水工建筑物荷載的計(jì)算_第1頁(yè)
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1、2121水工建筑物的荷載計(jì)算水工建筑物的荷載計(jì)算水工建筑物上的作用有:重力、水作用、滲透作用力、風(fēng)及波浪作用、冰及冰凍作用、重力、水作用、滲透作用力、風(fēng)及波浪作用、冰及冰凍作用、溫度、土及泥沙作用、地震作用溫度、土及泥沙作用、地震作用等。一、自重一、自重W=Vγ一般素砼取23.5~24kNm3,鋼筋砼取24.5~25kNm3,漿砌石取21.5~23kNm3,對(duì)土石壩的材料重度應(yīng)根據(jù)具體性能及不同部位,分別取濕重度、干重度、飽和重度、浮重

2、度等幾種情況計(jì)算。水工建筑物上永久固定設(shè)備,如閘門、啟閉機(jī)等,其自重標(biāo)準(zhǔn)值采用設(shè)備標(biāo)牌重量作用分項(xiàng)系數(shù):大體積混凝土、土石壩取1.0;對(duì)普通水工混凝土、金屬結(jié)構(gòu)(設(shè)備)取1.05,當(dāng)自重對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)取0.95。地下工程的混凝土襯砌取1.1,其對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)取0.9。二、水壓力二、水壓力水體對(duì)各種水工結(jié)構(gòu)均發(fā)生作用,作用結(jié)果是對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水壓力,其可分為靜水壓力和動(dòng)水壓力。1靜水壓力靜水壓力水體靜止?fàn)顟B(tài)下對(duì)某結(jié)構(gòu)表面的作用力稱為靜水壓力(1)

3、作用在壩、閘等結(jié)構(gòu)面上的水壓力PH=221Hw?PV=wwV?(2)管道及地下結(jié)構(gòu)上的水壓力計(jì)算。內(nèi)水壓力:作用在管道內(nèi)壁上的靜水壓力;外水壓力:作用于管道或襯砌外側(cè)的水壓力。對(duì)內(nèi)水壓力,為計(jì)算方便,常將其分解成均勻內(nèi)水壓力和非均勻內(nèi)水壓力兩部分。hpwwr??)cos1(????iwwrrp對(duì)有壓隧洞的砼襯砌的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值可按式(26)計(jì)算。(26)eeekHp????式中:——作用于襯砌上的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值(KNm2);ekp——外

4、水壓力折減系數(shù),可按表21采用;e?——作用水頭(m),按設(shè)計(jì)采用的地下水位線與隧洞中心線的eH高差確定。同內(nèi)水壓力一樣,外水壓力也可分解成均勻外水壓力和非均勻外水壓力。非均勻外水壓力的合力方向垂直向上,合力的大小應(yīng)等于單位洞長(zhǎng)排開水體的重1擋土建筑物的土壓力擋土建筑物的土壓力(1)靜止土壓力當(dāng)墻后填土表面水平,墻背后鉛直時(shí)(見圖27(a)),作用在墻背的靜止土壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:ookKHF221??式中:Fok——靜止土壓力標(biāo)準(zhǔn)

5、值(KNm),作用于距墻底處,水平指3H向墻背。γ——擋土墻后填土的重度(KNm3);H——擋土墻高度(m);Ko——靜止土壓力系數(shù),當(dāng)墻后為正常固結(jié)粘土?xí)rKo=1cos?——墻后填土的有效內(nèi)摩擦角()?(2)主動(dòng)土壓力計(jì)算作用在擋土結(jié)構(gòu)單位長(zhǎng)度上的主動(dòng)土壓力,可按土力學(xué)基本公式計(jì)算。擋土墻后土壓力強(qiáng)度在垂直方向?yàn)槿切畏植迹▔筇钔疗烬R、無(wú)荷載)。aakkHF221??式中:——主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(KNm,其作用點(diǎn)距墻底處,與水平面呈a

6、kF3H的夾角(見圖27(b));)(???ka——主動(dòng)土壓力系數(shù),可按土力學(xué)及有關(guān)規(guī)范計(jì)算。2淤沙壓力淤沙壓力)245(2122sssbsktghP?????式中:Psk——淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值(KNm)——淤沙的浮重度(KNm3)sb?hs——擋水建筑物前泥沙的淤積高度(m)——淤沙的內(nèi)摩擦角()s?3上埋式埋管的土壓力上埋式埋管的土壓力對(duì)壩下埋管或倒虹吸管,往往管上埋有土體,這些土體將對(duì)管身產(chǎn)生垂直土壓力和側(cè)向土壓力(見圖28)。作用在

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