发布时间 : 星期三 文章第二章 重力坝教案更新完毕开始阅读6b60060bf78a6529647d539e
满库时的坝体上游面拉应力和空库时的下游面拉应力，对于高坝，宜采用有限元法进行计算并用模型试验成果予以验证。
1.承载能力极限状态设计 承载能力极限状态通用表达式为
1γ0ψS（Fd，ak）≤?dR（fd，ak） 式中 S（· ）——作用效应函数； R（·）——抗力函数；
γ0——结构重要性系数；（重要结构1.1，一般结构1.0，次要结构0.9） ψ——设计状况系数（持久状况1.0；短暂状况0.95；偶然状况0.85） Fd——作用的设计值；（作用标准值乘分项系数） ak——几何参数；（结构构件几何参数的标准值） fd——材料性能的设计值； γd——结构系数。 ● 坝趾抗压强度极限状态
重力坝正常运行时,下游坝址发生最大主压应力,故抗压强度承载能力极限状态作用效应函数：
?WR?MRTR2?)(1?m2)AJRRS（·）=
(抗压强度极限状态抗力函数
R(·)=fc 或 R(·)=fR ● 坝体选定截面下游的抗压强度承载能力极限状态 作用效应函数
S(?)?(
?WC?MCTC2?)(1?m2)ACJC
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抗压强度极限状态抗力函数 R（·）=fc
式中 ΣMR、ΣMC——全部法向作用分别对坝基面、计算截面形心的力矩之和，KN·M，逆时针方向为正；
AR、AC——分别为坝基面面积、计算截面面积，m2；
TR、TC——分别为坝基面、计算截面形心轴到下游面的距离； JR、JC——坝基面、计算截面分别对形心轴的惯性矩； m2——坝体下游坡度；
fc——坝基面混凝土抗压强度KPa； fR——基岩抗压强度KPa； 2.正常使用极限状态计算
● 坝踵不出现拉应力，计入扬压力后，计算式：
S(?)??WR?MRTR'??0ARJR
核算坝踵应力时，应分别考虑，短期组合和长期组合。
● 坝体上游面的垂直应力不出现拉应力，计入扬压力后，计算公式为：
S(?)??Wc?McTc'??0AcJc
其中：ΣWR、ΣWc分别为坝基面，坝体截面以上法向作用之和（方向以向下为正）；
ΣMR、ΣMc、分别为坝基面，坝体截面上全部作用对截面形心力矩之和（以逆时针为正）；
AR、AC、JR、JC、TR’、TC’分别为坝基面和坝体截面的面积、惯性矩、截面形心轴至上游边缘之矩。
核算坝体上游面的垂直应力应采用长期组合进行计算。正常使用极限状态计算中，作用效应函数中的作用均以作用的标准值或代表值。
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第五节 重力坝的应力分析（二）
讲解重力坝设计例题： 一．基本资料
某高山峡谷地区规划的水利枢纽，拟定坝型为混凝土重力坝，其任务以防洪为主、兼顾灌溉、发电，为3级建筑物，试根据提供的资料设计非溢流坝剖面。
1．水电规划成果 上游设计洪水位为355.0 m，相应的下游水位为331.0 m；上游校核洪水位356.3 m ，相应的下游水位为332.0 m；正常高水位354.0 m；死水位339.5 m。
2．地质资料 河床高程328.0 m，约有1~2 m覆盖层，清基后新鲜岩石表面最低高程为326.0m。岩基为石炭岩，节理裂隙少，地质构造良好。抗剪
??fc断强度取其分布的0.2分位值为标准值，则摩擦系数 ck=0.82，凝聚力ck =0.6MPa。
3．其它有关资料 河流泥沙计算年限采用50年，据此求得坝前淤沙高程337.1 m。泥沙浮重度为6.5kN/ m3 ，内摩擦角θ=18°。
枢纽所在地区洪水期的多年平均最大风速为15m/s，水库最大风区长度由库区地形图上量得D=0.9km。
坝体混凝土重度γc =24kN/m3，地震设计烈度为6度。拟采用混凝土强度等级C10，90d龄期，80%保证率，fckd强度标准值为10MPa，坝基岩石允许压应力设计值为4000kPa。
二．设计要求：
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