清华大学：《高等水工建筑物》课程电子教案（PPT教学课件）第三讲 重力坝（重力坝的断面设计、重力坝的抗滑稳定分析）

水工建筑物 第三讲 主讲教授:李庆斌 2003年春

水工建筑物 第三讲 主讲教授： 李庆斌 2003年春

重力坝的荷载 (挡水坝段的主要荷载) wave P pressurc relief drains scdn internal ferriage uplift pressure if g rellef drain Pa foundatio epge,p的

重力坝的荷载 （挡水坝段的主要荷载） Seismic load

二、荷载组合( Load combinations) 荷载的分类( Category of loads 作用在坝上的荷载,分为: 基本荷载 essentialloads 经常地、长期地起作用的荷载 特殊荷载( exceptional loads) 偶然起作用的荷载

荷载的分类 ( Category of loads) 作用在坝上的荷载，分为： 二、荷载组合 (Load combinations) 基本荷载(essential loads)—— 经常地、长期地起作用的荷载 特殊荷载(exceptional loads)— —偶然起作用的荷载

基本荷载 (1)坝体及其上永久设备的自重; (2)正常蓄水位( normal maximum level, maximum retention evel)或设计洪水位( design flood level时的静水压力; (3)相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力; (4)泥沙压力; (5)相应于正常蓄水位或设计洪水 位时的浪压力; (6)冰压力; (7)土压力; (8)相应于设计洪水位时的动水压 力 (9)其它出现机会较多的荷载

（1）坝体及其上永久设备的自重； （2）正常蓄水位(normal maximum level, maximum retention level)或设计洪水位(design flood level)时的静水压力； （3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力； （4）泥沙压力； 基本荷载 （5）相应于正常蓄水位或设计洪水 位时的浪压力； （6）冰压力； （7）土压力； （8）相应于设计洪水位时的动水压 力； （9）其它出现机会较多的荷载

特殊荷载 exceptional loads (10)校核洪水位( spill way design flood level 时的静水压力; (11)相应于校核洪水位时的扬压力; (12)相应于校核洪水位时浪压力; (13)相应于校核洪水位时的动水压力; (14)地震荷载; (15)其它出现机会很少的荷载

（10）校核洪水位(spillway design flood level) 时的静水压力； （11）相应于校核洪水位时的扬压力； （12）相应于校核洪水位时浪压力； （13）相应于校核洪水位时的动水压力； （14）地震荷载； （15）其它出现机会很少的荷载。 特殊荷载(exceptional loads)

荷载组合( oad combination) 荷载组合可分为基本组合( usual load combination)和特殊组合( unusual or extreme load combination两类。 4基本组合属正常情况,由同时出 现的几种基本荷载所组成。 特殊组合属校核情况,由同时出 现的基本荷载和一种或几种特殊荷 载所组成。设计时,应从这两类组 合中选择几种最不利的、起控制作 用的组合情况进行计算

荷 载 组 合 可 分 为 基 本 组 合 (usual load combination)和特殊组合(unusual or extreme load combination)两类。 荷载组合(load combination) 基本组合属正常情况，由同时出 现的几种基本荷载所组成。 特殊组合属校核情况，由同时出 现的基本荷载和一种或几种特殊荷 载所组成。设计时，应从这两类组 合中选择几种最不利的、起控制作 用的组合情况进行计算

荷载组合表 表2-7荷载组合 荷载 荷 载 主要考虑情况 组合 自重静水扬压泥沙浪压冰压地震动水 附注 压力力压力力力荷载压力 1.正常蓄水位情况②@---@力根据坝体外是否填 基本组合 2 设计洪水位情况 3.冰冻情况 ①②|③④ ②静水压力及扬压力按相应 特1.校核洪水位情况①⑩⑩④| 殊组 合2.地震情况 o 「静水压力、扬压力和浪压 -⑦力按正常蓄水位计算,有 论证时可另作规定 注,1.应根据各种荷载同时作用的实际可能性,选择计算中最不利的荷载组合。 2.分期施工的坝应按相应的荷载组合分期进行计算。 施工期的情况应作必要的核算,作为特殊组合。 根据地质和其它条件,如考虑运用时排水设备易于堵塞、须经常维修时,应考虑排水失效的情况,作 为特殊组合

荷载组合表

查表注意事项 >应根据各种荷载同时作用的实际可能 性,选择计算中最不利的荷载组合。 分期施工的坝应按相应的荷载组合分 期进行计算。 施工期的情况应作必要的核算,作为 特殊组合。 根据地质和其它条件,如考虑运用时 排水设备易于堵塞,须经常维修时,应 考虑排水失效的情况作为特殊组合

➢应根据各种荷载同时作用的实际可能 性，选择计算中最不利的荷载组合。 ➢分期施工的坝应按相应的荷载组合分 期进行计算。 ➢施工期的情况应作必要的核算，作为 特殊组合。 ➢根据地质和其它条件，如考虑运用时 排水设备易于堵塞，须经常维修时，应 考虑排水失效的情况作为特殊组合。 查表注意事项

对于荷载组合,各国的习惯做法 日本: ◆在坝体稳定计算中,一般不计冰压力, 只考虑波浪的影响 令冬季波浪和冰压力不会同时产生, ☆在坝体上部,冰压力和浪压力两者的 影响的差别较小,而在坝的下部对只考 虑波浪作用的计算一般偏于安全 ◆不考虑温度荷载

对于荷载组合, 各国的习惯做法 日 本 : ❖在坝体稳定计算中，一般不计冰压力, 只考虑波浪的影响. ❖冬季波浪和冰压力不会同时产生， ❖在坝体上部，冰压力和浪压力两者的 影响的差别较小，而在坝的下部对只考 虑波浪作用的计算一般偏于安全. ❖不考虑温度荷载

其他各国习惯做法(续) 美国: ◆美国垦务局规定重力坝荷载组合汇总没有 浪压力而有冰压力等。 岁规定对于横向灌浆的收缩缝,由温度升高 体积膨胀引起水平推力,将在两岸坝肩上产 生扭转作用和附加荷载;由于温差作用,会 造成坝内孔洞附近的应力恶化,对这两种情 祝应考虑温度荷载

❖美国垦务局规定重力坝荷载组合汇总没有 浪压力而有冰压力等。 ❖规定对于横向灌浆的收缩缝，由温度升高 体积膨胀引起水平推力，将在两岸坝肩上产 生扭转作用和附加荷载；由于温差作用，会 造成坝内孔洞附近的应力恶化，对这两种情 况应考虑温度荷载。 其他各国习惯做法(续) 美国: