重力壩設計計算書整理畢業論文(完整版)

　　

【正文】 )(3560.?pd下游垂直水壓力： )( ????KNVPwv?)(. ??KNvd（分解為水平泥沙壓力和垂直泥沙壓力）水平泥沙壓力: ????????245tan202ssskHhP?? 1??)(???KN)(. ????KNpshd式中： ——淤沙壓力值；skp ——淤沙的浮容重；sbr ——壩前淤沙的淤積厚度， ；sh ?? ——淤沙的內摩摖角。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。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。 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=～。本次設計選壩基面和上游坡折處截面。%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。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 。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。本次設計采用壩體強度極限狀態法?！O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。 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。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??=。 HgBQS??? sm/. 33?????設計的孔口符合要求。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。 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。 ???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。 ...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）。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 。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。 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。由上表可知：跨中截面最大彎矩設計值 )(?＝ 設計（論文）專用紙 第 125 頁支座截面最大剪力設計值 )(195maxKNQ＝ 內力包絡圖（見下圖） 彎 矩 包 絡 圖剪 力 包 絡 圖 吊車梁承受扭矩計算 由于橫向水平力作用在軌頂，對截面重心有扭矩作用，同時考慮到垂直輪壓也可能會有偏心，因而吊車梁截面上受到扭矩為： ????式中 P—垂直方向輪壓；—橫向水平制動力；0—力 P 的偏心距，取 2 厘米；1e—力 的偏心距，軌道到 T 型截面重心的距離；20T 設計（論文）專用紙 第 126 頁—考慮橫向水平力與垂直輪壓偏心同時產生的荷載組合系數?！　　　t 20 ????? 設計（論文）專用紙 。T 型截面重心 y 的計算： my 105156031570????? me782??則 ????KNeTPMon ??.＝ m????? ＝設 ? 吊車梁正截面強度及斜截面抗剪扭強度計算下面只考慮在垂直力作用下的強度計算，橫向水平力較小，其截面按構造配筋。 吊車梁自重計算混凝土容重為 3/mt 自重： ????mkNg / ??????鋼軌及附件重： kt/2/兩項之和： .?設計值為： mkNgkGd /?? 集中荷載計算吊車梁的集中荷載為吊車的垂直輪壓力，本吊車為一臺橋式吊車，查吊車參數可知：起重機最大輪壓（一個輪子）60t。4mh314? R ???廠房總高度為： mHFR ..????第五章　深入部分——吊車梁設計廠房吊車梁截面有矩形、T 形和工字形式，T 形截面剛度較大，抗扭性能好，便于固定軌道，檢查走道較寬，適用于大中型吊車梁，本次設計采用 T 形截面。? 設計（論文）專用紙 第 116 頁 取??????L4?? ?發電機轉子直徑周圍留 間隙，以供安裝磁極之用。fS 設計（論文）專用紙 第 114 頁 ——額定轉速（r/min）。其他尺寸確定如下：???8? ?? L5. 36 ?D..4? ?mh1605215?R=（～） =（～）m,外壁取上限，即 ，內壁取下4 ? 設計（論文）專用紙 第 110 頁限，即 ；? ??轉 輪 出 口 直 徑( 的范圍 7～9 度，取 8 度)ctgctgh ??????相關參數說明如下圖。第四章 水電站廠房的布置設計 相關參數的確定水電站的最大水頭 ?加權平均水頭 18. 最小水頭 4in引水式水電站的設計水頭 r. 設計（論文）專用紙 第 106 頁選 3 臺機組，發電機的單機容量 KwknNf 萬萬裝 ??水輪機的額定出力 （其中 為發電機效率，取 ）KwkNfr 萬萬 1095.??f? 水輪機相關參數的確定（見《水力機械》教材） 水輪機型號的選擇 根據水電站的工作水頭范圍，在反擊式水輪機系列型譜表中查得 HL230 型水輪機可使用。 ???ctjh? 底流消能的水力要素的確定（見規范 ）弗勞德數 , ???crghvF smv/??根據規范 ,護坦上設梳流坎及尾坎，但不設消力墩，其護坦消力池長度按規范 計算：，取 L=105m；hLc ）～）～）～ .(.(39。 設計（論文）專用紙 第 101 頁其方程為： 1??ndkHxy 式中： ——與上游堰坡有關的指數，見表 ——當 值見表 。 ①在設計洪水位下： ，Q=＝設?s/32/30HgmnbQs???2/??＝則堰頂高程 ??－＝堰②在校核洪水位下： ,Q=1250642＝校 s/32/??? 設計（論文）專用紙 第 99 頁＝相應的堰頂高程==計算成果見表 11. 表 11 堰頂高程計算計算情況 流量(m3/s)側收縮系數 流量系數 孔口凈寬(m)堰上水頭(m)堰頂高程(m)設計情況 8813 75 校核情況 12506 75 堰頂高程一般?、?、②兩種情況的較小值，即堰頂高程為 。sm/3 單寬流量的確定壩址處基巖比較軟弱，但綜合樞紐的布置及下游的消能防沖要求，單寬流量取120 m3/s。ō 第二種情況——上游壩坡面荷載對上游壩坡面截面形心軸的力矩如下：A. mKNMwk .]0)416([24?????自 重 力 矩 d . ① 正常蓄水位： KNpk .1046378?? mMd.②設計洪水位： pk .? KNd ??③校核洪水位： mpk ..048 設計（論文）專用紙