H江碾压混凝土重力坝设计-说明书.doc
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1、精选资料完整设计图纸请联系本人,参见豆丁备注。 摘要本设计对位于我国西南地区的某水利枢纽进行了以坝工为重点的工程设计。经过对几种可建造坝型的经济比较估算,最终选择建造高碾压混凝土重力坝。溢洪道为河川水利枢纽中必备的泄水建筑物,用以排泄水库不能容纳的多余洪水量,保证枢纽挡水建筑物及其它有关建筑物的安全运行。重力坝通常设置坝顶溢洪道。入库设计洪水的选择和确定,必须在充分研究流域水文因素的基础上进行,然后才能确定溢洪道尺寸。对于过坝水流的调泄,需要有合理审慎的设计,以避免生命财产的损失。本次设计的调洪演算在基于水量平衡的基础上,采用列表试算法,在可行的几种泄流方案中,择优选出采用的方案和相应的设计与
2、校核水位。然后进入主要建筑物设计。确定枢纽的组成建筑物,包括挡水建筑物、泄水建筑物、水电站等。在定性分析的基础上,确定出大坝的型式。在第一主要建筑物设计阶段,确定出大坝的基本剖面和轮廓尺寸,拟定地基的处理方案和坝身构造。之后依次进行了细部构造设计、稳定计算、材料力学法分析、应力有限元法和渗流计算,从各个方面验证了设计剖面的可行性。在设计坝体断面时,必须本着重力坝依靠自身重量来维持结构稳定的原则。本次设计中,下游面坡度是一致的,和上游面交于水库设计洪水位处。坝体上游面垂直,只在坝踵附近有陡的折坡,溢流坝上游顶部有倒悬。重力坝坝体的应力以材料力学法分析,坝体稳定的条件是坝体和坝基的最大应力须在坝段
3、混凝土和坝基岩石的容许应力范围之内。重力坝以材料力学法分析,它可以直接求出坝体横剖面边界之内的任何一点的应力。坝体稳定的条件是坝体和坝基的最大应力须在坝段混凝土和坝基岩石的容许应力范围之内。溢流坝段的分析也是一样。其次为第二主要建筑物设计。确定出泄水建筑物的结构型式和轮廓尺寸,进行选线布置。进行水力计算,从挑距和冲刷深度等方面验证设计型式的可行性。并进行细部构造设计。本次设计我掌握了碾压混凝土重力坝的设计方法,了解了这样一个水利工程项目建设的主要步骤,完成了专业知识从理论学习到实际运用的过渡,体会了身为一个水利项目设计者所需要具备的品质和担负的责任,这些必将在我今后的学习工作中起到关键性的指导
4、作用。关键词:碾压混凝土重力坝;有限单元法;RCC AbstractThe design is designed for one river water control project lying to the Southwest of China and the dam construction is emphasized . After making and evaluating alternative economic estimates of the possible type of dam, we chose the type of high RCCD.The spillway is
5、 a necessary discharge structure for a river project, which is used to discharge the excess flood that thereservoir can not accommodate so as to guarantee the project retaining structure and other structure security run. Usually the gravity dam installs spillway in the crest. The selection of the re
6、servoir inflow design flood must be based on an adequate study of the hydrologic factors of the basin and then to decide the spillway size. The routing of the flow past the dam requires a reasonably conservative design to avoid loss of life and property damage. The design of the blood calculus based
7、 on the water balance, and I used the list algorithm, find out the best one in the practicable spilling alternatives, with their design water level and check water level together.Then it is the main structure design grade. the parts of project are defined, consisting of blocking structure ,spillway
8、structure ,hydropower station, and so on. The dam type is defined based on the qualitative analysis.The basis cross section and the outline dimension is defined in the first main structure design grade. The processing alternative of the dam foundation and the construction of the dam body is formulat
9、ed in the same time. After this, the feasibility of design construction is verified from detail construction plan , infiltrating stability analysis , gravity methods analyzed, FEM theory ,seepage compute. When we design the cross section of a gravity dam, we must rely on the principle that a gravity
10、 dam depends on its own weight for structural stability. In this design, the downstream face is uniform slope and would intersect the upstream face at the maximum reservoir level. The upstream face is normally vertical excepting for steep batter near the heel.I used mechanics of materials to analyze
11、 the stress of the gravity dam. For the gravity dam to be stable, maximum stresses in the dam section and the foundation should be within the permissible stress of the concrete used in the dam section and the foundation rock respectively. Gravity dams can be analyzed by gravity methods. It provides
12、a direct method of calculating stresses at any point within the boundaries of a transverse section of the dam.Then the author has made a particular analysis and research in the basis of the FEM theory with a project practice and literatures research. After that, study on the FEM theory cited by the
13、analysis of the seepage. The author has analyzed its seepage-control measures and seepage characteristics.The design has enabled us to grasp the method of RCCD and know the main steps of the construction water project. In practice, I achieve the professional knowledge of the theoretical study and kn
14、ow the necessary responsibility and factors as a water project designer. These experiences will definitely play a instructive role in my future work. Keywords: RCCD; finite element method (FEM);RCC可修改编辑目录目录4第一章 综合说明7第一节 枢纽任务与规模7一、发电7二、防洪7三、航运7第二节 设计要求8第三节 工程特性表8第四节 设计依据的规范和规程9第二章 设计基础资料10第一节 自然地理10一
15、、流域概况10二、气候特征10三、 径流、洪水、泥沙11第二节 工程地质15一、地震烈度15二、地形地貌15三、地层岩性15四、地质构造16第三章 枢纽整体布置与坝型选择17第一节 工程等级及建筑物级别划分17第二节 坝型选择17一、 土石坝17二、拱坝17三、面板堆石坝18四、实体重力坝,宽缝重力坝,碾压混凝土重力坝18第三节 枢纽布置19一、枢纽布置原则19二、坝轴线确定19三、溢流坝布置19四、非溢流坝布置19五、发电厂房的布置19六、通航建筑物的布置19第四章 洪水调节演算19第一节 调洪演算计算方法19第二节 调洪演算计算结果20第五章 非溢流坝剖面设计21第一节 剖面尺寸拟定21一
16、、坝顶高程确定21二、实用剖面设计22第二节 坝体强度和稳定承载能力极限状态及应力计算23一、荷载计算23二、 稳定的校核计算27三、三个不同截面不同工况下的荷载计算结果及稳定应力分析29四 、坝体应力计算:43五、应力图59第三节 坝体砼分区及配合比设计63一、坝体分区63配合比设计63第四节 细部及基础处理63 HYPERLINK l _Toc293734985 第五节 坝体防渗排水设计63第六节 坝体温度控制及防裂设计63第六章 溢流坝段剖面设计64第一节 、孔口设计64一、 泄水方式的选择64二、 洪水标准的确定64三、 流量的选择64四、 单宽流量的选择64五、 孔口净宽拟定64六、
17、溢流坝段总长度确定64七、堰顶高程的确定64八、 闸门设计64九、 定型水头的确定65第二节 消能防冲65一、消能方式65二、挑流鼻坝设计65三、反弧半径的确定65四、挑距和冲抗的估算66五、闸墩和导水墙的设计67第三节 剖面设计67一、堰面曲线的拟定67第四节 荷载计算68一、自重68二、水平水压力68三、水重69四、扬压力69六、浪压力70七、 校核水位时的动水压力71八、地震作用71第五节 坝基面坝体强度和稳定承载能力极限状态验算72一、荷载计算成果和强度稳定分析72第六节 坝内应力计算79一、应力计算结果79二、 应力分布图84第七章 非溢流坝渗流和应力有限元计算88第一节 渗流有限元
18、计算88一、渗流计算成果88第二节 应力有限元计算91一、应力计算成果91第八章 第二建筑物(压力钢管)的设计计算103第一节 引水管道的布置103一、压力钢管的型式103二、管道轴线布置103三、进水口设计103第二节 闸门及启闭设备104第三节 细部结构104一、通气孔104二、充水阀105三、伸缩节105第四节 压力钢管结构设计105一、确定钢管厚度105二、承受内水压力的结构分析106三、混凝土开裂情况的判别108四、钢管稳定强度分析110第九章 施工组织设计111第一节 施工导流方案111一、导流标准111二、导流方案的选择111三、导流建筑物111四、 导流时段的确定112第二节
19、施工总进度安排112第三节 导流工程参数112一、导流工程特性表112第十章 专题:水库水位设计113参考文献114第一章 综合说明第一节 枢纽任务与规模本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用效益。一、发电装机容量7600MW,正常蓄水位374.8m,死水位329.9m,台机组满发时的流量为7537m3/s,尾水位为225.5m。厂房为全地下式厂房,主厂房尺寸为338.528.574.4(mmm),机组间距为32.5m,安装间(主/副)长度为60/30m。主变室为地下式,尺寸为405.519.532.334.2(mmm)。开关站为地面户内式,平面尺寸为33517.5 (mm)。二、防洪
20、LT水库是W江防洪的战略性工程,承担W江中下游地区防洪任务,总防护人口达1200万人,保护耕地近700万亩。工程的兴建可使W江和W、N江三角洲防洪标准由约20年一遇提高到约400年一遇(400m提高到约50年一遇),遇DTX水库联合防洪,可使下游的防洪标准由20年一遇提高到100年一遇;无论式从防洪效益还是替代防洪工程投资来说,其防洪作用均非常显著。在遇500年和10000年一遇的洪水时,经水库调洪后,洪峰流量由原来27600m3/s和35500m3/s分别削减为23379m3/s和28280.41m3/s。要求校核洪水时最大下泄流量限制为28000m3/s,校核洪水位不超过正常蓄水位的4.7
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