拱坝毕业设计计算书--龙源口拱坝设计及施工总组织计算书.doc

目录： 第一章 拱坝基本参数计算 2 1.1坝顶高程的确定 2 1.1.1坝顶超高计算 2 1.1.2坝顶高程计算 3 1.2坝型方案及结构布置 3 第二章 应力分析 6 2.1 荷载计算 6 2.1.1自重 6 2.1.3泥沙压力 9 2.1.4扬压力 10 2.1.5温度荷载 11 2.2 地基位移计算 12 2.3拱冠应力分析（拱冠梁法） 15 2.2.3拱冠径向变位系数的确定 38 2.2.4拱冠梁变位的计算 41 2.2.5拱冠梁应力计算 44 2.2.6拱圈应力计算 52 第三章 坝肩稳定分析 56 3.1 稳定分析 56 3.1.1计算式 56 3.1.2分析过程 57 第四章 溢流设计及消能防冲设计 60 4.1溢流面计算 60 4.2下游消能防冲复核 60 第一章 拱坝基本参数计算 1.1坝顶高程的确定 1.1.1坝顶超高计算 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）规定：龙源口水库设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇，按照《浆砌石坝设计规范》SL25—91，《砼拱坝设计规范》SL282—2003中规定计算大坝需要的坝顶超高。坝顶超高按下式计算： △h=Zhi+h0+hC 式中：Zhi—波浪高（m） h0—波浪中心线至水库静水位的高度（m） hC—安全超高（m）（正常运行情况hC=0.4m，非常运行情况hC =0.3m） g(Zhi)/V△2=0.0076V0-1/12(gD/V02)1/3 gLm/ V02=0.331 V0-7/15(gD/V02)4/15 h0=[π（Zhi）2/Lm]Cth（2πH1/Lm） 式中：Lm—波长（m） D—吹程（D=3000m） V0—多年平均最大风速，V0=17.5m/s，正常运用条件下采用 V0′=1.5 V0 H1—水域平均水深（m） 坝顶超高计算成果列如表1-4。 表1-4 坝顶超高计算成果表 项目 P（%） 波浪高2hi（m） 风壅高h0 （m） 安全超高hC （m） 合计（m） 0.2 1.07 0.39 0.3 1.76 2.0 1.78 0.72 0.4 2.90 1.1.2坝顶高程计算 坝顶高程计算结果列表于1-5。 表1-5 坝顶高程计算成果表 项目 P（%） 水位 （m） 坝顶超高 （m） 计算坝顶高程（m） 0.2 321.00 1.76 322.76 2.0 319.98 2.90 322.88 取大值322.88m，本工程取323.00m。 1.2坝型方案及结构布置 本工程按砌石拱坝进行设计，初拟坝底厚为10m。该坝址受地形、地质条件的限制，右岩山体下有一冲沟从坎肩后面通过，左岸山体稍欠单薄，拱端的位置由于受这些因素的制约，仅能在有限的范围内进行选择，拱坝的具体位置布置如图所示。 拱圈参数的拟定： 1、中心角2φA ：砌石拱坝顶拱中心角可选用80°～110°，下层可采用40°～80°。 2、拱圈半径：初步拟定可按下式计算，拱圈内半径R内=L/(2sinφA)，式中L为弦长。 3、拱冠梁的形式和尺寸 坝顶高程处开挖后的河床宽度L经多次布置，L最终选定为138.47m。 根据经验公式，可求得坝顶底厚度。 式中： 为坝顶厚度; 为坝底厚度; 为开挖后坝顶高程河岸宽度; H为坝高。 经计算Tc=3.5m Tb=15m 已知Tc,Tb后，可查《砌石坝设计》拱冠梁经验断面表格得出拱冠梁 1-6 断面尺寸如下表 h/H 拱厚T x/H 上游偏距x 下游偏距T-x 0.00 Tc=3.5 0.00 0.00 3.5 0.10 Tc+0.123△T=4.91 0.03 1.62 3.29 0.20 Tc+0.226△T=6.01 0.06 3.08 3.02 0.30 Tc+0.340△T=7.41 0.08 4.37 3.04 0.40 Tc+0.443△T=8.59 0.10 5.51 3.08 0.50 Tc+0.528△T=9.57 0.12 6.21 3.36 0.60 Tc+0.623△T=10.66 0.12 6.64 4.02 0.70 Tc+0.698△T=11.53 0.13 6.80 4.73 0.80 Tc+0.792△T=12.61 0.12 6.64 5.97 0.90 Tc+0.897△T=13.82 0.11 6.16 7.66 1.00 Tb=15 0.10 5.29 9.71 拱圈几何尺寸拟定见下表1-7： 表1-7 大坝几何尺寸表 高程（m） 厚度（m） 园心角（°） 半径（m） 各层高差（m） φ左 φ右 R内 R外 23 3.5 55 55 81.35 84.85 10.8 312.2 6.01 48