- •6.2.2 Определение отметки гребня плотины и гребня быка
- •6.2.3 Определение ширины водосливного фронта
- •6.2.4 Определение отметки гребня водослива
- •6.2.5 Проверка на пропуск поверочного расхода
- •6.3 Расчёт сопряжения потока в нижнем бьефе
- •6.4 Расчет параметров водобоя и принятых гасителей
- •6.5 Конструирование бетонной плотины
- •6.5.1 Определение ширины подошвы плотины
- •6.6 Конструирование отдельных элементов подземного контура
- •6.6.1 Понур
- •6.7.2 Ковш
- •6.8 Расчет фильтрации под плотиной методом удлиненной контурной линии
- •6.9 Статические расчёты плотины
- •6.9.1 Вес сооружения
- •6.9.2 Сила гидростатического давления воды
- •6.9.3 Давление грунта
- •6.9.4 Волновое воздействие
- •6.9.5 Пригрузы на плотину
- •6.9.6 Расчёт прочности плотины
- •6.10 Критерии прочности плотины
- •6.11 Расчёт устойчивости плотины
- •6.12 Расчет длины здания гэс
6.9.4 Волновое воздействие
Равнодействующая волнового давления при основном случае:
где по формуле (6.80):
Равнодействующая волнового давления при поверочном случае по формуле (6.79):
где по формуле (6.80):
Плечо силы относительно уровня покоя верхнего бьефа:
для основного случая:
для поверочного случая по формуле (6.81):
6.9.5 Пригрузы на плотину
Найдем пригруз на анкерный понур:
Пригрузы воды на плотину найдем по формуле (6.62) и вынесем в табллицу 6.3:
6.9.6 Расчёт прочности плотины
Расчёт прочности бетонной плотины следует производить по методу предельных состояний первой группы (по непригодности к эксплуатации). Исходя из практических соображений, в расчёте плотины принимаем сжимающие напряжения со знаком «–», растягивающие – со знаком «+».
Для удобства расчёта составлю таблицу 6.3, в которую внесу все нагрузки, умноженные на коэффициент надежности по нагрузке [7].
Таблица 6.3 – Основные нагрузки на плотину
Нагрузка |
|
Направление силы |
Основной случай |
Поверочный случай |
|||||||
Сила, кН |
Плечо, м |
Момент, кНм |
Сила, кН |
Плечо, м |
Момент, кНм |
||||||
Тв |
1 |
|
12550 |
16,7 |
209585 |
12550 |
16,7 |
209585 |
|||
Тн |
1 |
|
616 |
3,7 |
2279 |
1638 |
6,03 |
9877 |
|||
Gб |
0,95 |
|
10280 |
0,8 |
7813 |
10280 |
0,8 |
7813 |
|||
Gпл |
0,95 |
|
25330 |
2,85 |
68581 |
25330 |
2,85 |
68581 |
|||
Wвзв+Wф |
1 |
|
20580 |
32 |
658560 |
25860 |
26,4 |
682704 |
|||
Qз |
0,95 |
|
103 |
11 |
1076 |
103 |
11 |
1076 |
|||
Wволн |
1 |
|
168 |
45,3 |
7610 |
19 |
48,6 |
923 |
|||
Ео |
1,2 |
|
–53 |
5 |
–318 |
12 |
5 |
72 |
|||
Gпон |
1 |
|
2854 |
43,5 |
124149 |
2854 |
43,5 |
124149 |
|||
Gпвб |
1 |
|
18120 |
36,1 |
654132 |
18120 |
36,1 |
654132 |
|||
Gпнб |
1 |
|
570 |
20,8 |
11856 |
1270 |
19,5 |
24765 |
|||
N |
|
34891 |
30311 |
||||||||
∑ M |
29263 |
52421 |
Расчёт краевых напряжений для основного случая в горизонтальнлм сечениях плотины (при расчёте на 1 погонный метр длины) выполняется по формулам:
Для верховой грани:
Нормальное напряжение по горизонтальной площадке:
где – сумма вертикальных сил, действующих на плотину;
– сумма моментов всех сил, действующих на плотину;
– ширина подошвы плотины.
Нормальное напряжение по вертикальной площадке:
где кН/м3 – удельный вес воды;
– напор над расчётным сечением со стороны верхнего бьефа;
, где – угол между напорной гранью и вертикалью. Так как у водосливной плотины напорная грань вертикальна, то .
Касательное напряжение по горизонтальной площадке:
(6.85)
Главное напряжение:
Главное напряжение:
Для низовой грани аналогично по формулам (6.83)–(6.87):
Нормальное напряжение по горизонтальной площадке:
Нормальное напряжение по вертикальной площадке:
где , где – угол между низовой гранью и вертикалью;
– напор над расчётным сечением со стороны нижнего бьефа;
Касательное напряжение по горизонтальной площадке:
Главные напряжение:
.
Расчёт краевых напряжений для основного и поверочного случая сведём в таблицу 6.4.
Таблица 6.4 – Краевые напряжения действующие на плотину
Напряжение |
Основной случай |
Поверочный случай |
||
Напорная грань |
Напорная грань |
Напорная грань |
Низовая грань |
|
|
–586 |
–454 |
–454 |
–646 |
|
–563 |
–466 |
–466 |
–134 |
|
–73 |
40 |
40 |
119 |
|
–649 |
–419 |
–419 |
–111 |
|
–501 |
–501 |
–501 |
–730 |