重力壩設計計算書整理畢業論文-wenkub

　

【正文】 ——壩前淤沙的淤積厚度， ；sh ?? ——淤沙的內摩摖角。3/ 荷載計算(1)計算截面的選擇抗滑穩定的計算截面一般選擇在受力較大、抗剪強度低、容易產生滑動破壞的截面，一般情況有以下幾種：壩基面、壩基內軟弱層面、壩基緩傾角結構面、不利的地形、混凝土的層面等。荷載基本組合有：正常蓄水位情況，設計洪水位情況荷載的偶然組合有：校核洪水位情況重力壩的荷載主要有：自重、靜水壓力、浪壓力、泥沙壓力、揚壓力、冰壓力、地震荷載等，常取 1m 壩長進行計算分析，驗算壩體抗滑穩定性。(8%～10%)=（～）m,并考慮交通要求，壩頂寬度取 8m。壩基面的開挖高程為 ,下游尾水位為 . 壩頂高程的確定壩頂高程分別按涉及和校核兩種情況，用以下公式進行計算：防浪墻高程=靜水位+相應庫水位以上的超高△hh ＝ ?設 czlh?式中： ——波浪高度，按（水工建筑物教材 24）式計算l ——波浪中心線至靜水位的高度，按式 = （教材）計算zh zhLl ——安全加高，按表 310（教材）選用。c① 校核洪水位為 =,計算風速宜采用相應洪水期最大風速的多年平均值?＝13 ，水庫面的波浪吹程 D=11km,則有：0vsm/= ＝ ＝.?L= = =.)(1l ≈ = ==△h ＝ =++= czlh?防浪墻高程 =+=?② 正常蓄水位與設計洪水位時，計算風速風速宜采用相應季節 50 年重現期的最大風速 =(2～)39。 壩坡的擬定 考慮壩體利用部分水重增加其抗滑穩定，根據工程實踐，上游邊坡系數n=～，下游邊坡系數 m=～。 基本參數的確定混凝土抗壓強度標準值 ＝15 ；kfMpa混凝土/基巖摩擦系數 ；39。本次設計選壩基面和上游坡折處截面。s?垂直泥沙壓力: )(.8)691( ??????KNPskv )( 設計（論文）專用紙 第 76 頁 α分 壩基設有防滲帷幕和排水孔，揚壓力折減系數河床壩段 a=～，取 .① 正常蓄水位下 )()(2])([1 ?????????? KNBHaHudd ??? )(. ?KNk )(. ????ud②設計洪水位下 )( ])(.[21][?? ??????????KNBHaHdd ??? 設計（論文）專用紙 第 77 頁)()()]([2 ????????? KNHarHudd? ?KNk )(.357. ???d③校核洪水位下 )( ].)([21][?? ??????????KNBHaHudd ??? )(6..).4.()][2 ??KNrdd? ????KNuk )(. ????d 壩前水深 ，故假定浪頂及水深等于 L/2 處的浪壓力為零。%1h查表 得7./52./0 ?mH ./52?查表 得 4.%1??（）%????????hLmcr由于 ，則按式 和 計算浪壓力crH?≈ （ ）zh ??? （）)()(..)(41 ????? KNhPzwk?)(73426.. ?KNd：地震荷載——本工程區的地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮地震荷載。225。cr② 正常蓄水位與設計洪水位將 代入以上兩式得kmDsv1,/?3/122/2 )(.????ml解得 h=, =可知 在 250～1000 間，則 h 為累積頻率 10%???vgD坡高 。本次設計采用抗滑穩定極限狀態計算法。②基本組合——設計洪水位下 設計（論文）專用紙 第 86 頁豎向力合力設計值： ??????水平向合力設計值： P ...?則 ???????? KNPQGSkk ,0???? ?? ,11? ??????????由以上計算可知：設計洪水位下，壩基面滿足抗滑穩定極限狀態要求。②基本組合——設計洪水位豎向力合力設計值： ????水平向合力設計值： P40897362?則 ????QGSkk ....0,0????????KN ,1? ?????????????由以上計算可知：設計洪水位下，上游壩坡面滿足抗滑穩定極限狀態要求。本次設計采用壩體強度極限狀態法。? ——作用于計算截面以上全部載荷對計算截面形心的力矩總和，?。——設計洪水位下壩趾處（設計值）： ?? ???????????KPaBMWFSkd ,0 ?????????????????????KPafRkd .,3????壩踵處（標準值）： ?????? ???? ?? ?? ??..2 ?????????????PaBMS?由以上計算可知，設計洪水位下，壩趾、壩踵處的應力符合強度要求。——設計洪水位下上游邊緣處（設計值）： mKNMd . ????????????PamBMWFSk . 222, ?????????????????????KPafRkd .54./8, ????下游邊緣處（標準值）： mKNM ??????? ?? ??.. 22 ?????????????KPaBMWS?由以上計算可知，設計洪水位下，上、下游邊緣處的應力符合強度要求。 洪水標準的確定大壩的防洪標準按 100 年一遇洪水設計，1000 年一遇洪水校核。在設計洪水位時：Q=8813 ，則溢流孔的凈寬sm/3B=8813/120= 一般大中型工程采用每個孔口的凈寬 b=8～16m，為了便于消能，n 宜為單數，取 b=15m，則有：n=B/b=根據以上計算，溢流壩孔口凈寬取 B=75m。初擬中墩厚度 d 為 4m，邊墩厚 t 為 3m，則溢流壩段的總長度 為：0BmtdnbB976752)1(0 ????? 堰頂高程的確定初擬側收縮系數為 ，流量系數 m=，因為過堰水流為自由出流，故??=。 定型設計水頭的確定堰上最大水頭 =校核洪水位－堰頂高程，即：maxH ==定型設計水頭 =(75%95%) = 取 =, 從重力壩設計指南課本表 28 查得：sH壩面最大負壓為： =,規范規定：校核洪水位閘門全開時出現的負壓不得s超過 3～6m 水柱，由此判斷 的選定符合要求。 HgBQS??? sm/. 33?????設計的孔口符合要求。 = 查表 知，dH/1k=，n=則冪曲線方程為： ?? .由此得到不同 值下的 坐標:xx(m) 1 3 6 9 12 15 18 21 23y(m) 三圓弧曲線：= = =?= = =R2= = == = =?= = == = = 直線段和堰面曲線切點 的確定),(cyxP 對堰曲線方程求導得： ???? 設計（論文）專用紙 第 102 頁取 則有：,139。th 躍后水深的確定躍前流速 gHQv21?式中：H——校核洪水位到護坦頂的水頭，H==； Q——孔口收縮斷面的流速系數，取 Q=.則有 smgv / ????躍前水深： vBhc . 設計（論文）專用紙 第 104 頁對于矩形斷面，躍后水深：　mghvhcc .)18(22 ??????????????? 水躍淹沒系數 的確定j?淹沒水躍，消能效果比較好。??第三章排沙孔的設計本次設計采用無壓排沙孔，孔口斷面為矩形 ，設有兩孔（本次HB65設計僅對進水口體形進行設計） 。 事故檢修門槽段該段分為 CD、DE 兩段，其中 CD 間為一條空口，其寬度約為 5 倍的水寬度，即，點 C 與點 E 應位于同一高程。 選用與之接近而偏大的標準直徑 由《水力機械》附表Ⅰ查得水輪機模型在最優工況下的 ，模型%?M?轉輪直徑 ，則原型水輪機的最高效率 為：?max ???? ???DM?考慮到制造工藝水平的情況取 ；由于水輪機所應用的蝸殼和尾水管的型%1?式與模型基本相似，故認為 ，則效率修正值 為：02??? 設計（論文）專用紙 第 107 頁 ..1maxax ????????M 由此求得水輪機在限制工況的效率為 ?由《水力機械》附表Ⅰ查得在最優工況下的 ，同時由于min/710rnM?? ?????Mn?所以 可以忽略不計，則以 代入 得1? 10?n10DHna?? i/???選用與之接近而偏大的標準同步轉速 （磁極對數 ）min/?26?p 在選定的 和設計水頭下相的 情 況 下 ， 水 輪 機 的i/,rnmD?ax1Q?應的 值分別為： 39。 ???i?15 30 75 120 165 210 255 300 345mQi )(i? ??Ri ?? 尾水管的型式及其主要尺寸的確定對大中型水輪機，為了減小尾水管的開挖深度，采用彎肘形尾水管。 主要尺寸估算 發電機主要尺寸包括定子鐵芯內徑 及定子鐵芯長度 。 ...0?： 513?勵磁機（包括勵磁機架）高度： （其中機架高 ）mh204?m80副勵磁機高度： 永磁機（包括轉速繼電器）高度： 設計（論文）專用紙 第 113 頁 7h傘式承載機架： cmDi .??? 8h傘式承載機架： chi ..8 9h按已生產的發電機統計資料，一般為 ，取m107?? 10h無風扇時： clt .)57( ????? 1 ??式中 H 為發電機總高度，即由主軸法蘭盤底面至發電機頂部的高度，即： ????hh則有 ??? 12h ????? 水輪發電機重量估算： tnSkGeff ????????????式中： ——發電機總重量（t）。 吊鉤吊鉤起重量： t20?吊鉤型式：雙鉤查表得： ,2.,65. ,7453 ?? 吊具平衡梁外形尺寸的確定，查表得： ,7. ,623??平衡梁自重為 。2? ??3)發電機層 332????bx 33?Lx式中： —發電機風罩內徑； =?3?—發電機風罩壁厚； = ??b—兩臺機組之間風罩外壁凈距，兩臺機組間設樓梯時，取 。水輪機頂蓋及轉輪周圍留有 間隙，供作通道用。則 mBxs ???? 主廠房的剖面設計 T? ? F（1210）??123hRF???式中： ——從水輪機安裝高程 向下兩區到尾水管出口頂面的距離Dt=13+ =.——尾水管出口高度 =——尾水管底板混凝土厚度 =2m1 1則： ????mRF ???????? 1（1211）41hT?式中： 蝸殼進口半徑 和蝸殼頂混凝土層 1m 之和 mT ???? 設計（論文）專用紙 第 118 頁 G?（1212）654hTG??式中： ——發電機墩進人口高度取 ——進人口頂部厚度取 mhhTG ????????? 2 定子埋入，則 ?????埋 入（吊車）的安裝高程 c? （1213）109872hc—上機架高度， ；7hmh4.?—吊運部件與固定的機組或設備間的垂直凈距， ；8 ?—最大吊運部件的高度， ；9 9—吊運部件與吊鉤間的距離， ；?—主鉤最高位置至軌頂面距離，從起重機主要參數表查得 mh1.? mc . ???? R14312hc—起重機軌頂至小車頂面的凈空尺寸，從起重機主要參數表查得h。由《水工鋼筋混凝土結構學》附錄一表 1 可知，結構安全級別為Ⅱ級，故結構重要性系數 ；?? 荷載及其分項系數——由《水工鋼筋混凝土結構學》附錄一表 3 查得：梁自重（恒載） ；可變荷載 ；05.?G?10.?Q?環境條件類別——吊車梁在室內屬一類環境，有附錄四表查得混凝土保護層最小厚度 c=25mm；設計狀況系數 ——設計狀況為持久狀況， 。 荷載及其組合計算 設計（論文）專用紙 第 120 頁計算吊車梁的基本數據為： ， ，h=1800mm，b=600mm。2G