溢流壩段穩定應力分析計算綜述跟據設計數據繪制溢流壩段剖面圖，如圖7所示。圖7溢流壩段剖面圖1.1溢流壩段荷載計算(1)自重計算由CAD溢流壩剖面圖可知本設計溢流壩段剖面面積為400.27m2,故本設計中溢流壩段壩體自重為：(2)靜水壓力計算①正常蓄水位工況下：P=P?-P2?=3441.03-442.23=2998.80kN(→)②設計洪水位工況下：P=P-P?=3506.26-567.31=2938.95kN(→)③校核洪水位工況下：P=P-P?=3759.72-642.57=3117.15kN(→)(3)動水壓力計算溢流壩段動水壓力可以分解成水流產生的水平分應力和豎直分應力，可按式(43)和式(44)計算。水平分應力：PH=qPwv(cosa?-cosa?)式(37)豎直分應力：P=qPwD(sina?-sina?)式(38)式中：α、α?-兩側的反弧段所處最低點對應的中心角α?=53.13°,α?=0,其中，v=φ√2gH。①設計洪水位工況下：v=0.95×√2×9.8×15.99=16.②校核洪水位工況下：v=0.95×√2×9.8×16.41=17(4)揚壓力計算本設計中溢流壩段選在中間河床壩段，河床壩段取α=0.2~0.25,在本設計中取α=0.23。U?=25.0γwH?yH=ywH?-yH?①正常蓄水位工況下：U?=10.25×9.8×0.23×(465.00-448.00)=392.76kN(個)U?=2.25×(1-0.23)×9.8×(465.00-448.00)=288.63kN(個)U=U?+U?+U?+U?=2327.5+172.43+392.76+288.63=31②設計洪水位工況下：U?=25.0×9.8×(449.26-438.50)=2636.20kN(個)U?=4.50×0.23×9.8×(465.25-449.26)=162.19U?=10.25×9.8×0.23×(465.25-449.26)=369.42kN(個)U=U?+U?+U?+U?=2636.20+162.19+369.42+271.49=34③校核洪水位工況下：U?=25.0×9.8×(449.79-438.50)=2766.05kN(個)U?=4.50×0.23×9.8×(466.20-449.79)=166.45U?=10.25×9.8×0.23×(466.20-449.79)=379.13kN(個)式(39)式(340)式(41)式(42)式(43)式(44)kN(個)U=U?+U?+U?+U?=2766.05+166.45+379.13+278.62=3590.25kN(個)(5)泥沙壓力計算泥沙壓力計算和擋水壩段泥沙壓力相同，故泥沙壓力為：(6)波浪壓力計算①設計洪水位工況下：②校核洪水位工況下：溢流壩段與擋水壩段在荷載組合上是一致的，其荷載組合情況見表11。√√(1)自重對壩基形心的彎矩計算根據CAD圖可知，溢流壩剖面質心在距壩踵1.51m處(2)靜水壓力對壩基形心的彎矩計算①正常蓄水位工況下：Wp?=3441.03×(465.0-438.5)×1/3=30395.77kN·m(-)Wp?=442.23×(448.0-438.5)×1/3=1400.3W,=331.67×(25.0/2-(448-438.5)×0.75×2/3)=2②設計洪水位工況下：Wp?=3506.26×(465.25-438Wp?=567.31×(449.26-438.5)×1/3=2034.75kN·m(+)Ws=425.48×[25.0/2-(449.26-438.5)×0.75×2/3]=3029.42kN·m(-)③校核洪水位工況下：WP?=3759.72×(466.20-438.5)×1/3=3WP?=642.57×(449.79-438.50)×1/3=2418.21kN·m(+)(3)揚壓力對壩基形心的彎矩計算①正常蓄水位工況下：Wu?=392.76×[(25.0-4.5)×2/3-25.0×1/2]=458.②設計洪水位工況下：Wu?=369.42×[(25.0-4.5)×2/3-25.0×1/2]=430.99kN·m(一)③校核洪水位工況下：Wu?=166.45×(25.0/2-4.Wv4=278.62×(25.0/2-4.5×1/3)=3(4)波浪壓力對壩基形心彎矩計算①正常蓄水位工況下：MPI=33.89×(465.00-438.50)=②設計洪水位工況下：MPI=33.89×(465.25-438.50)=③校核洪水位工況下：MPI=21.39×(466.20-438.50)=kN·m(一)(5)泥沙壓力對壩基形心彎矩計算Mps=15.79×(440.90-438.50)×1/3=12.63kN·m(一)(6)動水壓力對壩基形心產生的彎矩計算①設計洪水位工況下：MPH=259.66×(465.25-438.50)=6945.9Mp=0.282×5.00×519.32=732.24kN·m(一)②校核洪水位工況下：MPH=342.04×(466.20-438.50)=9474.51kN·m(+)Mpv=0.282×5.00×710.35=1001.59kN·m(一)1.3.2作用力對壩基形心的彎矩之和(1)正常蓄水位工況下所有作用力對壩基形心彎矩之和不計揚壓力時所有作用力對壩基形心彎矩之和(2)設計洪水位工況下所有作用力對壩基形心彎矩之和不計揚壓力時所有作用力對壩基形心彎矩之和(3)校核洪水位工況下所有作用力對壩基形心彎矩之和不計揚壓力時所有作用力對壩基形心彎矩之和1.4抗滑穩定分析本設計中壩基范圍內巖層完整，不會出現軟弱面并滑動的情況，因此，溢流壩段壩體抗滑穩定分析與擋水壩段抗滑穩定分析的方法相近。(1)正常蓄水位工況下：①抗剪強度驗算壩體抗剪強度滿足規范要求。②承載能力極限狀態法驗算YoψS(.)=0.9×1.0×(2998.80+15.79+33.89)=274R()/Ya>Yoys()(2)設計洪水位工況下：①抗剪強度驗算壩體抗剪強度滿足規范要求。②承載能力極限狀態法驗算YoS(·)=0.9×1.0×(2938.95+15.79+33.89+259.66)=3248R()/Ya>Y?ys(.)壩體承載能力極限狀態滿足規范要求。(3)校核洪水位工況下：①抗剪強度驗算壩體抗剪強度滿足規范要求。②承載能力極限狀態法驗算Y?ψS(·)=0.9×1.0×(3117.15+15.79+21.39+342.04)=3146.73kNR()/Ya>Y?ψS()壩體承載能力極限狀態滿足規范規范要求。1.5應力分析(1)正常蓄水位工況下：①施工期(只計算自重)②運行期壩趾處應力分析滿足規范要求。(2)設計洪水位情況下：①施工期(只計算自重)②運行期壩趾處應力分析滿足規范要求。(3)校核洪水位工況下：①施工期(只計算自重)②運行期壩趾處應力分析滿足規范要求。①施工期1.5.2壩體內部應力計算(1)正常蓄水位工況下：①施工期σ=(1+0.752)×280.11=437.②運行期壩體內部應力滿足規范要求。上游面水壓力強度：P=9.8×(465.00-438.50)+10×(448.00-438.50)=354.70kPa下游面水壓力強度：P′=9.8×(448.00-438.50)=93.10kPa上下游邊緣的揚壓力強度為：P“=9.8×(465.00-438.50)=259.70kPa壩面主應力：溢流壩段壩內主應力滿足規范要求。(2)設計洪水位工況下：②運行期②運行期壩體內部應力滿足規范要求。上游面水壓力強度：P=9.8×(465.25-438.50)+10×(449.26-438.50)=369.75kPa下游面水壓力強度：P′=9.8×(449.26-438.50)=105.45kPa上游邊緣的揚壓力強度為：P“=9.8×(465.25-438.50)=262.15kPa下游邊緣的揚壓力強度為：溢流壩段壩面主應力為：溢流壩段壩內主應力滿足規范要求。(3)校核洪水位工況下①施工期σ=(1+0.752)×232.09=壩體內部應力滿足規范要求。上游面水壓力強度：P=9.8×(466.20-438.50)+10×(449.79-438.50)=384.06kPa下游面水壓力強度：P′=9.8×(449.79-438.50)=110.64kPa上下游邊緣的揚壓力強