坝，坝高达284m 从20世纪60年代开始，由于土石坝建设的迅速发展，使重力坝在坝工建设中所占的比重有所下降。 进入20世纪80年代，碾压混凝土技术开始运用于重力坝建设，使重力坝所占比重又有所回升。 重力坝的建设情况(续3) 我国的发展 从1949～1985年，在已建成的坝高30m以上的113座混凝土坝中，重力坝达58座，占总数的51％ 50年代: 新安江 、古田一级 60年代: 丹江口、 刘家峡、三门峡 70年代: 黄龙滩、龚嘴重力坝 80年代: 乌江渡、潘家口 90年代: 万家寨、三峡 重力坝设计规范(Design Criteria) 1、中华人民共和国水利电力部，《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21-78), 1978年； 2、中华人民共和国水利电力部，《混凝土重力坝设计规范SDJ21-78的补充规定》, （84）水电水规字第131号，1984年； 3、中华人民共和国国家经济贸易委员会，电力行业标准《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999), 1999年。 浪压力 (hydrodynamic wave pressure) 水库水面在风吹下生成波浪，并对坝面产生浪压力。如图所示： 波浪三要素 波高2hl —从波峰到波谷的高差 波长2Ll —从波峰到波峰的距离 波浪中心线高度h0—波浪中心线距静水面的高度 水面波的分类 根据坝前水深与波长的关系可以分为以下三类： 深水波——坝前水深大于半波长，HLl，波长运动不受库底约束。 浅水波——坝前水深小于半波长而大于临界水深H0，即LlHH0，这时波浪运动受库底影响。 破碎波——坝前水深小于临界水深，HH0，波浪发生破碎。 波浪要素的计算 影响波浪的因素较多，主要是吹程和风速。我国重力坝规范规定用官厅水库公式计算波浪三要素，适用于山区峡谷水库，库缘地势高峻，水库吹程1～13Km，风速1～16m/s的情况。 2hl＝0.0166V1.25D0.33 —— 单位：m 2Ll＝10.4（2hl）0.8 —— 单位：m 式中，V——计算风速，m/s D——吹程，Km，通常为在库水面高程，沿着风向，从坝到对岸的最大直线距离。当库面特别狭窄时，则不超过水面平均宽度的5倍。 波浪要素的计算(续) 对于正常蓄水位和设计洪水时，采取相应洪水期多年平均最大风速的1.5～2.0倍；对于校核水位，采用相应洪水期多年平均最大风速。 ×（与水深有关的函数） 关于风速： 波浪水压力计算 深水波情况 如图所示，HLl，分布见图，用下式计算 （两个三角形面积差 ） 波浪水压力计算(续) 浅水波情况，如图所示，H0HLl 。 坝基面的浪压力剩余强度pl为 ： 则总压力为（两个三角形面积差）： 破碎波——水闸适用，到时再讲。 波浪水压力计算(续) 当坝面与水平面的交角大于45o时，波浪的性质与坝面为铅直时的情况相近；而当交角小于45o时，则应按斜坡上的波浪计算。 对于中高坝，浪压力在全部荷载中所占的比重较小，可以忽略不计。美国垦务局（Bureau of Reclaimation ）规定的重力坝设计准则中就没有风浪荷载。 back 冰压力--静冰压力 (static ice pressure) 寒冷地区，水库表面在冬季会结成冰盖，当气温回升时，冰盖发生膨胀，因而对挡水建筑物表面产生压力，称为静冰压力。 静冰压力值与冰盖厚度、长度、气温上升率以及开始升温时冰盖的温度等有关。目前，尚无合理的公式用来计算静冰压力，一般参照下表采用。 * 第二讲 主讲教授： 李庆斌 2003年春 Chapter 2 Concrete Gravity Dams 重力坝的工作原理 重力坝的特点 重力坝的设计内容 重力坝的建设概况 §