重力壩設計計算書整理畢業論文(留存版)

　　

【正文】 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。 ...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）。 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。 HgBQS??? sm/. 33?????設計的孔口符合要求。 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。本次設計采用壩體強度極限狀態法。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 。本次設計選壩基面和上游坡折處截面。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。 設計（論文）專用紙 第 74 頁(2)荷載的詳細計算過程ā 壩基面截面： ? ?)()()8102(/)(8012/4 ??????????? KNVWck? ).?KNd（常分解為水平壓力和垂直壓力）：：①正常蓄水位下上游水平水壓力： ?1P2Hw? )(???KN )(.上游垂直水壓力: )()94(1 ?????KNVPwv? )(.. ??KNpd②設計洪水位下上游水平水壓力： ?1P2Hw? )()(8. ????KN 370.??KNd上游垂直水壓力: )().8.(1 ????? KNVPwv?(61530. ???KNd③校核洪水位下上游水平水壓力： ?1P2Hw? )()(???KN 設計（論文）專用紙 第 75 頁 )(????KNPd上游垂直水壓力: )().(1 ????KNVwv? )????KNpvd下游水壓力——下游水平水壓力： 1P?2Hw? )(???KN )(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。 抗滑穩定計算方法 常用的穩定計算方法有：抗剪強度公式，抗剪斷強度公式，抗滑穩定極限狀態計算等。1(622mBMW??? R（.）———抗力函數 R（.）=R ；a F ——荷載作用的設計值，KN；d f ——材料性能的設計值； m——壩體下游的邊坡系數，m=；R ——混凝土的抗壓強度，kp ，材料的強度指標采用標準強度除以混凝aa土材料性能分項系數 ，作為結構的抗力函數 R（.） ，大壩常態混凝抗壓強度的標準值可采用 90d 齡期強度，保證率 80%；壩體內部混凝土性能的要求，主要控制因素強度和低熱，選用 C10，即；靠近地基的混凝土性能的要求，主要控制因素強度、?抗滲、和低熱，則選用 C15，即 。 孔口凈寬擬定 設計（論文）專用紙 第 98 頁溢流孔的凈寬 B=Q 溢/q。當 時，取kPd時 ，??dHPk=～ 為上游相對堰高，P1==。 水輪機主要參數的計算 mHQNDr ??????? （由水電站機電設計手冊查得）smsL//01?同時查得水輪機模型在限制工況下的效率 ，由此可初步假定水輪%.?M?機在該工況的效率為 %。en ——系數，對傘式發電機取 7～9，取為 一般可按水輪發電機的總重量的一半來估算，即 ?，可按規范式（37）計算 ????式中： ——定子鐵芯內徑；i ——定子鐵芯長度；tl ——經驗系數，可按表 310 選取，為 起重設備選擇因最重吊運件為，因此選用一臺雙小車橋式起重機。 吊車梁設計有關基本數據及混凝土標號，鋼筋型號選取 基本參數的選取 結構安全級別——該吊車梁為 3 級建筑物。 確定翼板的計算寬度吊車梁為獨立 T 型梁，在室內屬一類環境查《水工鋼筋混凝土結構學》 表56P32 可知：縱向受拉鋼筋合力點到截面受拉邊緣的距離 a=60mm。理論的絕對最大彎矩值為：KN?　　　??%. ..582max ???????????kNlqMd由于兩者僅差 %，故采用影響線計算方法的精度已夠。?則 Bs ???除滿足 要求外，還需滿足蝸殼在 Y 方向的尺寸 和蝸殼外混凝土厚度xs 的要求。 4D,KVAsf10????為水輪機機坑直徑，由表 36 查得5 ? 則有 ?? 和勵磁機外徑由表 37 查得: ? D37 1h ,min/?? cmmlt ???????傘式非承載機架： 。則上唇橢圓曲線的方程為： 126????????yx側墻橢圓曲線的方程為： ???????????yx 底部形式進水口底緣采用平底。%0/? %???③ 核洪水位下（所有計算公式同上）： ==?????????? ?????????當 由指南表 29 得 m/ms=,?m 339。為使水庫具有較大的超泄能力，采用開敞式孔口。 分析的方法 設計（論文）專用紙 第 88 頁應力分析的方法有理論計算和模型實驗兩類。水域平均深度 （其計算水位應與相應設計狀況下的靜%1h mHm904?水位一致）查表 ??m ./?查表 得 %1?（）.%1??????hLHmcr由于 ，則按式 和 計算浪壓力cr? 設計（論文）專用紙 第 83 頁≈ （ ）zh ??? （）)().(.)(41 ????? KNhPzwk?式中： ——單位長度迎水面上的浪壓力；)(???KNd wkP ——平均波長；mL ——為累積頻率 1%的坡高；%1h H——擋水建筑物迎水面前的水深； ——波浪中心線至計算水位的高度z ——使波浪破碎的臨界水深。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。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。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。本次設計采用抗滑穩定極限狀態計算法。? ——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，?。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。 = 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。 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