拱坝毕业设计计算书-龙源口水库.doc

目录
第一章 拱坝基本参数计算 2
坝顶高程的确定 2
坝顶超高计算 2
坝顶高程计算 3
坝型方案及结构布置 3
第二章 应力分析 6
荷载计算 6
自重 6
泥沙压力 9
扬压力 10
温度荷载 11
地基位移计算 12
拱冠应力分析（拱冠梁法） 15
拱冠径向变位系数的确定 38
拱冠梁变位的计算 41
拱冠梁应力计算 44
拱圈应力计算 52
第三章 坝肩稳定分析 56
稳定分析 56
计算式 56
分析过程 57
第四章 溢流设计及消能防冲设计 60
溢流面计算 60
下游消能防冲复核 60
第一章 拱坝基本参数计算
坝顶高程的确定
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=，非常运行情况hC =）
g(Zhi)/V△20-1/12(gD/V02)1/3
gLm/ V02= 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=，正常运用条件下采用 V0′= 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）

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）
，。
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，。
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= 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
△
△
△
△
△
△
△
△
△
Tb=15
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
55
55

48
48
46
44
296
45
44
43
43
42
42
40
40
269
15
28
29
第二章 应力分析
荷载计算
拱坝受的荷载包括：自重、静水压力、动水压力、扬压力、泥沙压力、冰压力、浪压力、温度作用以及地震作用等，基本上与重力坝相同。但由于拱坝本身的特点，有些荷载的计算及其对坝体应力的影响与重力坝不尽相同。
由于永久性设备的自重相对于坝体自重可以忽略不计，所以自重计算只包括坝体自重计算。
由于拱坝各坝块的水平截面都呈扇形，如图2-1所