混合曲线拱坝设计计算书

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1、目录第一章调洪演算-3-1.1调洪演算的原理-3-1.2调洪方案的选择-3-1.2.1对以下四种方案进行调洪演算-3-1.2.2方案比较-7-1.2.3 2浅孔+2中孔方案选定后坝顶高程的计算-7-第二章大坝工程量比较-8-2.1大坝剖面设计计算-8-2.1.1混凝土重力坝设计-8-2.2大坝工程量比较-17-2.2.1重力坝工程量-17-2.2.2拱坝工程量-17-2.2.3重力坝与拱坝工程量比较-18-第三章第一主要建筑物的设计-18-3.1拱坝的型式尺寸及布置-18-3.1.1坝型选择-18-3.1.2拱坝的尺寸-18-3.2荷载组合-21-3.2.1正常水位+温降-21-3.2.2设计

2、水位+温升-21-3.2.3校核水位+温升-21-3.2.4正常水位+温降+地震-21-3.3 拱坝的应力计算-21-3.3.1对荷载组合1，2，3使用FORTRAN程序进行电算-21-3.3.2对荷载组合4进行手算-23-3.4坝肩稳定验算-37-3.4.1计算原理-37-3.4.2验算工况-39-3.4.3验算步骤-39-4.1泄水建筑物的型式尺寸-42-4.2坝身进水口设计-42-4.2.1管径的计算-42-4.2.2进水口的高程-43-4.3 泄槽设计计算-43-4.3.1坎顶高程-43-4.3.2坎上水深处-43 -4.3.3反弧半径R- 44 -4.3.4坡度（直线段）-44 -4

3、.3.5 挑射角-44 -4.4导墙设计-44 -4.5消能防冲计算-45 -4.5.1水舌挑距-45 -4.5.2冲刷坑深度-46 -4.5.3消能率计算-47 -4.6 泄水孔口应力及配筋-48 -4.6.1 孔口应力-48 -4.6.2 配筋-51 -附录-52 -参考文献54第一章调洪演算1.1调洪演算的原理先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲 线，再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这 几组最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流 量分别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。上述两条曲线

4、 相交得出一交点，此交点坐标即为设计（校核）情况下的孔口最大泄流量及相应 的水库水位，再对其它泄洪方案按同样的方法进行调洪演算，最后选定的泄洪方 案孔口最大泄流量应接近并不超过容许值，并最好与所给限制流量差值在100m3/s 以内。1.2调洪方案的选择1.2.1对以下四种方案进行调洪演算 4表孔+2中孔 2浅孔+2中孔 4中孔 坝身泄流与利用导流隧洞1.2.1.1方案一 4表孔+2中孔浅孔：进口底高程为164m,出口底高程为154mQ =1（1-1）式中：B孔口宽,m ；H孔口高，m ；A孔 口面积（二BXH），m2；H 流量系数（R =0.80）；H 一出口中心处水头,m。中孔：进口高程底1

5、35m,出口底高程130mQ2式中：B一孔口宽,m ；H一孔口高，m ；A孔 口面积（A=B X H） ,m2 ；R 流量系数，（R =0.96-0.227a/Ho ）；a一孔口高度,m；H-出口中心处水头，m。起调流量为表1-1 4表孔流量昌 月 出口 上游而川后力而壬口 起调流方案高见高程水位流速侧系4孔面积量MMjmL 二二三设计412.0179.0185.00.480.98192.0014991校核412.0179.0185.00.480.98192.001499表1-2 2中孔流量方案高宽出口高 程上游水位出口中 心处水 头流量系数2孔面 积起调流 量（m）（m）（m）（m）（m）（

6、m3）（m3/s）1设计76.5130.0185.048.250.92391.002700校核76.5130.0185.048.250.92391.002700表1-34表孔+2中孔最大泄洪量与最高水位结果表最高水位总起调流量（m3 / s）最大泄洪量（m3 / s）设计188.545386200校核190.7453873001.2.1. 2方案二2浅孔+2中孔浅孔，中孔均用以下公式：Q2 = R AH(13)浅孔进口高程164m，出口高程154m，两孔尺寸8mX8m(宽X高)式中：B孔口宽,m ；H一出口中心线高程,m ；A孔 口面积(A=B X H) ,m2 ；H 侧收缩系数，(H =0.

7、96-0.227a/H0 )；a一孔口高度,m；H-出口中心处水头，m。0表1-4 2浅孔流量方案高宽出口高程上游水位(m)(m)(m)(m)1设计88164185.0校核88164185.00.880.88侧收缩系数2孔面积起调流量(m3)128.00128.00(ms/s)26302630表1-5 2中孔流量方案高宽出口高 程上游水位出口中 心处水 头流量系数(m)(m)(m)(m)(m)1设计76.5130.0185.048.250.923校核76.5130.0185.048.250.9232孔面 积起调流 量(m3)(m3/s)91.00310191.003101表1-6最大泄洪量与最

8、高水位结果表最高水位总起调流量（m3 / s ）最大泄洪量（m3 / s ）设计187.360696270校核190.0606965101.2.1.3方案三4中孔中孔：进口底高程135m,出口底高程130m(1-4)Q = H A；硒式中：B孔口宽,m ；H孔口高,山；A孔 口面积（二BXH）, m2；M 流量系数（U =0.97-0.3a/H0 ）；a一孔口高度,m；H0出口中心处水头，m。表1-74中孔流量4中孔高（m）宽（m）上游水位（m）进口高程（m）出口高程（m）M两孔面积（m3 / s ）起调流量（m3 / s ）设计771851351300.929733986126校核77185

9、1351300.929733986126表1 8最大泄洪流量与最高水位结果表最高水位（m）总起调流量（m3 / s ）最大泄洪流量（m3 / s ）设计187.161266250校核190.1612664501.2.1.4方案四 坝身泄流与利用导流隧洞因客观因素，现对坝身泄流与利用导流隧洞不进行调洪计算，只对其进行定 性分析。1.2.2方案比较方案一即泄水建筑物采用2浅孔+2中孔时所需坝顶高程最小，加之方案一与 方案三都存在对坝体的结构影响较大的问题（方案二的4表孔使得坝体堰顶以上 失去空间结构作用，方案三的4中孔使得坝体同一高程开孔数量过多，该层拱圈 削弱过多），并由调洪演算结果看，故本设计

10、选择2浅孔+2中孔的泄流方案，浅孔 位于两岸，中孔位于水电站进水口两侧，对称布置。设计洪水时，允许泄量6500ms/s，校核洪水时，允许泄量7500ms/s。设置两 浅孔，孔口宽8m，高8m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；两中孔，孔 口宽7.5m，高7m，进口底高程为135m，出口底高程为130m，设计洪水时，下泄 流量6270m3/s，校核洪水时，下泄流量6510m3/s，均小于允许下泄流量，设计洪 水位为187.3m，校核洪水位为190m。1.2.3 2浅孔+2中孔方案选定后坝顶高程的计算拱坝坝顶超出水库静水位的高度Ah为h = h + h + h（1-5 ）式中h 一波高（

11、m），当史=20250时，为累计频率为5%的波高；当四=2501000 bV 2V 200时，为累计频率为10%的波高；按式（1-6）求出；h 一波浪中心线高出静水位的高度（m）,按式（1-7）、（1-8）计算； zh 一取决于坝的级别和计算情况的安全超高（等级为1级时：设计hc=0.7m， c校核hc=05m）。(1-6)竺=0.0076V-1/12 (尖)1/30 V 20gLmV 20gD 4=0.331V -15 9( 土 )15V20(1-7)7丸h2 ,2兀H(1-8)h = -bcth mm式中 V 计算风速，m/s； D库面吹程，m； H水深，m。01.2.3.1设计洪水位情况

12、下HDV 0gD/V02Lmhb兀h/mcth(2nH/Lm)hz95.3400018121.110.2410.9760.2910.29查表得：h =0.7mc. 坝顶=0.976+0.29+0.7+186.9=188.9m1.2.3.2校核洪水位情况下HDV0gD/V02Lmhb兀h/mcth(2nH/Lm)hz99.25400012272.56.820.590.1610.16查表得 h =0.5mc.校核二0.59+0.16+0.5+189.8=191.25m综上：取坝顶高程为191.25m，坝高为99.25m。第二章大坝工程量比较2.1大坝剖面设计计算2.1.1混凝土重力坝设计坝前最大水

13、深H=190-92=98m最大坝高二191.25-92=99.25m2.1.1.1基本剖面（1）.按应力条件确定坝底最小宽度(2-1)式中 y =24kN/m3 ；cY =10kN/m3；a 扬压力折减系数，取0.3 （河床坝段a =0.20.3，岸坡坝段a =0.3 0.4）。则 B= 98- =67.58m5（2）.按稳定条件确定坝底最小宽度(2-2)KHYa、+ 入一aW1J式中 K=1.05（查水工建筑物表4-1）； f=0.7 ；入=0 ； a 1=0.25O1.05 x 98则B =0.7 x/、=68.32m(24A+ 0 - 0.2510)综合（1）、（2）,取两值中的较大值，

14、取坝底最小宽度B=68.5m(1) .坝顶宽度：取坝高的 810%，即(810)%X99.25=(7.9689.96)m，取为 10.0m。(2) .下游坡度：m = (1 -X)B/H = 70/98 = 0.715，且坝底宽约为坝高0.7-0.9倍，则取m=0.74。（3）.上游折坡点：1212上游设折坡，折坡点距坝底的高度取为坝高的（12）范围内，即（12 ）3 33 3X99.6=（33.266.4）m,取为50m，上游折坡点高程为折=142m。（4）.上游坡度：上游折坡的坡度取为1:0.15。（5）.坝底宽度：坝底宽度为 50X0.15+97.93X0. 74=80m。10191.6

15、 丛142.0192.0 _图2-1重力坝剖面图(单位：m)2.1.1.3排水装置设计洪水最大下泄流量6270m3/s ,则Z =113.74m ,下游水深 下113.74-92=21.74m，水头 H=113.74=76.19m。基础帷幕灌浆廊道上游壁到上游坝面的距离应不小于0.05-0.10倍水头，且 不小于 4-5m,即(0.050.1) x75.41二(3.771 7.541) m,取 5m,宽取 2.5m, 高取3m,廊道底离坝底距离不小于1.5倍底宽，取5m。基础排水廊道兼作灌浆廊道宽取2.0m，高取2.5m。坝内纵向排水廊道上游壁到上游坝面不小于(0.050.10 )倍水头，并不

16、小 于3口，即(0.050.1) x75.41= (3.7717.541) m,取帷幕排水廊道距上游坝面 距离为5m。2.1.1.4荷载计算图2-2坝体自重计算图图2-3坝底扬压力计算图水平应力 （kN/m）铅直应力（kN/m）力臂力矩!t(m)+ （逆时针）-（顺时针）表2-1荷载设计值计算表（设计水位状况）荷载(kN/m)4500W2W323904633153527.51.67157500657360105736.1W水上水压力 扬压力 浪压力 泥沙压力W水下P 上 44222.5P2318下U1U2U3U423.163307.51837.517144851.17007.23234.117

17、061.536.25 119896.937.568906.2534.6459372.9631.6714005277.24716798.5353.33332.50169789233551051080952200.2Pn1Pn21899. 646141.4 2318404. 693314164.157.66714564.298982.7 32153.91140361.9 1774916.36表2-2荷载设计值计算表（校核水位状况）水平应力（kN/m）铅直应力（kN/m）力臂fj!t(m)+ （逆时针）荷载 (kN/m)力矩-（顺时针）450023904633153515750027.5657360

18、1.67105736.1水压力 扬压力47951.42535.8浪压力泥沙压力3594.751837.51875.936.2537.534.4532.6437.507130309.768906.2519036.364624.761565277.64993.47212.73328.917673.7353.33332.50174769240401081890P 23.16L96440098197.932268.063314164.157.66714564.2用定值安全系数计算法沿坝基面的抗滑稳定分析: 若认为坝体与基岩胶结较差，用下式计算(2-3)f (E W - U)K = -EW为作用于滑动面

19、以上的力在铅直方向投影的代数和;EP为作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数和;U为作用于滑动面上的扬压力；f为滑动面上的抗剪摩擦系数，f=0.7；K为按抗剪强度计算公式计算的抗滑稳定安全系数，查水工建筑物表4-1有 K = 1.10，1.05。若认为坝体与基岩胶结良好，按下式计算(2-4)f (Sw - U) + c /K =V乙PSW为作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和，用标准值;SP为作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数和，用标准值；U为作用于滑动面上的扬压力；f为滑动面上的抗剪摩擦系数，f =0.75；c为坝体与坝基连接面的抗剪断凝聚力，c=0.5MPa；A为坝体与坝基连

20、接面的面积；K为按抗剪断强度计算公式计算的抗滑稳定安全系数，查水工建筑物表4-1 有K =3.0、2.5。第一种方法偏于安全。(1) 设计状况K = f (牛-)= .67244.15 =.2k=1.10乙 P 42078.6所以在设计水位情况下，坝体抗滑稳定满足要求。(2) 偶然状况K = f (涎-)= . 68812.31 =1.03 压=1.05乙 P 46680.66偶然状况的抗滑稳定系数偏小，不满足要求，故需采用一些工程措施，因为坝基 岩较坚硬，可将坝基开挖成若干倾向上游的斜面，在坝踵和坝趾设置深入基岩的 齿墙，以增强坝基抗滑稳定性。2.1.1.6应力分析(取坝基面)水平截面上的边

21、缘正应力，和oy，Oy=(2-5)(2-6)式中EW作用在计算截面以上全部荷载的铅直分力总和（向下为正）；EM作用在计算截面以上全部荷载对截面形心的力矩总和（逆时针正）;B一计算截面沿上下游方向的宽度。（1）设计状况EM=MG+Mu+Mp=-634554.46 kNm (计入扬压力)EW=66828.8kN(计入扬压力)a. 。二当 + 呈=0.241MPay BB 2 W 6 MO =-=1.43 MPayBB2b. 边缘剪应力T ,和T (m=0.74n=0.15)T- = (p - - p 6)n = (0.1955-0.241) x0.15=-0.0068MPaT- = (b- + p

22、 p-)m =O，m=1.43X0.74=1.0582MPac. .铅直截面上的边缘正应力和bx和b；(计入泥沙压力)6 = (p - p ) - (p -p - b-)n 2=0.195 5- (0.19 5 5-0 . 241) x 0.152 =0.19 65MPab-= (p- p-) + (b- + p- - p- )m2 =o，m2=1.43 X 0 . 742=0. 78 3MPa xuy uyd. 上游边缘主应力b -和b-12* = (1 + n)b - (p- - p- )n2 = (1+0.152) X0 . 241-0.195 5 x 0.152=0 . 242 MPa

23、b 2 = p- - p- =0.1955 MPae. 下游边缘主应力b-和b-12b；= (1 + m2)by_(p._p；)m2 = (1+0.742) x 1.43=2.213 MPa校核状况EM=MG+Mu+Mp= -800720.12 kN*m (计入扬压力)EW=99431.84N(计入扬压力)a. _ 今 + 旦=0.492MPay B B 2a，=! 6=i.994MPayBB2b. 边缘剪应力T，和T，(m=0.74n=0.15)t . = (p p. 2.)n = (0.1955-0.492) x 0.15=-0.0445MPaT = (b + p- - p”)m =a，m

24、=(1.994+0.1955) X 0.74=1.583MPac. 铅直截面上的边缘正应力和bx和b；(计入泥沙压力)6 = (p - p ) - (p - p -b-)n 2=0.195 5- (0.19 5 5-0 . 492) x 0.152 =0. 202MPab- - = (p - p ) + (b- - + p-. - p - )m2 =a，m2=1.994 X 0 . 742=1.09 2MPa xuy uyd. 上游边缘主应力b 和b- 12* = (1 + n)b- - (p - p- )n2 = (1+0.152) X0 . 492-0.195 5 x 0.152=0 .

25、499MPab 2 = p - p- =0.1955 MPa e.下游边缘主应力b-和b-12b 1- = (1 + m2)by -(p - - p-)m2 = (1+0.742) X 1.994=3.086 MPab2 = p - p =0 MPa综上，设计状况与偶然状况下坝踵、坝趾处没有出现过大拉应力，且主压应力未 大于允许压应力，故满足应力要求。2.2大坝工程量比较2.2.1重力坝工程量在142及176.42m将坝体沿水平向分成三块，从上往下依次为I、II、III, 工程量计算利用下式分别对三个坝块进行计算：V = + Zhb + （m + m ）H+ L2 hb + 2（m1 + m

26、）H （2-7）式中V一所求坝块的体积，m3；H一所求坝块的高度，m；L 一所求坝块坝面长度，m；1L 一所求坝块坝底长度，m；2b一所求坝块坝顶宽度，m；mm2一所求坝块上、下游坡度。则V=VI+VII+VIII=575063.83m32.2.2拱坝工程量拱坝工程量计算利用下式分别对四个坝块进行计算:_（A 上 + A 下 Ixh=2(2-8)其中 A- /360Xn （R 外2-R 内2）0一第i层拱圈的中心角；R 一第i层拱圈的外半径，1R 第i层拱圈的内半径，2m；m。表2-4拱坝各高程拱圈面积计算列表高程(m)R 内(m)R 外(m)中心角()拱圈面积A.(m2)191.251871

27、95104.52786.87166.7156.625169.3751013663.50141.8126.25143.75102.54226.42116.993.875116.125994036.759258.585.560.82062.90V =2786.87+2062.90+2 X(3663.50+4226.42+4036.75) X 24.9/2=357353.72 m32.2.3重力坝与拱坝工程量比较经比较，拱坝较重力坝可节约工程量：(V- V) / V=(575063.83-357353.72) /575063.83=37.86%第三章第一主要建筑物的设计3.1拱坝的型式尺寸及布置3.

28、1.1坝型选择坝型选择双曲拱坝。3.1.2拱坝的尺寸3.1.2. 1坝顶的厚度Tc根据结构、人防、运用等要求并考虑改善坝体应力，初步设计，采用下列经验公式：TC = 0.01H + 2.4 L1)(3-1)T.=35m式中 H一坝高(m), H=99.6m；L1坝顶高程处两拱端新鲜基岩之间的直线距离(m), Li=306mo0.01 x (H+2.4L1)=0.01x (99.6+2.4x306)=8.4血孔35m3.1.2.2坝底的厚度TB （拱坝在高程上分为5层）(3-2)式中L1坝顶高程处两拱端新鲜基岩之间的直线距离（m）, Li=306m；l一坝体倒第二层拱圈处两拱端新鲜基岩之间的直线

29、距离（m）, Ln-i=148m；H一坝体高度，m；K=0.0035；t一拱的允许压应力（MPa ），国内。一般取4-7MPa。. T0.0035X（306+148） x 99.6/6=26.38m取 TB=25m3.1.2.3上游面的曲线采用二次抛物线(3-3)式中：X 2p X , X -Tb、11 22 (2。-1)1其中p、p为经验系数，(6 =0.60.65, p =0.30.6)。 1212取 p = 0.64, P 2 = 0.40, H=99.25m,则x0.40 X 27/(2X0.64-1)=38.57x2X0.64 X 38.57=49.37yy 2则上游面的曲线万程为

30、Z =-49.37y + 38.57飞H H )3.1.2.4下游面的曲线Tc, TB沿高程线性内插，然后光滑修匀。设第i层拱圈的厚度为二，则T=T + （T-T） L =8+（27-8）/99.6X y =8+0.1908 y（3-4）i c B c Hii下游面曲线方程为Z= Z + Ti表3-1拱冠梁端面的几层典型拱圈的几何尺寸层数12345高程191.25166.7141.8116.992纵座标y024.8149.6274.4399.25上游面横坐标z0-9.93-15.04-15.33-10.8拱厚T.8.4112.5316.6420.7625下游面横坐标z282.822.466.9

31、216.2检验倒悬度：见附图，均满足小于1： 3的要求。表3-2各层拱圈特性参数高程拱圈厚平均半径中心角右半中心角左半中心角1/2弦 长岸坡平均坡度（m）（m）（m）（O）（O）（O）(m)（O）191.258.41187.15104.55353149.6645166.4312.53162.781014850122.3145141.6216.64134.52102.54949101.6645116.820.7696.34104485273.7145922563.3660.8414141.4045图3-1拱冠梁横剖面示意图（单位：m）3.2荷载组合3.2.1正常水位+温降3.2.2设计水位+温升

32、3.2.3校核水位+温升3.2.4正常水位+温降+地震3.3拱坝的应力计算3.3.1对荷载组合1, 2, 3使用FORTRAN程序进行电算3.3.1.1正常水位+温降n= 5u= .20 AT=-47.00 BT= 3.39 RG= 2.40 FS=10.00 RS= .85 EC=2200000.0EF=2200000.0 GC= .000008 HW= 6.25 HS= 76.25 X1= 38.56 X2= 31.10DESIGN POINT 0X1= 38.5600 X2= 31.1000LEVEL HIAFSLTR1 .0045.00149.668.41187.152 24.8145

33、.00122.3112.53162.783 49.6245.00101.6616.64134.524 74.4345.0073.7120.7696.345 99.2545.0041.4024.8863.36LEVELSM=SS=1258.13159.17121.59301.98.00.00.00.002298.94115.0354.82254.3069.4241.57-12.71113.843291.8358.96.03210.6484.17119.7413.90168.604236.20-6.52-36.43150.4735.20241.90130.30120.34594.56-52.21L

34、EVELDISPLASE1.045317.000317-33.9653.08PA9.32-78.75412.80PAT.00327.77-32.652.037196.00038916.231.013.026395.00048423.152.784.013731.00043829.998.295.003373.00019323.919.32设计水位+温升n= 5u= .20 AT= 47.00 BT= 3.39 RG= 2.40EF=2200000.0 GC= .000008 HW= 3.95FS=10.00 RS= .85 EC=2200000.0HS= 76.25 X1= 38.56 X2=

35、 31.10DESIGN POINT 0X1= 38.5600 X2= 31.1000LEVEL HIAFSLTR1.0045.00149.668.41187.15224.8145.00122.3112.53162.78349.6245.00101.6616.64134.52474.4345.0073.7120.7696.34599.2545.0041.4024.8863.36LEVELSM=SS=1290.20223.04197.53319.96.00.00.00.002307.50171.46126.92271.9492.5519.33-12.71113.843298.07115.0368

36、.71231.68116.8687.9313.90168.604246.9149.8825.59175.1979.43196.18130.30120.345122.74-3.4512.2484.90-3.07327.19327.77-32.65LEVELDISPLASEPAPAT1.030908.00011811.38.002.027668.00021318.41.593.020911.00034826.202.344.011314.00034535.086.725.003020.00015734.168.14校核水位+温升n= 5u= .20 AT= 47.00 BT= 3.39 RG= 2

37、.40 FS=10.00 RS= .85 EC=2200000.0EF=2200000.0 GC= .000008 HW= 1.25 HS= 76.25 X1= 38.56 X2= 31.10DESIGN POINT 0X1= 38.5600 X2= 31.1000LEVEL HIAFSLTR1.0045.00149.668.41187.15224.8145.00122.3112.53162.78349.6245.00101.6616.64134.52474.4345.0073.7120.7696.34599.2545.0041.4024.8863.36LEVELSM=SS=1316.4324

38、1.32212.80349.72.00.00.00.002332.90183.46134.54294.4098.6614.81-12.71113.843318.31121.0071.07247.40114.4293.1213.90168.604259.9551.0525.30184.5467.31211.34130.30120.345126.90-4.5211.8288.13-22.07349.62327.77-32.65LEVELDISPLASEPAPAT1.034554.00015412.37.002.030384.00025519.86.703.022534.00038927.892.5

39、34.011990.00037336.837.135.003142.00016735.278.413.3.2对荷载组合4进行手算3.3.2.1拱冠梁法计算拱梁荷载分配(1)变形协调方程为:Y a +AB = (P -x )5 +AA(3-5)ij i i i i i i=1式中：i1, 2, 3，n,拱冠梁与水平拱交点的序号，即拱的层数;j一单位荷载作用点的序号;Pj作用在第i层拱圈中面高程上总的水平径向荷载强度，包括水压力、1泥沙压力等；Xj一拱冠梁在第i层上所分配到的水平径向荷载强度，为未知数；(pi-xi)第 i层拱圈所分配到的水平径向均布荷载强度；X.梁在j点所分配到的荷载强度；*j一

40、梁在j点的单位荷载所引起i点的径向变位，称为梁的“单位变位”；AB.一作用于梁上竖直方向荷载引起的拱冠梁i处的径向变位；5 一单位径向荷载作用下拱冠处的径向变位，称为拱的变位系数； iAA.第i层拱圈由于该层均匀温度变化也C时在拱冠处的径向变位。(2)计算步骤：a. 梁的径向变位系数勺的计算。查表得各块的变位系数。, Ay 1, Ay 2，见附表第二页，查表所得的各块的 变位系数。，Ay 1，Ay 2,拱冠梁变位系数；的计算见下表表3-3拱冠梁变位系数a的计算ijh4/th4/t23a.ij636.9701192.59891851113.3903322.0903527.912981a110.4

41、14086000.8333330.50.333333ai20.1420320.5549870.7957820.6666670.50.166667ai300.1937950.249795000ai4000000ai5000000a210000.3333330.50a2200.55498700.1666670.50a”2300.1937950000a24000000a25000000a31000000a32000000续表h4/t33h4/t4382.2331811842.34723018113.848145 2.4178188.743114.173787 2.652859 9.185259001

42、.8333330.51.666667002.8333330.5400312005160.647125 1.834174 1.1666670.50.333333004130.228202 0.5828850000.714157 3.011784 1.6666670.50.5000000.252925 0.966236000001.3333330.50.833333002.3333330.52.66666700211004140.647125 0.917087 0.6666670.50.166667003120.228202 0.2914420000.714157 2.007856 1.16666

43、70.50.333333000000.252925 0.644157000000.8333330.50001.8333330.51.33333300110003120.64712500.1666670.50002110.22820200000.714157 1.003928 0.6666670.50.166667000000.252925 0.32207900000000001.3333330.5000000002100000000110000000.71415700.1666670.50000000.2529250000000000000000000000000000000000000000

44、00000000000000h2/t1h2/t2h2/t3h2/t473.1909849.1249880336.9913521629.65010116112.59498712.68064412.7368490.77203200.500.500.50.3670210.8337950.5010100.40239700.8682020.5010000.42248100.8907710.5000000.4354620000.500.500.500.8337950.5010100.40239700.8682020.5010000.42248100.8907710.5000000.435462000000

45、.500.500001010000.8682020.5010000.42248100.8907710.5000000.43546200000000.500000010000001000000.8907710.5000000.435462000000000000000000000000000000000000h3/t524.67059h2/t524.7402h24.81-1/Eca.ij11141.22.841.79-4.5E-07-0.0030867.535.1753.58-4.5E-07-0.0041844.924.4413.58-4.5E-07-0.0019822.523.6993.58-

46、4.5E-07-0.00073.7451.6031.79-4.5E-07-0.0001130.92.471.79-4.5E-07-0.0018150.644.4353.58-4.5E-07-0.002733.693.7013.58-4.5E-07-0.0014215.892.9593.58-4.5E-07-0.000532.8081.2331.79-4.5E-07-8.7E-0520.62.11.79-4.5E-07-0.0008633.763.6953.58-4.5E-07-0.0013822.462.9613.58-4.5E-07-0.0008611.262.2193.58-4.5E-07

47、-0.000371.8720.8631.79-4.5E-07-6.7E-0510.31.731.79-4.5E-07-0.000316.882.9553.58-4.5E-07-0.000511.232.2213.58-4.5E-07-0.000355.631.4793.58-4.5E-07-0.00020.9360.4931.79-4.5E-07-4.7E-0501.361.79-4.5E-07-3.5E-0502.2153.58-4.5E-07-6.5E-0501.4813.58-4.5E-07-5.7E-0500.7393.58-4.5E-07-4.9E-050.1231.79-4.5E-

48、07-2.2E-05b. 拱圈变位系数6 i的计算及均匀温度变化AA，的计算：(R)/、七=AjE I(3-6)c由气，T/R查表4 - 1求得A0AA =A7x(RcA9)(3 - 7)由平，T/R 查表 4-2 求得 AT , A0 = 47(C)a0T + 3.39以上两式子中气为半中心角，R为平均半径，T为拱厚，c为坝身材料线胀系数 0.000008。计算结果如下表：表3-4截面高程(m)拱厚T(m)平均半径R (m)T/R半中心角1191.258.41187.150.044110016532166.4312.53162.780.08060217493141.6216.64134.52

49、0.129128349494116.8120.7696.340.206221314505922563.360.441续表拱圈变位系数6 iT/R水平均匀径向压力下 r0R/Ec6 i1530.044937216-48.398893618.50682E-05-0.0041172062490.076975058-27.24579277.39909E-05-0.0020159413490.123699078-17.333350466.11455E-05-0.0010598564500.215486818-10.328403164.37909E-05-0.000452295410.392676768-

50、6.0854590910.0000288-0.000175261续表T/R均匀温降时 r0C t Ai1530.044937216-1.8411031260.0000083.983050847-0.0109792782490.076975058-1.7636887580.0000082.952261307-0.0067805943490.123699078-1.6435176930.0000082.34648028-0.0041501924500.215486818-1.4222829560.0000081.946169772-0.0021333565410.392676768-1.1411727270.0000080.70411985-0.000407289c. 垂直荷载作用下引起的梁的径向变位 Bj的计算：垂直荷载包括自重、水压力、扬压力等，当坝体很薄时，扬压力可忽略。. 垂直荷载作用下拱冠梁上i点处的径向变位为AB =AB.1 + %(3-8)1)AB.1的计算：由于垂直荷载的作用，悬臂梁内力弯矩引起i截面处的变位，根 据结构力学中弯矩面积法原理，其值为A = Q.y = AB.1(3-9)式中：Q为垂直荷载作用下i截面以下M/EI图面积；y为Q面积形心至i截面的 距离。表3-3拱冠梁基本尺寸、垂直荷载及其弯矩计算表水头水重