水工建筑物荷載的設(shè)計(jì)規(guī)范_第1頁(yè)
水工建筑物荷載的設(shè)計(jì)規(guī)范_第2頁(yè)
水工建筑物荷載的設(shè)計(jì)規(guī)范_第3頁(yè)
水工建筑物荷載的設(shè)計(jì)規(guī)范_第4頁(yè)
水工建筑物荷載的設(shè)計(jì)規(guī)范_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范前言本規(guī)范是根據(jù)1990年原能源部、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院“(90)水規(guī)字11號(hào)”文件的安排組織制訂的。其目的在于統(tǒng)一水利水電工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用(荷載)取值標(biāo)準(zhǔn),以利于按照GB50199—94水利水電工程可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的原則和方法進(jìn)行水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本規(guī)范必須與按照GB50199—94水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》制訂的其他水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范配套使用。本規(guī)范中所列全部附錄都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。本規(guī)范由電力工業(yè)部水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院提出、歸口并負(fù)責(zé)解釋。本規(guī)范的主編單位:電力工業(yè)部中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院。參編單位有:電力工業(yè)部北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,水利部上??睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院、東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,中國(guó)水利水電科學(xué)研究院,南京水利科學(xué)研究院。本規(guī)范的主要起草人:梁文治、家常春、苗琴生、張學(xué)易段樂(lè)齋、周芙、黃東軍、范明橋、劉文灝、陳厚群、席與光盧興良、薛瑞寶、趙在望、岳耀真、呂祖?zhèn)?、潘王華、劉蘊(yùn)供吳孝仁、侯順載、據(jù)常忻、王鑒義、湯書(shū)明、聶廣明、徐伯孟潘玉喜、唐政生、酈能惠、李啟雄、黃淑萍。1范圍1本規(guī)范適用于各類(lèi)水工建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB50199—94水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GBJg—87建筑物結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ145—90土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)DL5073—1997水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T5058—1996水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范2DL/T5082一1998水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范3總則3.0.1為了統(tǒng)一水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用取值標(biāo)準(zhǔn),使設(shè)計(jì)符合安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的要求,特制訂本規(guī)范。3.0.2本規(guī)范是根據(jù)GB50199—94水利水電i程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的原則制定的。3.0.3本規(guī)范未予規(guī)定的其他作用,應(yīng)按照各類(lèi)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定。33.0.4當(dāng)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引用與公路、航運(yùn)及港口工程等有關(guān)的作用時(shí),應(yīng)根據(jù)各部門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定經(jīng)具體分析后確定。4455665作用分類(lèi)和作用效應(yīng)組合5.1作用分類(lèi)及作用代表值5.1.1結(jié)構(gòu)上的作用,可按作用隨時(shí)間的變異分為下列三類(lèi):(1)永久作用;(2)可變作用;(3)偶然作用。水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時(shí)間變異的分類(lèi)可按附錄A采用。5.1.2水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)不同作用應(yīng)采用不同的代表值。永久作用和可變作用的代表值采用作用的標(biāo)準(zhǔn)值;偶然作用的代表值,除本規(guī)范已有規(guī)定者外,可按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,或根據(jù)觀(guān)測(cè)資料結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析確定。5.1.3本規(guī)范所列永久作用、可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值和偶然作用的代表值以及作用的分項(xiàng)系數(shù),均應(yīng)按各章中的規(guī)定采用。5.2作用效應(yīng)組合5.2.1水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計(jì)狀況下可能同時(shí)出現(xiàn)的作用,按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行作用效應(yīng)組合,并采用各自最不利的組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。75.2.2當(dāng)結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)應(yīng)于持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用基本組合;偶然設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用偶然組合。偶然組合中應(yīng)只考慮一種偶然作用。5.2.3承載能力極限狀態(tài)的基本組合應(yīng)采用下列設(shè)計(jì)表認(rèn)式,在偶然組合中,偶然作用的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.0;與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的某些可變作用,可對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值作適當(dāng)折減。5.2.4當(dāng)結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求分別采用作用的短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合,并可采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式:8(1)短期效應(yīng)組合:96建筑物自重及永久設(shè)備自重6.1建筑物自重6.1.1水工建筑物(結(jié)構(gòu))的自重標(biāo)準(zhǔn)值,可按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸與一其材料重度計(jì)算確定。水工建筑物常用材料的重度可參照附錄B中表B1采用。6.1.2大體積混凝土結(jié)構(gòu)的材料重度,應(yīng)根據(jù)選定的混凝土配合比通過(guò)試驗(yàn)確定。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),可采用23.5~24.okN/m3,或根據(jù)骨料重度、粒徑按附錄B中表BZ采用。6.1.3土壩(含土壩和堆石壩的防滲上體)的材料重度,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容和土體部位的不同,分別采用濕重度、飽和重度或浮重度,其數(shù)值可根據(jù)壓實(shí)干重度、含水量和孔隙率換算得出。堆石壩的材料重度應(yīng)根據(jù)堆石部位的不同,分別采用壓實(shí)干重度或浮重度。土石壩土體和堆石體的壓實(shí)干重度應(yīng)由壓實(shí)試驗(yàn)確定。中、小型土石壩在初步計(jì)算缺乏資料時(shí),其壓實(shí)干重度可按附錄B表B3采用,但最終應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料予以修正。106.1.4建筑物(結(jié)構(gòu))自重的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按表6.1.4采用。106.2永久設(shè)備自重6.2.1永久設(shè)備的自重標(biāo)準(zhǔn)值采用設(shè)備的銘牌重量。116.2.2永久設(shè)備自重的作用分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)其作用效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)應(yīng)采用1.05,有利時(shí)應(yīng)采用0.95。7靜水壓力7.1一般規(guī)定7.1.1垂直作用于建筑物(結(jié)構(gòu))表面某點(diǎn)處的靜水壓強(qiáng)應(yīng)按下式計(jì)算,泥沙河流應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。7.1.2應(yīng)區(qū)分水工建筑物不同的設(shè)計(jì)狀況,分別按持久設(shè)計(jì)狀況、短暫設(shè)計(jì)狀況和偶然設(shè)計(jì)狀況下的計(jì)算水位確定相應(yīng)的靜水壓力代表值。7.1.3靜水壓力(包括外水壓力)的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.0。7.2樞紐建筑物的靜水壓力7.2.1壩、水閘等擋水建筑物和河床式水電站廠(chǎng)房在運(yùn)用期靜水壓力代表值的計(jì)算水位應(yīng)按下列規(guī)定確定:(1)持久設(shè)計(jì)狀況,上游采用水庫(kù)的正常蓄水位(或防洪高水位),下游采用可能出現(xiàn)的不利水位;(2)偶然設(shè)計(jì)狀況,上游采用水庫(kù)的校核洪水位,下游采用水庫(kù)在該水位泄洪時(shí)的水位。(3)短暫設(shè)計(jì)狀況,采用設(shè)計(jì)預(yù)定該建筑物在檢修期的上、下游水位。注:與地震作用組合時(shí)的靜水壓力代表值,其計(jì)算水位應(yīng)按18.3的有關(guān)規(guī)定確定。7.2.l所規(guī)定的上游計(jì)算水位采用。127.2.2對(duì)于泄水建筑物的首部擋水結(jié)構(gòu),其靜水壓力代表值的計(jì)算水位可按。7。2。1所規(guī)定的上游計(jì)算水位采用。7.2.3壩后式和岸邊式水電站廠(chǎng)房靜水壓力代表值的下游計(jì)算水位,可按下列規(guī)定確定;(1)持久設(shè)計(jì)狀況,采用廠(chǎng)房的設(shè)計(jì)洪水位。(2)偶然設(shè)計(jì)狀況,采用廠(chǎng)房的校核洪水位。(3)廠(chǎng)房在施工、機(jī)組檢修等短暫設(shè)計(jì)狀況下的計(jì)算水位,按SD335—89K水電站廠(chǎng)房設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。7.2.4水工隧洞、壓力管道及調(diào)壓室等建筑物在各種設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)根據(jù)水庫(kù)特征水位結(jié)合建筑物具體運(yùn)用條件,按照各類(lèi)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定。7.2.5臨時(shí)性水工建筑物以及壩體在施工期渡汛時(shí)靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的洪水標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定。7.3水工閘門(mén)的靜水壓力7.3.1水工閘門(mén)在各種設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)根據(jù)閘門(mén)的不同運(yùn)用條件確定。7.3.2設(shè)置在發(fā)電、供水、泄水和排沙等建筑物進(jìn)水口(或泄水道內(nèi))的工作閘門(mén)或事故閘門(mén),其持久設(shè)計(jì)狀況和偶然設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)按7.2.1所規(guī)定的上游計(jì)算水位采用。對(duì)于溢洪道露頂式工作閘門(mén),可不考慮偶然設(shè)計(jì)狀況。7.3.3設(shè)置在船閘上閘首的工作閘門(mén)。持久設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位應(yīng)采用正常蓄水位或最高通航水位;偶然設(shè)計(jì)狀況應(yīng)采用校核洪水位或最高擋水位。7.3.4設(shè)置在泄水道、船閘等建筑物以及水電站引水道的進(jìn)水口、尾水管出口等處的上、下游檢修閘門(mén),其短暫設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)采用設(shè)計(jì)預(yù)定該建筑物檢修時(shí)的上、下游水位。137.3.5導(dǎo)流底孔和其他臨時(shí)性擋水建筑物的閘門(mén),應(yīng)根據(jù)其臨時(shí)擋水的洪水標(biāo)準(zhǔn)以及閘門(mén)的運(yùn)用條件,確定相應(yīng)短暫設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位。7.4管道及地下結(jié)構(gòu)的外水壓力7.4.1混凝土壩壩內(nèi)鋼管放空時(shí)各計(jì)算斷面的外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按以下規(guī)定確定,處的外水壓力為零,其間壓力沿管軸線(xiàn)接直線(xiàn)規(guī)律分布;(2)起始斷面作用水頭H的計(jì)算水位宜采用正常蓄水位,折減系數(shù)a可根據(jù)鋼管外圍的防滲、排水及接觸灌漿等情況采用1.0~0.5。7.4.2計(jì)算地下結(jié)構(gòu)外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)所采用的設(shè)計(jì)地下水位線(xiàn),應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料,結(jié)合水文地質(zhì)條件和防滲排水效果,并考慮工程投人運(yùn)用后可能引起的地下水位變化等因素,經(jīng)綜合分析確定。7.4.3作用于混凝土襯砌有壓隧洞的外水壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:7.4.4當(dāng)無(wú)壓隧洞和地下洞室設(shè)置排水措施時(shí),可根據(jù)排水效和排水設(shè)施的可靠性對(duì)計(jì)算外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的作用水頭作適當(dāng)折減,其折減值可采用工程類(lèi)比或滲流計(jì)算分析確定。7.4.5對(duì)于有鋼板襯砌的壓力隧洞,可按下列情況確定作用于鋼管的外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的作用水頭。(1)對(duì)于埋深較淺且未設(shè)排水措施的壓力隧洞,其外水壓力。作用水頭宜接設(shè)計(jì)地下水位與管道中心線(xiàn)之間的高差確定。(2)當(dāng)壓力隧洞的頂部或外側(cè)設(shè)置排水洞時(shí),可在考慮巖層性能及排水效果的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程類(lèi)比或滲流計(jì)算分析,對(duì)排水洞以上的外水壓力作用水頭作適當(dāng)折減。141415(3)當(dāng)鋼襯外圍設(shè)置排水管時(shí),可根據(jù)排水措施的長(zhǎng)期有效性,采用工程類(lèi)比法或滲流計(jì)算,綜合分析確定外水壓力作用水頭。158揚(yáng)壓力8.1一般規(guī)定8.1.1混凝土壩、水閘和水電站廠(chǎng)房等建筑物的揚(yáng)壓力,應(yīng)按垂直作用于計(jì)算截面全部截面積上的分布力計(jì)算。8.1.2作用于建筑物計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力分布圖形,應(yīng)根據(jù)不同的水工結(jié)構(gòu)型式,上下游計(jì)算水位,地基地質(zhì)條件及防滲排水措施等情況確定。確定揚(yáng)壓力分布圖形時(shí)的上下游計(jì)算水位,應(yīng)與計(jì)算靜水壓力代表值的上下游計(jì)算水位一致。8.1.3計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力代表值,應(yīng)根據(jù)該截面上的揚(yáng)壓力分布圖形計(jì)算確定。其中,矩形部分的合力為浮托力代表值,其余部分的合力為滲透壓力代表值。對(duì)于在壩基設(shè)置抽排系統(tǒng)的情況,主排水孔之前的合力為揚(yáng)壓力代表值;主排水孔之后的合力為殘余揚(yáng)壓力代表值。8.2混凝土壩的揚(yáng)壓力168.2.1巖基上各類(lèi)混凝土壩壩底面的揚(yáng)壓力分布圖形可按下列三種情況分別確定:揚(yáng)壓力作用水頭為HI下游處為H2其間以直線(xiàn)連接[見(jiàn)圖8·2·1上述情況中,滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)。揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)a1及殘178.2.2壩體內(nèi)部計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力分布圖形,當(dāng)設(shè)有壩體排水管時(shí),可按圖8.2.2確定。其中排水管處的壩體內(nèi)部滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)a3可按下列情況采用:實(shí)體重力壩、拱壩及空腹重力壩的實(shí)體部位采用0.2。(2)寬縫重力壩、大頭支墩壩的無(wú)寬縫部位采用0.2,有寬縫部位采用0.15。當(dāng)未設(shè)壩體排水管時(shí),上游壩面處揚(yáng)壓力作用水頭為HI下游壩面處為,H2其間以直線(xiàn)連接18198.2.3壩底面和壩體內(nèi)部揚(yáng)壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按下列情況采用:(1)浮托力的作用分項(xiàng)系數(shù)均采用1.0。(2)滲透壓力的作用分項(xiàng)系數(shù),對(duì)實(shí)體重力壩采用1.2對(duì)寬縫重力壩、大頭支墩壩、空腹重力壩以及拱壩采用1.1。(3)對(duì)于壩基下游設(shè)置抽排系統(tǒng)的情況,主排水孔之前揚(yáng)壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)采用1.1主排水孔之后殘余揚(yáng)壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)采用1.2。8.2.4當(dāng)壩前地基面設(shè)有粘土鋪蓋,或多泥沙河流的壩前地基面上能形成淤沙鋪蓋時(shí),可依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)壩題及排水孔處的揚(yáng)壓力作用水頭作適當(dāng)折減。8.2.5作用于護(hù)坦底面的揚(yáng)壓力分布圖形,可根據(jù)相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況下壩趾與護(hù)坦首部連接處的揚(yáng)壓力作用水頭,以及護(hù)坦下游水位確定。若底部設(shè)置妥善的排水系統(tǒng)并具備檢修條件且接縫間止水可靠時(shí),可考慮排水對(duì)降低揚(yáng)壓力的影響。8.3水閘的揚(yáng)壓力8.3.1巖基上水閘底面的揚(yáng)壓力分布圖形,可按8.2中實(shí)體重力壩情況確定。8.3.2軟基上水閘底面的揚(yáng)壓力分布圖形,宜根據(jù)上下游計(jì)算水位,閘底板地下輪廓線(xiàn)的布置情況,地基土質(zhì)分布及其滲透特性等條件分析確定。一般情況下,滲透壓力可采用改進(jìn)阻力系數(shù)法或流網(wǎng)法計(jì)算。改進(jìn)阻力系數(shù)法見(jiàn)附錄D。8.3.3軟基上水閘兩岸墩墻側(cè)向滲透壓力的分布圖形可按下列情況確定:(1)當(dāng)墻后土層的滲透系數(shù)小于地基滲透系數(shù)時(shí),可近似地采用相應(yīng)部位的閘底滲透壓力分布圖形.(2)當(dāng)墻后土層的滲透系數(shù)大于地基滲透系數(shù)時(shí),應(yīng)按側(cè)向繞流計(jì)算確定.(3)對(duì)于大型水閘,應(yīng)經(jīng)三向電擬試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證。208.3.4水閘揚(yáng)壓力的作用分項(xiàng)系數(shù),對(duì)于浮托力應(yīng)采用1.0.滲透壓力可采用1.2。8.4水電站廠(chǎng)房和泵站廠(chǎng)房的揚(yáng)壓力8.4.1巖基上河床式水電站廠(chǎng)房、泵站廠(chǎng)房底面的揚(yáng)壓力分布圖形,可按8.2中巖基上的實(shí)體重力壩情況確定;對(duì)于壩后式、岸邊式水電站廠(chǎng)房,則參照巖基上實(shí)體重力壩情況具體分析確定。8.4.2對(duì)于廠(chǎng)壩為整體連接,或所設(shè)置的永久性變形縫已經(jīng)止水封閉的巖基上的壩后式水電站廠(chǎng)房,廠(chǎng)房底面的揚(yáng)壓力分布圖形應(yīng)與壩體共同考慮。8.4.3軟基上河床式、岸邊式水電站廠(chǎng)房以及泵站廠(chǎng)房底面的揚(yáng)壓力分布圖形,可參照8.3中軟基上的水閘情況確定。218.4.4水電站廠(chǎng)房和泵站廠(chǎng)房揚(yáng)壓力的作用分項(xiàng)系數(shù),對(duì)于浮托力應(yīng)采用1.0,滲透壓力可采用1.2。9動(dòng)水壓力9.1一般規(guī)定9.1.1作用在水工建筑物過(guò)流面一定面積上的動(dòng)水壓力(包括時(shí)均壓力和脈動(dòng)壓力),應(yīng)按該面積上各點(diǎn)動(dòng)水壓強(qiáng)的合力計(jì)算。動(dòng)水壓力一般可只計(jì)及時(shí)均壓力,但當(dāng)水流脈動(dòng)影響結(jié)構(gòu)的安全或引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí),應(yīng)計(jì)及脈動(dòng)壓力的影響。9.1.2計(jì)算動(dòng)水壓力時(shí),應(yīng)區(qū)分恒定流和非恒定流兩種水流狀態(tài)。對(duì)于恒定流,尚應(yīng)區(qū)別漸變流或急變流等不同流態(tài),并采用相應(yīng)的方法計(jì)算。水電站壓力水道系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的水錘壓力,應(yīng)按有壓管道的非恒定流計(jì)算。9.1.3對(duì)于重要的或體形復(fù)雜的水工建筑物,其動(dòng)水壓力宜通過(guò)模型試驗(yàn)測(cè)定并經(jīng)綜合分析確定。9.2漸變流時(shí)均壓力229.2.1漸變流時(shí)均壓強(qiáng)的代表值,可根據(jù)相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況下的水流條件,通過(guò)計(jì)算或試驗(yàn)求得水面線(xiàn)后按下式計(jì)算(見(jiàn)圖7.2.l):9.3.4反弧段水流離心力的作用分項(xiàng)系數(shù)可采用1.l。9.4水流對(duì)尾檻的沖擊力249.4.1水流對(duì)消力地尾檻的沖擊力代表值可按下式計(jì)算:25平均流速;對(duì)于反弧鼻坎挑流,可取反派最低處的斷面平均流速。9.5.3泄水建筑物不同部位的脈動(dòng)壓強(qiáng)系數(shù)可按表9.5.3-1及表9.5.3-2選用對(duì)于重要工程,宜根據(jù)專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)確定。9.5.4脈動(dòng)壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.3。9.6水錘壓力9.6.1當(dāng)水電站水輪發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷突然變化時(shí),相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況下壓力水道(包括蝸殼、尾水管及壓力尾水道)內(nèi)產(chǎn)生的水錘壓用數(shù)值積分等方法時(shí),采用1.0當(dāng)采用附錄E中的解析公式計(jì)算時(shí),對(duì)于沖擊式水輪機(jī)可采用1.0對(duì)于反擊式水輪機(jī),應(yīng)根據(jù)其轉(zhuǎn)速經(jīng)試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),混流式水輪機(jī)可采用1.2軸流式水輪機(jī)可采用l.4。9.6.2壓力水道不同部位在持久設(shè)計(jì)狀況(或偶然設(shè)計(jì)狀況)下的水錘壓力代表值,應(yīng)按下列靜水頭和機(jī)組運(yùn)行工況計(jì)算確定。(1)上游壓力水道(包括抽水蓄能電站上游壓力水道),采用水庫(kù)正常蓄水位(或校核洪水位)與廠(chǎng)房下游相應(yīng)發(fā)電(或泄洪)尾水位之差,共一條壓力水道的全部機(jī)組突然丟棄全部負(fù)荷.(2)下游壓力水道,采用廠(chǎng)房下游設(shè)計(jì)洪水位(或校核洪水位)與相應(yīng)上游水庫(kù)水位之差,共一條下游壓力水道的全部n臺(tái)機(jī)組由(n—1)臺(tái)增至n臺(tái),或全部機(jī)組由三分之二負(fù)荷突然增至滿(mǎn)載。(3)抽水蓄能電站的下游壓力水道,按下游水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位(或校核洪水位)在水泵工況揚(yáng)程最小抽水量最大時(shí),共一條下游壓力水道的全部機(jī)組突然斷電,導(dǎo)葉全部拒動(dòng)。(4)經(jīng)分析論證后,認(rèn)為不存在全部丟棄負(fù)荷全部導(dǎo)葉拒動(dòng)的情況,亦可按機(jī)組部分丟棄負(fù)荷或部分導(dǎo)葉拒動(dòng)考慮。9.6.3上、下游壓力管道中各計(jì)算截面的水錘壓力水頭值可按下列公式計(jì)算。26269.6.4上游壓力水道末端采用的水錘壓力升高值,應(yīng)不小于正常蓄水位下壓力水道靜水頭的10%。對(duì)于設(shè)置調(diào)壓室的壓力水道,應(yīng)根據(jù)具體情況考慮調(diào)壓室涌波對(duì)水錘壓力的影響。279.6.5水錘壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)可采用1.1。2710地應(yīng)力及圍巖壓力10.l一般規(guī)定10.1.1地下結(jié)構(gòu)是由圍巖及其加固措施構(gòu)成的統(tǒng)一體。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮圍巖的自穩(wěn)能力和承載能力。10.1.2地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所涉及的圍巖作用,可根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型及其特征按下列情況分別考慮:(1)對(duì)于整體狀、塊狀、中厚層至厚層狀結(jié)構(gòu)的圍巖,巖體初始地應(yīng)力及局部塊體滑移為其主要作用;(2)對(duì)于薄層狀及碎裂、散體結(jié)構(gòu)的圍巖,圍巖壓力為其主要作用。10.1.3圍巖巖體的結(jié)構(gòu)類(lèi)型及其特征,應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。10.1.4巖體初始地應(yīng)力及圍巖壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)可采用1.0。10.2巖體初始地應(yīng)力(場(chǎng))10.2.1對(duì)于重要的地下工程,巖體初始地應(yīng)力(場(chǎng))宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、地表剝蝕程度及巖體的力學(xué)性質(zhì)等因素綜合分析確定;當(dāng)具有少量可用資料時(shí),也可通過(guò)模擬計(jì)算或反演分析成果經(jīng)綜合分析確定。10.2.2當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí),僅符合下列條件之一者,可將巖體初始地應(yīng)力場(chǎng)視為重力場(chǎng),并按式(10.2.2-1)、式(10.2.2-2)算巖體地應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值。(1)工程區(qū)域內(nèi)地震基本烈度小于6度;(2)巖體縱波波速小于2500m/s。28(3)工程區(qū)域巖層平緩,未經(jīng)受過(guò)較強(qiáng)烈的地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)。10.2.4根據(jù)式(10.2.2)、式(10.2.3)的計(jì)算結(jié)果,尚應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)及類(lèi)比分析,確定巖體的初始地應(yīng)力(場(chǎng))。對(duì)于高地應(yīng)力地區(qū),宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)取得地應(yīng)力(場(chǎng))資料。10.3圍巖壓力10.3.1當(dāng)洞室在開(kāi)挖過(guò)程中,采取了錨噴支護(hù)或鋼架支撐等施工加固措施,已使圍巖處于基本穩(wěn)定或已穩(wěn)定的情況下,設(shè)計(jì)時(shí)宜少計(jì)或不計(jì)作用在永久支護(hù)結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。10.3.2對(duì)于塊狀中厚層至厚層狀結(jié)構(gòu)的圍巖,可根據(jù)圍巖中不穩(wěn)定塊體的重力作用確定圍巖壓力標(biāo)準(zhǔn)值。2910.3.3對(duì)于薄層狀及碎裂散體結(jié)構(gòu)的圍巖,垂直均布?jí)毫?biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算,并根據(jù)開(kāi)挖后的實(shí)際情況講行修正。3011土壓力和淤沙壓力11.l擋土建筑物的土壓力11.1.1計(jì)算擋土建筑物(擋土墻)的士壓力時(shí),對(duì)于向外側(cè)移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的擋土結(jié)構(gòu),可按主動(dòng)土壓力計(jì)算;對(duì)于保持靜止不動(dòng)的擋土結(jié)構(gòu),可按靜止土壓力計(jì)算。11.1.2作用在單位長(zhǎng)度擋土墻背上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算;當(dāng)墻背的坡角。大于臨界值時(shí),填土將產(chǎn)生第二破裂面31(見(jiàn)圖11.1.2-2),其主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按作用于第二破裂面上當(dāng)填土表面有均布荷載時(shí),可將荷載換算成等效的土層厚度,計(jì)算作用于墻背的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。此種情況下,作用于墻背上的主動(dòng)土壓力應(yīng)按梯形分布。11.1.3對(duì)于墻背鉛直、墻后填土表面水平的擋土墻,作用單位11.1.4主動(dòng)土壓力和靜止士壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.2。11.2上埋式埋管的上壓力11.2.1作用在單位長(zhǎng)度埋管上的垂直土壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算(見(jiàn)圖11.2.l)。3333作用效應(yīng)對(duì)管體結(jié)構(gòu)不利時(shí)應(yīng)采用1.l,有利時(shí)應(yīng)采用0.9。11.3淤沙壓力11.3.1作用在壩、水閘等擋水建筑物單位長(zhǎng)度上的水平淤沙壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:當(dāng)結(jié)構(gòu)擋水面傾斜時(shí),應(yīng)計(jì)及豎向淤沙壓力。11.3.2擋水建筑物前的泥沙淤積厚度,應(yīng)根據(jù)河流水文泥沙特性和樞紐布置情況經(jīng)計(jì)算確定;對(duì)于多泥沙河流上的工程,宜通過(guò)物理模型試驗(yàn)或數(shù)學(xué)模型計(jì)算,并結(jié)合已建類(lèi)似工程的實(shí)測(cè)資料綜合分析確定。11.3.3淤沙的浮重度和內(nèi)摩擦角,一般可參照類(lèi)似工程的實(shí)測(cè)資料分析確定;對(duì)于淤沙嚴(yán)重的工程宜通過(guò)試驗(yàn)確定。3411.3.4淤沙壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.2。12風(fēng)荷載和雪荷載12.貝風(fēng)荷載12.1.1垂直作用于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下式計(jì)算:12.1.2基本風(fēng)壓應(yīng)按GBJg一87《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖采用,但不得小于0.25kN/m2。對(duì)于水工高聳結(jié)構(gòu),其基本風(fēng)壓可按全國(guó)基本風(fēng)壓圖中的基本風(fēng)壓值乘以1.1后采用;對(duì)于特別重要和有特殊使用要求的結(jié)構(gòu)或建筑物,則可乘以1.2后采用。12.1.3當(dāng)建設(shè)地點(diǎn)的基本風(fēng)壓值在全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖上未給出時(shí),其基本風(fēng)壓值可按下列方法確定:(1)可根據(jù)當(dāng)?shù)啬曜畲箫L(fēng)速資料,按照基本風(fēng)壓的定義通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析確定,分析時(shí)應(yīng)考慮樣本數(shù)量的影響;(2)當(dāng)?shù)貨](méi)有風(fēng)速資料時(shí),可根據(jù)附近地區(qū)規(guī)定的基本風(fēng)壓或長(zhǎng)期資料,通過(guò)氣象和地形條件的對(duì)比分析確定。無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)。可按當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛娴幕狙┱党艘?2后采用。12.2.4建筑物頂面的積雪分布系數(shù),可參照GBJg—87規(guī)定的屋面積雪分布系數(shù)采用。3712.2.5雪荷載的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.3。13冰壓力和凍脹力13.1靜冰壓力13.1.1冰層升溫膨脹時(shí),作用于壩面或其他寬長(zhǎng)建筑物單位長(zhǎng)13.1.2作用于獨(dú)立墩柱上的靜冰壓力可按照式(13.2.2-1)計(jì)算。13.1.3靜冰壓力垂直作用于結(jié)構(gòu)物前治,其作用點(diǎn)取冰面以下1/3冰厚處。13.1.4冰凍期冰層厚度內(nèi)的冰壓力與水壓力不同時(shí)作用于建筑物。13.1.5靜冰壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.1。13.2動(dòng)冰壓力3813.2.l作用于鉛直的壩面或其他寬長(zhǎng)建筑物上的動(dòng)冰壓力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:13.2.2作用于獨(dú)立墩柱上的動(dòng)冰壓力標(biāo)準(zhǔn)值,可按下列情況計(jì)算確定:(1)作用于前沿鉛直的三角形獨(dú)立墩柱上的動(dòng)冰壓力,可分別按式(13.2.2-1)、式(13.2.2-2)計(jì)算冰塊切人和撞擊兩種況下的冰壓力,并取其中的小值:(2)作用于前沿鉛宜的矩形、多邊形或圓形獨(dú)立墩柱上的動(dòng)冰壓力可按式(13.2.2-1)計(jì)算。3913.2.3動(dòng)冰壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)可采用l.1。13.3凍脹力13.3.1表面平整的混凝土樁、墩基礎(chǔ),在無(wú)豎向位移的條件下,作用于側(cè)表面上的切向凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:13.3.2對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)凍深大于0.5in地區(qū)的薄壁混凝上擋土墻,當(dāng)40墻前地面至墻后填土頂部的高差小于或等于5m、在無(wú)水平位移的條件下,作用于擋土墻的水平凍脹力可采用按圖13.3.2所示的壓強(qiáng)分布計(jì)算的合力為其標(biāo)準(zhǔn)值。圖中最大單位水平凍脹力可按下式計(jì)算:13.3.3對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)凍深大于0.5in地區(qū),墻前地面至墻后填土頂部的高差大于5m的薄壁擋土墻和其他型式的擋土墻,水平凍脹力的計(jì)算應(yīng)經(jīng)專(zhuān)門(mén)研究。4113.3.4在標(biāo)準(zhǔn)凍深大于0.5in地區(qū)的水閘、涵洞和其他具有板型基礎(chǔ)的建筑物,當(dāng)基礎(chǔ)埋深小于設(shè)計(jì)凍深時(shí),作用在單塊基礎(chǔ)板底面上的豎向凍脹力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:434313.3.5水平凍脹力和土壓力不同時(shí)作用于建筑物,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取其中的大值進(jìn)行荷載組合。13.3.6切向凍脹力、水平凍脹力及豎向凍脹力的作用分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)采用1.1。4314浪壓力14.1一般的規(guī)定14.1.1本章適用于風(fēng)浪對(duì)壩、水閘等擋水建筑物(不包括海堤、河堤)產(chǎn)生的浪壓力的計(jì)算。14.1.2浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值一般可由波浪要素(波高、波長(zhǎng)等)按14.2.14.3計(jì)算確定。對(duì)于1級(jí)擋水建筑物,當(dāng)浪壓力為主要荷載之一時(shí),宜通過(guò)模型試驗(yàn)論證。14.1.3波浪要素可按附錄G計(jì)算。其中計(jì)算風(fēng)速的取值應(yīng)遵循下列規(guī)定:(1)當(dāng)浪壓力參與作用基本組合時(shí),采用重現(xiàn)期為50年的年最大風(fēng)速;(2)當(dāng)浪壓力參與偶然組合時(shí),采用多年平均年最大風(fēng)速。14.1.4浪壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.2。14.2直墻式擋水建筑物上的浪壓力14.2.1作用于鉛直迎水面建筑物上的浪壓力,應(yīng)根據(jù)建筑物迎水面前的水深,按以下三種波態(tài)分別計(jì)算:4444454514.3斜坡式擋水建筑物上的浪壓力4614.3.1對(duì)于1.5≤m≤5的混凝土整體式或裝配式單坡護(hù)面板上的浪壓力標(biāo)準(zhǔn)值,可按圖14.3.1壓力強(qiáng)度分布計(jì)算的合力確定。圖中有關(guān)參數(shù)可按下列各項(xiàng)計(jì)算c464747圖14.3.1中波浪爬高風(fēng),可按附錄G計(jì)算確定。14.3.2裝配式斜坡護(hù)面板上的波浪反壓力標(biāo)準(zhǔn)值,可按圖14.3.2反壓力強(qiáng)度分布計(jì)算的合力確定,其中波浪反壓力強(qiáng)度產(chǎn)p按下式計(jì)算:4814.3.3對(duì)于折坡或具有平臺(tái)的復(fù)坡斜坡式擋水建筑物,其浪壓力應(yīng)通過(guò)專(zhuān)門(mén)研究確定。4915樓面及平臺(tái)活荷載15.l水電站主廠(chǎng)房樓面活荷載15.1.1主廠(chǎng)房安裝間、發(fā)電機(jī)層和水輪機(jī)層各層樓面,在機(jī)組安裝、運(yùn)行和檢修期間由設(shè)備堆放、部件組裝、搬運(yùn)等引起的樓面局部荷載及集中荷載,均應(yīng)按實(shí)際情況考慮。對(duì)于大型水電站,可按設(shè)備部件的實(shí)際堆放位置分區(qū)確定各區(qū)間的荷載值。15.1.2當(dāng)缺乏資料時(shí),主廠(chǎng)房各層樓面的均有活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按表15.1.2采用。15.2水電站副廠(chǎng)房樓面活荷載15.2.1生產(chǎn)副廠(chǎng)房各層樓面在安裝、檢修過(guò)程中可移動(dòng)的集中荷載或局部荷載,均應(yīng)按實(shí)際情況考慮。無(wú)設(shè)備區(qū)的操作荷載〔包括操作人員、一般工具和零星配件等)可按均布活荷載考慮,其標(biāo)準(zhǔn)值可采用3~4kN/平米。15.2.2當(dāng)缺乏資料時(shí),副廠(chǎng)房的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按照15.2.2采用。15.3工作平臺(tái)活荷載15.3.1尾水平臺(tái)活荷載按下列原則確定:(1)當(dāng)尾水平臺(tái)僅承受尾水閘門(mén)操作或檢修荷載時(shí),其活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可采用10~20kN/m’(大型電站取大值);(2)當(dāng)尾水平臺(tái)兼作公路橋時(shí),車(chē)輛荷載應(yīng)按公路橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)確定,并可與閘門(mén)操作或檢修荷載分區(qū)考慮;50(3)當(dāng)尾水平臺(tái)布置有變壓器時(shí),應(yīng)按實(shí)際情況考慮;(4)施工期安放的起吊設(shè)備及臨時(shí)堆放荷載,應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況確定。15.3.2進(jìn)水口平臺(tái)活荷載按下列原則確定:1)進(jìn)水口承受閘門(mén)、啟閉機(jī)及清污機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的集中或局部荷載,均應(yīng)按實(shí)際情況考慮;(2)進(jìn)水口平臺(tái)兼作公路橋時(shí),應(yīng)按公路橋梁車(chē)輛荷載標(biāo)準(zhǔn)確定;(3)進(jìn)水口平臺(tái)在安裝金屬結(jié)構(gòu)時(shí)需安放重型起吊設(shè)備者,應(yīng)考慮施工期的臨時(shí)荷載。15.4其他要求及作用分項(xiàng)系數(shù)15.4.1設(shè)計(jì)樓面(平臺(tái))的梁、墻、柱和基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)對(duì)樓面(平臺(tái))的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以0.8~0;85的折減系數(shù)。15.4.二當(dāng)考慮搬運(yùn)、裝卸重物,車(chē)輛行駛和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)樓面和梁的動(dòng)力作用時(shí),均應(yīng)將活荷載乘以動(dòng)力系數(shù)。動(dòng)力系數(shù)可采用1.1~1.2。5115.4.3樓面及平臺(tái)活荷載的作用分項(xiàng)系數(shù),一般情況下可采1.2;對(duì)于安裝間及發(fā)電機(jī)層樓面,當(dāng)堆放設(shè)備的位置在安裝、檢修期間有嚴(yán)格控制并加墊術(shù)時(shí),可采用1.05。16橋機(jī)和門(mén)機(jī)荷載16.1橋機(jī)荷載16.1.1本節(jié)適用于作直線(xiàn)軌道運(yùn)行或作曲線(xiàn)軌道運(yùn)行的水電站廠(chǎng)房?jī)?nèi)的橋式吊車(chē),以及在水工建筑物其他部位室內(nèi)工作的橋式或臺(tái)車(chē)式啟閉機(jī)。16.1.2橋機(jī)荷載應(yīng)按豎向荷載和水平荷載(包括縱向、橫向水平荷載)分別進(jìn)行計(jì)算。16.1.3橋機(jī)的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值,可采用設(shè)計(jì)圖樣提供的最大輪”壓,可采用橋機(jī)通用資料提供的參數(shù)按下列公式計(jì)算:(1)當(dāng)用一臺(tái)橋機(jī)吊物時(shí),作用在一邊軌道上的最大輪壓:16.1.4縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,可按作用在一邊軌道上所有制動(dòng)輪的最大輪壓之和的5%采用。其作用點(diǎn)即制動(dòng)輪與軌道的接觸點(diǎn),其方向與軌道方向一致。16.1.5橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,可按小車(chē)、吊物及吊具的重力之和的4%采用。該項(xiàng)荷載由兩邊軌道上的各輪平均傳至軌頂,方向與軌道垂直,并應(yīng)考慮正反兩個(gè)作用方向。16.1.6當(dāng)對(duì)橋機(jī)吊車(chē)梁進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí),“橋機(jī)豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù),動(dòng)力系數(shù)可采用1.05。16.1.7橋機(jī)豎向荷載、水平荷載的作用分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)采用1.1。16.2門(mén)機(jī)荷載16.2.1本節(jié)適用于作直線(xiàn)軌道運(yùn)行或作曲線(xiàn)軌道運(yùn)行的壩頂門(mén)機(jī),也適用于廠(chǎng)房尾水平臺(tái)上的門(mén)機(jī)及在水工建筑物其他部位室外工作的門(mén)機(jī)。16.2.2門(mén)機(jī)荷載應(yīng)按豎向荷載和水平荷載(包括縱向、橫向水平荷載)分別進(jìn)行計(jì)算。16.2.3門(mén)機(jī)豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)采用設(shè)計(jì)圖樣提供的在不同運(yùn)用工況下的輪壓值。初步計(jì)算時(shí),可采用門(mén)機(jī)通用資料提供的數(shù)據(jù),但應(yīng)根據(jù)門(mén)機(jī)的實(shí)際工作情況加以修正。16.2.4縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,可按大車(chē)運(yùn)行時(shí)作用在一邊軌道上所有制動(dòng)輪的最大輪壓之和的8%采用。其作用點(diǎn)即制動(dòng)輪與軌道的接觸點(diǎn),其方向與軌道方向一致。16.2.5門(mén)機(jī)橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值,可按小車(chē)和吊物及吊具的重力之和的5%采用。該項(xiàng)荷載由兩邊軌道上的各輪平均傳至軌頂,方向與軌道垂直,并應(yīng)考慮正反兩個(gè)作用方向。16.2.6當(dāng)對(duì)門(mén)機(jī)承重梁進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí),門(mén)機(jī)豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù),動(dòng)力系數(shù)可采用1.05。5316.2.7門(mén)機(jī)的豎向荷載、水平荷載的作用分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)采用1.1。5317溫度作用17.1一般規(guī)定17.1.1本章適用于計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)的溫度作用。該作用系指可能出現(xiàn)且對(duì)該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用效應(yīng)的溫度變化(包括溫升和溫降)。17.1.2應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特征,分別考慮結(jié)構(gòu)在施工期和運(yùn)行期的溫度作用。17.1.3宜針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)型式及計(jì)算方法,按下述三種情況計(jì)算結(jié)構(gòu)的溫度作用:541)桿件結(jié)構(gòu)。假定溫度沿截面厚度方向呈線(xiàn)性分布,并以(3)大體積混凝士結(jié)構(gòu)和其他空間形狀復(fù)雜的非桿件結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)其溫度邊值條件,按連續(xù)介質(zhì)熱傳導(dǎo)理論計(jì)算其溫度場(chǎng)。溫度作用即指其溫度場(chǎng)的變化。17.1.4計(jì)算結(jié)構(gòu)的溫度作用時(shí),應(yīng)考慮以下因素:(1)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的氣溫、水溫、日照及基巖溫度等邊界條件,按17.2中有關(guān)條文確定。(2)與溫度作用有關(guān)的混凝土熱學(xué)特性指標(biāo),宜由試驗(yàn)研究確定。初步計(jì)算時(shí),可按表17.14采用。5517.1.5溫度作用的作用分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采用1.1。17.2邊界溫度17.2.1結(jié)構(gòu)物外界氣溫的年周期變化過(guò)程可用下式表示:17.2.2水庫(kù)壩前水溫,宜根據(jù)擬建水庫(kù)的具體條件經(jīng)專(zhuān)(研究確定。初步計(jì)算時(shí),可采用附錄H所提供的方法。17.2.3壩下游水溫,一般情況下可假定沿水深呈均勻分布。其年周期變化過(guò)程,當(dāng)見(jiàn)水直接源于上游庫(kù)水時(shí)可參照與之相應(yīng)的壩前水溫確定,否則可參照當(dāng)?shù)貧鉁卮_定。5617.2.4暴露在空氣中并受日光直按照射的結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮日光輻射熱的影響。一般可考慮輻射熱引起結(jié)構(gòu)表面的多年平均溫度增加2~4℃,多年平均溫度年變幅增加l~2℃。對(duì)于大型工程,宜經(jīng)專(zhuān)門(mén)研究確定。17.2.5壩基溫度可假定在年內(nèi)不隨時(shí)間變化。其多年年平均溫度可根據(jù)當(dāng)?shù)氐販?、?kù)底水溫及壩基滲流等條件分析確定。17.3溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值17.3.1廠(chǎng)房、進(jìn)水塔等建筑物的構(gòu)架在運(yùn)行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計(jì)算:文確定。對(duì)溫度作用比較敏感的重要結(jié)構(gòu),必要時(shí)應(yīng)考慮氣溫月變幅的影響。17.3.2拱壩運(yùn)行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值可按附錄J計(jì)算。5717.3.3實(shí)體重力壩一般可不計(jì)及運(yùn)行期的溫度作用,但當(dāng)壩體接縫灌漿時(shí)的溫度高于穩(wěn)定溫度時(shí),壩體應(yīng)力計(jì)算宜計(jì)及溫度作用,其標(biāo)準(zhǔn)值可取壩體灌漿時(shí)的溫度與穩(wěn)定溫度之差值。寬縫重力壩、空腹壩及支墩壩等在運(yùn)行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)取結(jié)構(gòu)運(yùn)行期最高(或最低)溫度場(chǎng)與其準(zhǔn)穩(wěn)定溫度場(chǎng)的年平均溫度之差值。17.3.4大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)取結(jié)構(gòu)穩(wěn)定溫度場(chǎng)與施工期最高溫度場(chǎng)之差值??刹捎孟铝杏?jì)算表達(dá)式:5817.3.5壩內(nèi)引水管道周?chē)炷吝\(yùn)行期的溫度作用標(biāo)準(zhǔn)值,可采用進(jìn)水口處的多年月平均最低水溫所確定的溫度場(chǎng)與壩體(準(zhǔn))穩(wěn)定溫度場(chǎng)之差值。初期充水時(shí)的溫度作用,可根據(jù)充水時(shí)的水溫及環(huán)境溫度條件分析確定。18地震作用18.1一般規(guī)定18.1.1水利水電工程的抗震設(shè)防依據(jù),一般情況下可采用{中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)}確定的基本烈度、對(duì)于基本烈度為6度或6度以上地區(qū)且壩高超過(guò)200m或庫(kù)容大于100X108m3的大型工程,以及基本烈度為7度或7度以上地區(qū)且壩高超過(guò)150m的大(1)型工程,其抗震設(shè)防依據(jù)應(yīng)根據(jù)專(zhuān)門(mén)的地震危險(xiǎn)性分析成果評(píng)定。18.1.2各類(lèi)水工建筑物的設(shè)計(jì)地震烈度、設(shè)計(jì)地震加速度、工程抗震設(shè)防類(lèi)別、場(chǎng)地類(lèi)別的劃分及地震作用效應(yīng)的計(jì)算方法等,應(yīng)按DL5073—1997水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。18.1.3水工建筑物的地震作用,應(yīng)包括建筑物自重以及其上的設(shè)備自重所產(chǎn)生的地震慣性力、地震動(dòng)水壓力和地震動(dòng)土壓力。18.1.4各類(lèi)水工建筑物的地震作用,應(yīng)按下列原則考慮:1)上石壩和混凝土重力壩的水平向地震作用,可只考慮順河流方向的水平向地震作用;兩岸陡坡上的重力壩壩段尚宜計(jì)人垂直河流方向的水平向地震作用;(2)閘墩、進(jìn)水塔。閘頂機(jī)架和其他兩個(gè)主軸方向剛度接近的水工混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向的水平向地震作用;(3)混凝土拱壩,應(yīng)同時(shí)考慮順河流方向和垂直河流方向的水平向地震作用;支墩壩沿垂直河流方向的水平向地震作用宜作專(zhuān)門(mén)研究;(4)當(dāng)設(shè)計(jì)烈度為8、9度時(shí),1、2級(jí)土石壩、重力壩等擋水建筑物和長(zhǎng)懸臂、大跨度及高聳的水工混凝士結(jié)構(gòu),應(yīng)同時(shí)計(jì)人水平向和豎向地震作用;59(5)嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)或空腹等特殊型式的拱壩,以及設(shè)計(jì)烈度為8、9度的1、2級(jí)雙曲拱壩,豎向地震作用直作專(zhuān)門(mén)研究。18.2設(shè)計(jì)地震加速度及設(shè)計(jì)反應(yīng)譜18.2.1按《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖(1990)》確定基本烈度時(shí),水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值ah應(yīng)按表18.2.l采用3豎向設(shè)計(jì)地18.2.2專(zhuān)門(mén)進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析的工程,設(shè)計(jì)地震烈度及設(shè)計(jì)地震加速度的代表值,對(duì)于1級(jí)擋水建筑物,應(yīng)按100年基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率0.02確定;對(duì)于非擋水建筑物,應(yīng)按50年基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率0.05確定。18.2.3基巖面下50m及其以下的地下結(jié)構(gòu),水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值可按18.2.1或18.2.2規(guī)定值的1/2采用;基巖面下不足50m處的水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值,可按深度線(xiàn)性插60值。建筑物類(lèi)型按表18.2.4-1采用,其下限值Bmin應(yīng)不小于B20%;特征周期Tg應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地類(lèi)別按表18.2.4-2采用,對(duì)于設(shè)計(jì)18.3地震作用的水庫(kù)計(jì)算水位18.3.1水工建筑物抗震計(jì)算時(shí)的水庫(kù)計(jì)算水位可采用正常蓄水位;對(duì)于多年調(diào)節(jié)水庫(kù),經(jīng)論證后可采用低于正常蓄水位的上游水位。18.3.2對(duì)于士壩和堆石壩上游壩坡的抗震穩(wěn)定性計(jì)算,應(yīng)根據(jù)運(yùn)用條件選用對(duì)壩坡抗震穩(wěn)定最不利的常遇水位;水庫(kù)水位降落時(shí)宜采用常遇的水位降落幅值。6118.3.3重要的混凝土拱壩和水閘,宜補(bǔ)充水庫(kù)常遇低水位時(shí)的抗震強(qiáng)度計(jì)算。19灌漿壓力19.0.1水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下三種灌漿壓力:(1)地下結(jié)構(gòu)的混凝土襯砌頂拱與圍巖之間的回填灌漿力;(2)鋼村與外圍混凝土之間的接觸灌漿壓力;(3)混凝土壩壩體施工縫的接縫灌漿壓力。19.0.2回填灌漿壓力、接觸灌漿壓力和接縫灌漿壓力均屬施工過(guò)程中出現(xiàn)的臨時(shí)性可變作用,僅作為短暫設(shè)計(jì)狀況計(jì)算的一種作用。19.0.3灌漿壓力作用的標(biāo)準(zhǔn)值可采用設(shè)計(jì)規(guī)定的灌漿壓力值,一般可按以下范圍取值:(1)回填灌漿壓力,0.2~0.4MPa(一序灌漿孔取小值,二序灌漿孔取大值);(2)接觸灌漿壓力,0.l~0.2MPa;(3)接縫灌漿壓力,0.2~0.5MPa。19.0.4對(duì)于回填灌漿和接觸灌漿壓力,可對(duì)其設(shè)計(jì)規(guī)定的灌漿壓力值乘以二個(gè)小于1.0的面積系數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)值。面積系數(shù)的取值,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際施工狀況、灌漿施工的工序及方法、計(jì)算作用的分布簡(jiǎn)圖等因素經(jīng)分析確定。6219.0.5灌漿壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)可采用1.3。水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時(shí)間變異的分類(lèi)A.0.1永久作用:結(jié)構(gòu)自重和永久設(shè)備自重;(2)土壓力;(3)淤沙壓力(有排沙設(shè)施時(shí)可列為可變作用);(4)地應(yīng)力;(5)圍巖壓力;(6)預(yù)應(yīng)力。A.0.2可變作用:(1)靜水壓力;(2)揚(yáng)壓力(包括滲透壓力和浮托力);(3)動(dòng)水壓力(包括水流離心力、水流沖擊力、脈動(dòng)壓力);(4)水錘壓力;(5)浪壓力;(6)外水壓力;(7)風(fēng)荷載;(8)雪荷載;(9)冰壓力(包括靜冰壓力和動(dòng)冰壓力);(10)凍脹力;(11)樓面(平臺(tái))活荷載;(12)橋機(jī)、門(mén)機(jī)荷載;(13)溫度作用;(14)土壤孔隙水壓力;63(15)灌漿壓力。A.0.3偶然作用:(1)地震作用;64(2)校校洪水位時(shí)的靜水壓力。6565666668686969707071717272747475757676G.1.2風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度(有效吹程)按下列情況確定:(1)當(dāng)沿風(fēng)向兩側(cè)的水域較寬廣時(shí),可采用計(jì)算點(diǎn)至對(duì)岸的直線(xiàn)距離;(2)當(dāng)沿風(fēng)向有局部縮窄巨縮窄處的寬度b小于12倍計(jì)算波長(zhǎng)時(shí),可采用5倍b為風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度,同時(shí)不小于計(jì)算點(diǎn)至縮窄處的直線(xiàn)距離;(3)當(dāng)沿風(fēng)向兩側(cè)的水域較狹窄或水域形狀不規(guī)則、或有島嶼等障礙物時(shí),可自計(jì)算點(diǎn)逆風(fēng)向做主射線(xiàn)與水域邊界相交,然后在主射線(xiàn)兩側(cè)每隔7.5度做一條射線(xiàn),分別與水域邊界相交。如圖GI所示,記G.1.3風(fēng)區(qū)內(nèi)的水域平均深度。一般可通過(guò)沿風(fēng)向作出地形剖面圖求得,其計(jì)算水位應(yīng)與相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況下的靜水位一致。G.2.0波浪要素計(jì)算G.2.l宜根據(jù)擬建水庫(kù)的具體條件,按下述三種情況計(jì)算波浪要素:79(1)平原、濱海地區(qū)水庫(kù),宜按莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算:80平均波長(zhǎng)、平均波周期與建筑物迎水面前水深的換算值也可由表G3查取。81818282G.3波浪爬高計(jì)算G.3.1斜坡式建筑物累積頻率為l%的波浪爬高可按下式計(jì)算:848485H.0.4擬建水庫(kù)水溫年周期變化過(guò)程與氣溫年周期變化過(guò)程的相位差,可根據(jù)水庫(kù)特性分別按下列情況確定。8686878788888989本規(guī)范用詞說(shuō)明K.0.1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說(shuō)明如下:(1)表示很?chē)?yán)格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴(yán)禁”。(2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”;反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。(3)對(duì)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的:正面詞采用“宜”或“可”;反面詞采用“不宜”。90K.0.2條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時(shí),寫(xiě)法為“應(yīng)符合—…·的規(guī)定”;非必須按所指定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定執(zhí)行時(shí),寫(xiě)法為“可參照—…·?!彼そㄖ锖奢d設(shè)計(jì)規(guī)范條文說(shuō)明主編單位:電力工業(yè)部中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院批準(zhǔn)部門(mén):中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部中國(guó)電力出版1998北京929293933總則3.0.1長(zhǎng)期以來(lái),水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用(荷載)取值一般均由各類(lèi)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范分別做出規(guī)定,缺乏統(tǒng)一的取值標(biāo)準(zhǔn)和方法。按照GB50199—94(水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《水工統(tǒng)標(biāo)則的要求,本規(guī)范對(duì)適用于水工建筑物設(shè)計(jì)的作用取值標(biāo)準(zhǔn)作出了統(tǒng)一規(guī)定。《水工統(tǒng)標(biāo)》是制訂各類(lèi)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)共同遵守的準(zhǔn)則。本規(guī)范第5章基本上陳述了該標(biāo)準(zhǔn)中第4章及第7章的有關(guān)規(guī)定,并在以后各章中對(duì)各種作用及其分項(xiàng)系數(shù)的取值作出了具體規(guī)定。3.0.2結(jié)構(gòu)上的作用,通常是指對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)(內(nèi)力、變形等)的各種原因的總稱(chēng),并可分類(lèi)為直接作用和間接作用。直接作用是指直接施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,也可稱(chēng)為“荷載”;間接作用則是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生外加變形或約束變形的原因,如地震、溫度作用等。長(zhǎng)期以來(lái),工程界習(xí)慣于將兩類(lèi)作用不加區(qū)分,均稱(chēng)為“荷載”。為使規(guī)范名稱(chēng)簡(jiǎn)化和照顧習(xí)慣用語(yǔ)起見(jiàn),本規(guī)范仍定名為《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范}},但實(shí)際上包括了直接、間接兩類(lèi)作用。3.0.3水工建筑物卜的作用項(xiàng)目繁多,受客觀(guān)條件的限制,本規(guī)范不可能對(duì)所有的作用進(jìn)行全面研究并作出相應(yīng)規(guī)定,僅涉及水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常遇的一些主要作用。至于某些建筑物(結(jié)構(gòu))上的特殊作用、或本規(guī)范未列人的其他作用,如結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力、土壤孔隙水壓力及鋼結(jié)構(gòu)焊接變形作用等,則可由相應(yīng)的水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)需要作出規(guī)定。3.0.4公路、航運(yùn)及港工等部門(mén)的設(shè)計(jì)規(guī)范,其作用(荷載)取值的原則和方法不一定與本規(guī)范一致,因此引用其中的作用(荷載)值時(shí),應(yīng)結(jié)合水工結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對(duì)有關(guān)作用及其分項(xiàng)系數(shù)的94取值進(jìn)行具體分析,做到與本規(guī)范配套使用。5作用分類(lèi)和作用效應(yīng)組臺(tái)5.1作用分類(lèi)及作用代表值5.1.1結(jié)構(gòu)上的各種作用,當(dāng)在時(shí)間及空間上相互獨(dú)立時(shí),則每一種作用均可按單獨(dú)的作用考慮、《水工統(tǒng)標(biāo)》對(duì)作用采用三種分類(lèi)方式,即按作用隨時(shí)間的變異、隨空間位置的變異(固定或可動(dòng))和作用對(duì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特點(diǎn)(靜態(tài)或動(dòng)態(tài))進(jìn)行分類(lèi)、其中,按作用隨時(shí)間的變異性分類(lèi)是最主要的分類(lèi),因?yàn)樗苯雨P(guān)系到作用變量概率模型的選擇,某些作用的取值也與其持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。本規(guī)范根據(jù)《水工統(tǒng)標(biāo)》將作用隨時(shí)間的變異分為下列三類(lèi):(1)永久作用:在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值不隨時(shí)間變化,或其變化與平均值相比可以忽略不計(jì)的作用;(2)可變作用:在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)量值隨時(shí)間變化,且其變化與平均值相比不可忽略的作用;(3)偶然作用:在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)概率很小,一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的作用。附錄A《水工結(jié)構(gòu)主要作用按隨時(shí)間變異的分類(lèi)》,原則上是按照《水工統(tǒng)標(biāo)》附錄D列出的。955.1.2采用分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法時(shí),設(shè)計(jì)表達(dá)式中作用變量所采用的值,稱(chēng)為作用代表值。(水工統(tǒng)標(biāo)》規(guī)定:永久作用和可變作用的代表值應(yīng)采用作用的標(biāo)準(zhǔn)值,偶然作用的代表值按有關(guān)規(guī)范確定。《水工統(tǒng)標(biāo)》對(duì)作用標(biāo)準(zhǔn)值的取值原則和方法作出了具體規(guī)定。本規(guī)范在確定各種永久作用和可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),遵循了這些規(guī)定。至于水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的兩項(xiàng)主要偶然作用——校核洪水位時(shí)的靜水壓力及地震作用的代表值,本規(guī)范在有關(guān)章節(jié)中分別做出了規(guī)定。5.2作用效應(yīng)組合5.2.1當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)(包括地基和圍巖)或結(jié)構(gòu)的一部分超過(guò)某一特定狀態(tài)而不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定的功能要求時(shí),稱(chēng)該特定狀態(tài)為結(jié)構(gòu)相應(yīng)于該功能的極限狀態(tài)。從工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際需要出發(fā),極限狀態(tài)可劃分為“承載能力極限狀態(tài)”和“正常使用極限狀態(tài)”兩類(lèi)。對(duì)于結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài),一般是以結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適宜于繼續(xù)承載變形為依據(jù);對(duì)于正常使用極限狀態(tài),則是以結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性要求的某一功能限值為依據(jù)。作用對(duì)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形,如軸力。彎矩、剪力、位移、撓度和裂縫等統(tǒng)稱(chēng)為“作用效應(yīng)”,應(yīng)由結(jié)構(gòu)分析確定。根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工、安裝、運(yùn)行和檢修等不同階段可能出現(xiàn)的不同結(jié)構(gòu)、作用體系和環(huán)境條件等,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況可分為下列三種:(1)持久狀況:在結(jié)構(gòu)正常使用過(guò)程中一定出現(xiàn)且持續(xù)期很長(zhǎng),一般與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為同一數(shù)量級(jí)的設(shè)計(jì)狀況;(2)短暫狀況:在結(jié)構(gòu)施工(安裝)、檢修或使用過(guò)程中短暫出現(xiàn)的設(shè)計(jì)狀況;(3)偶然狀況:在結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中出現(xiàn)概率很小、持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。上述三種設(shè)計(jì)狀況,不僅作用的大小和持續(xù)時(shí)間可能不同,而且結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、型式和支承傳力條件以及結(jié)構(gòu)材料性能也可能不同。因此,設(shè)計(jì)時(shí)必須首先區(qū)分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況,繼而按照兩類(lèi)不同的極限狀態(tài)分別對(duì)可能同時(shí)出現(xiàn)的各種作用進(jìn)行作用效應(yīng)組合,以求得結(jié)構(gòu)總的作用效應(yīng)。由于作用(效應(yīng))組合可能有多種情況,因此應(yīng)在所有可能的組合中,取最不利的組合作為該極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的依據(jù)。965.2.2《水工統(tǒng)標(biāo)》規(guī)定,對(duì)持久狀況、短暫狀況和偶然狀況均應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中,持久狀況和短暫狀況下的作用效應(yīng)組合稱(chēng)為基本組合,它僅考慮永久作用與可變作用的效應(yīng)組合;偶然狀況下的作用效應(yīng)組合稱(chēng)為偶然組合,它是永久作用、可變作用與一種偶然作用的效應(yīng)組合。由于偶然作用在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)出現(xiàn)的概率很小,兩種偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的概率必然更小,因此在偶然組合中只考慮一種偶然作用。如校核洪水位時(shí)的靜水壓力就不應(yīng)與地震作用同時(shí)參與組合。5.2.3在分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中;《水工統(tǒng)標(biāo)》采用了考慮工程結(jié)構(gòu)的安全級(jí)別、設(shè)計(jì)狀況、作用和材料性能的變異性以及計(jì)算模式不定性等因素,且與目標(biāo)可靠指標(biāo)相關(guān)聯(lián)的五種分項(xiàng)系數(shù),即:或構(gòu)件應(yīng)有不同的可靠度水平,對(duì)應(yīng)于1、2、3三種結(jié)構(gòu)安全級(jí)別,分別采用1.1、1.0和0.9;變異,但不反映由施加于結(jié)構(gòu)上的作用換算成作用效應(yīng)的計(jì)算不定性;出;其余3種分項(xiàng)系數(shù)均由各類(lèi)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范作出具體規(guī)定。97在偶然組合中,參與組合的可變作用一般情況下均采用其標(biāo)準(zhǔn)值。但考慮到某些可變作用與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的概率較小,因此本條依據(jù)《水工統(tǒng)標(biāo)》作出了“與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的某些可變作用,可對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值作適當(dāng)折減”的規(guī)定。例如,對(duì)于校核洪水位下的液壓力,本規(guī)范規(guī)定,其計(jì)算風(fēng)速采用多年平均年最大風(fēng)速,即是對(duì)持久、短暫設(shè)計(jì)狀況下50年重現(xiàn)期計(jì)算風(fēng)速的一種折減。5.2.4根據(jù)可變作用在結(jié)構(gòu)上總持續(xù)期的長(zhǎng)短,對(duì)正常使用極限狀態(tài)應(yīng)考慮長(zhǎng)期、短期兩種作用效應(yīng)組合情況??勺冏饔玫亩唐谧饔眯?yīng)與永久作用效應(yīng)的組合稱(chēng)為短期效應(yīng)組合;可變作用的長(zhǎng)期作用效應(yīng)與永久作用效應(yīng)的組合則稱(chēng)為長(zhǎng)期效應(yīng)組合、短期效應(yīng)組合中的可變作用可直接采用其標(biāo)準(zhǔn)值;長(zhǎng)期效應(yīng)組合中的可變作用則應(yīng)將其標(biāo)準(zhǔn)值乘以小于1.0的長(zhǎng)期組合系數(shù)P,作為經(jīng)常出現(xiàn)的可變作用值參與長(zhǎng)期效應(yīng)組合。長(zhǎng)期組合系數(shù)月的確定方法,已在《水工統(tǒng)標(biāo)》附錄F中給出,并由各類(lèi)水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范作出具體規(guī)定。98對(duì)于正常使用極限狀態(tài),《水工統(tǒng)標(biāo))}尚規(guī)定,一般應(yīng)按相應(yīng)于持久設(shè)計(jì)狀況的長(zhǎng)期組合和短期組合設(shè)計(jì),根據(jù)需要也可考慮相應(yīng)于短暫設(shè)計(jì)狀況的短期組合。在兩種效應(yīng)組合計(jì)算時(shí),各個(gè)永久作用和可變作用的作用分項(xiàng)系數(shù)均可采用1.0。6建筑物自重及永久設(shè)備自重6.1建筑物自重6.1.1附錄表BI系參照GBJg—87建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范}}和《港口工程技術(shù)規(guī)范》(1987)中有關(guān)的材料重度,并根據(jù)水利水電工程有關(guān)資料進(jìn)行了修正補(bǔ)充。6.1.2本規(guī)范編制過(guò)程中,共收集了國(guó)內(nèi)外52個(gè)水利水電工程(其中國(guó)內(nèi)25個(gè)工程)的大體積常態(tài)混凝土、碾壓混凝土和瀝青混凝士的重度實(shí)測(cè)資料。常態(tài)混凝土中部分為鉆孔取芯樣實(shí)測(cè)重度,其他為機(jī)口取樣實(shí)測(cè)重度;碾壓混凝土為核子密度儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的重度;瀝青混凝土為實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的重度。大量數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,級(jí)配相同、施工合格的常態(tài)混凝土和碾壓混凝土可采用相同的重度值。大體積混凝土的重度服從正態(tài)分布,對(duì)80%的工程而言,變異系數(shù)為0.005~0.1。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,并參考國(guó)內(nèi)外一些比較成熟的成果,規(guī)范列出了附錄表B2供設(shè)計(jì)選用。通過(guò)試驗(yàn)確定混凝土的重度時(shí),參照《水工統(tǒng)標(biāo)》5.2.2之規(guī)定,可按其概率分布的0.2分位值取值。6.1.3本規(guī)范編制過(guò)程中,共收集了國(guó)內(nèi)外100余座(其中國(guó)內(nèi)30余座)土石壩的壓實(shí)干重度資料,并進(jìn)行了大量的數(shù)理統(tǒng)計(jì)工作。結(jié)果表明,土石壩的壓實(shí)干重度服從正態(tài)分布,80%工程的變異系數(shù)為0.02~0.08。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果并參考國(guó)內(nèi)外土石壩的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),規(guī)范列出了表B3供設(shè)計(jì)選用。由于影響土石壩干重度的因素較多,各具體工程的筑壩材料千變?nèi)f化,附表B3只給出了一個(gè)大致的范圍。在工程設(shè)計(jì)中,主要應(yīng)以碾壓試驗(yàn)為依據(jù)來(lái)確定上石壩的壓實(shí)干重度。參照《水工統(tǒng)標(biāo)》5.2.2之規(guī)定,其重度可按其概率分布的0.1分位值取值。附錄表B3中土的分類(lèi),遵循了GBJ145——90(土的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn))。996.1.4水工大體積混凝土(包括常態(tài)混凝土和碾壓混凝土)的重量,主要用以抵抗傾覆和滑移,一般對(duì)結(jié)構(gòu)有利,且其幾何尺寸的變異性相對(duì)較小,施工質(zhì)量控制也為混凝土的重度提供了一定的保證,故取其分項(xiàng)系數(shù)為1.0。對(duì)于普通混凝土結(jié)構(gòu),GBJ68—84《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》編制組曾對(duì)17個(gè)省、市、自治區(qū)實(shí)測(cè)的2667塊大型工民建鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件的自重,以及20000m2以上找平層、墊層、保溫層、防水層等約10000個(gè)測(cè)點(diǎn)的厚度和部分重度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,實(shí)測(cè)平均值為標(biāo)準(zhǔn)值的1.060倍。《港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》編制組曾對(duì)全國(guó)港口建設(shè)中混凝土和鋼筋混凝土322個(gè)樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,自重均值與標(biāo)準(zhǔn)值的比值為l.03。《水工統(tǒng)標(biāo)》(送審稿)附件二《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可靠度分析和分項(xiàng)系數(shù)確定》對(duì)永久作用(主要為水工鋼筋混凝土自重)開(kāi)展了研究,結(jié)果表明,普通水工混凝土結(jié)構(gòu)的自重的作用分項(xiàng)系數(shù)采用1.05是恰當(dāng)?shù)摹?00在土石壩的穩(wěn)定分析中,土體或堆石部位不同,所起的作用也不同,滑弧上部的重量促使其滑動(dòng),而下部的重量則往往阻止其滑動(dòng)。因此,很難從整體上區(qū)分土石壩的自重對(duì)結(jié)構(gòu)有利或不利。但對(duì)于同一土體或堆石,其重度越大,說(shuō)明其壓實(shí)度越高,其抗剪性能也越好,對(duì)壩體穩(wěn)定有利,故規(guī)定其分項(xiàng)系數(shù)采用1.0。7靜水壓力7.1一般規(guī)定7.1.2按照《水工統(tǒng)標(biāo)》的規(guī)定,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)在施工和運(yùn)用過(guò)程中的具體情況分別考慮持久、短暫、偶然三種設(shè)計(jì)狀況。水工建筑物(結(jié)構(gòu))的施工、運(yùn)行條件復(fù)雜,因而靜水壓力計(jì)算時(shí),計(jì)算水位的確定必須與一定的設(shè)計(jì)狀況相適應(yīng)。相應(yīng)于持久設(shè)計(jì)狀況或施工、檢修短暫設(shè)計(jì)狀況下的靜水壓力屬可變作用;在遇到校核洪水時(shí)的偶然設(shè)計(jì)狀況下,靜水壓力則是一種偶然作用。為使條文簡(jiǎn)明起見(jiàn),條文中將靜水壓力作為可變作用時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值及作為偶然作用時(shí)的代表值,統(tǒng)稱(chēng)為靜水壓力的代表值。7.1.3樞紐建筑物和閘門(mén)結(jié)構(gòu)在不同設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位,一般為水庫(kù)的特征水位,在建筑物運(yùn)用過(guò)程中水位可以人為控制,故對(duì)靜水壓力的作用分項(xiàng)系數(shù)采用1.0。影響壩內(nèi)管道和地下結(jié)構(gòu)外水壓力標(biāo)準(zhǔn)值取值的因素較為復(fù)雜,本規(guī)范基本上沿用現(xiàn)行水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中確定的原則和方法,并規(guī)定其作用分項(xiàng)系數(shù)采用1.0。7.2樞紐建筑物的靜水壓力7.2.1水工統(tǒng)標(biāo)》4.3.3的規(guī)定,“對(duì)那些有傳統(tǒng)的取值或有顯著特征的,以及難以依靠統(tǒng)計(jì)資料按概率分布的分位值確定其標(biāo)準(zhǔn)值的可變作用,可采用定義形式規(guī)定其標(biāo)準(zhǔn)值”。樞紐建筑物的靜水壓力即屬于這種情形?,F(xiàn)行水工建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范在考慮建筑物的靜水壓力時(shí),均以水庫(kù)特征水位為依據(jù)。因此,本規(guī)范原則上也以水庫(kù)特征水位為依據(jù),用以確定相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況下樞紐建筑物的靜水壓力代表值。101本規(guī)范明確規(guī)定正常蓄水位(或防洪高水位)作為持久設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算水位。正常蓄水位系指水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下,為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的興利要求在供水期開(kāi)始時(shí)應(yīng)蓄到的最高水位;防洪高水位系指水庫(kù)遇到下游防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位。鑒于壩下游防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)一般都在100年一遇的洪水范圍以?xún)?nèi),可以認(rèn)為屬于常遇洪水范疇。因此,對(duì)于有防洪作用的水庫(kù),可將高于(或等于)正常蓄水位的防洪高水位作為持久狀況下的水位對(duì)待。水庫(kù)校核洪水位系指水庫(kù)遇到大壩的校核洪水時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位。校核洪水出現(xiàn)的概率很低,屬稀遇事件,應(yīng)作為偶然設(shè)計(jì)狀況考慮,相應(yīng)的校核洪水位就是偶然設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位。水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位系指水庫(kù)遇到大壩的設(shè)計(jì)洪水時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位,它介于正常蓄水位(或防洪高水位)與校核洪水位之間,主要用以計(jì)算正常運(yùn)用時(shí)的泄洪流量,確定泄水建筑物的泄洪能力。對(duì)擋水建筑物的穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而言,設(shè)計(jì)洪水位一般不起控制作用。在SDJ21—78《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)補(bǔ)充規(guī)定》和SDJ145—85《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中,一般已不考慮設(shè)計(jì)洪水位這一荷載組合情況。參考美國(guó)、日本等國(guó)外的壩工設(shè)計(jì)規(guī)范或設(shè)計(jì)導(dǎo)則,對(duì)大壩設(shè)計(jì)也都只考慮正常蓄水位和校核洪水位兩種情況。因此,本規(guī)范不考慮設(shè)計(jì)洪水這種情況。本規(guī)范系確定各種設(shè)計(jì)狀況下作用代表值的取值標(biāo)準(zhǔn),有的建筑物(如拱壩、土石壩)還需考慮計(jì)算水位低于正常蓄水位時(shí)的靜水壓力與相應(yīng)作用的組合,此種組合情況應(yīng)由有關(guān)的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范作出規(guī)定。河床式水電站廠(chǎng)房作為擋水建筑物的一部分,故其靜水壓力代表值的計(jì)算水位應(yīng)與閘、壩等擋水建筑物相同。7.2.3壩后式和岸邊式水電站廠(chǎng)房承受的靜水壓力作用,其計(jì)算水位取決于下游特征水位,即采用由有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的廠(chǎng)房防洪設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位;在廠(chǎng)房施工期、機(jī)組檢修等短暫設(shè)計(jì)狀況下,其靜水壓力代表值的計(jì)算水位應(yīng)按照SD335—89水電站廠(chǎng)房設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。1027.2.5臨時(shí)性水工建筑物(如導(dǎo)流建筑物、施工圍堰、臨時(shí)性泵102103站等)和各種類(lèi)型大壩施工期渡汛時(shí)設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn),在SDJ12—78、SDJ217—87水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、SDJ338—89(水利水電施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》中均有明確規(guī)定,可據(jù)以計(jì)算確定其靜水壓力代表值的計(jì)算水位。7.3水工閘門(mén)的靜水壓力7.3.1水工閘門(mén)有多種型式,按其用途可分為工作閘門(mén)、事故閘門(mén)、檢修閘門(mén)和施工閘門(mén)等,各種閘門(mén)的具體運(yùn)用條件各不相同。本條系指出確定閘門(mén)靜水壓力代表值時(shí)應(yīng)考慮的一般原則。7.3.2設(shè)置在發(fā)電、供水、泄水等建筑物進(jìn)水口的工作閘門(mén)或事故閘門(mén),是大壩、水閘等擋水建筑物的組成部分,閘門(mén)關(guān)閉時(shí)即起擋水作用。因此,工作閘門(mén)或事故閘門(mén)的靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)按照與7.2.1相同的水位標(biāo)準(zhǔn),即持久設(shè)計(jì)狀況下的計(jì)算水位可采用正常蓄水位或防洪高水位,偶然設(shè)計(jì)狀況下的計(jì)算水位采用校核洪水位。7.3.3根據(jù)國(guó)內(nèi)工程資料,多數(shù)船閘的上游最高通航水位與正常蓄水位一致,最高擋水位與校核洪水位一致。7.3.4本條所列水工建筑物,在其上游或下游側(cè)一般設(shè)有檢修閘門(mén),供該建筑物檢修時(shí)擋水。除河床式水電站有可能安排在汛期檢修外,一般安排在枯水期進(jìn)行,各建筑物檢修時(shí)的上、下游水位有所不同。因此,檢修閘門(mén)在短暫設(shè)計(jì)狀況下靜水壓力代表值的計(jì)算水位,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)定的該建筑物檢修時(shí)的水位確定。7.3.5導(dǎo)流底孔和其他臨時(shí)擋水建筑物設(shè)置的閘門(mén),運(yùn)用條件復(fù)雜,情況各異、因此,閘門(mén)靜水壓力代表值的計(jì)算水位可參照7.3.6規(guī)定的有關(guān)洪水標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合設(shè)計(jì)預(yù)定的擋水水位,經(jīng)綜合分析確定。7.4管道及地下結(jié)構(gòu)的外水壓力7.4.1壩內(nèi)鋼管的外水壓力主要由水庫(kù)經(jīng)壩體混凝土的滲流和沿鋼管外望的繞滲形成。本條系參照SD144—85《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定,并參考國(guó)內(nèi)17個(gè)工程和日本田子倉(cāng)、南非莫希羅克等水電站的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),以及美國(guó)墾務(wù)局鋼管設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等編寫(xiě)而成。目前工程設(shè)計(jì)中折減系數(shù)a值多采用1.0。7.4.2實(shí)測(cè)地下水位線(xiàn)是確定建筑物外水壓力的基本依據(jù)。由于地下水位實(shí)測(cè)工作量很大,一般測(cè)量期限較短,所取得的數(shù)據(jù)有限,因此可以考慮按測(cè)得的較高地下水位線(xiàn)作為確定設(shè)計(jì)地下水位線(xiàn)的基礎(chǔ)。此外,在有些情況下很難或幾乎不可能測(cè)得地下水位線(xiàn),此時(shí)可考慮由地質(zhì)專(zhuān)家憑經(jīng)驗(yàn)給出、對(duì)于靠近水庫(kù)的地段,應(yīng)考慮水庫(kù)蓄水后地下水位可能出現(xiàn)的變化。對(duì)于內(nèi)水壓力較大的引水隧洞,內(nèi)水外滲可能抬高地下水位,特別是在混凝土襯砌與鋼管交界處,更應(yīng)注意這種情況。7.4.3本條沿用SD134—84(水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于混凝土襯砌有壓隧洞外水壓力的計(jì)算方法及外水壓力折減系數(shù)的取值??紤]到即使在完整性很好的巖層中,通過(guò)裂隙處仍可能有滲漏水,故本規(guī)范對(duì)附錄C中1、2級(jí)巖體的外水壓力折減系數(shù)作了適當(dāng)調(diào)整。7.4.4無(wú)壓隧洞和地下廠(chǎng)房的洞室,可直接通過(guò)襯砌排水以大幅度降低外水壓力。云峰水電站閥室在混凝土襯砌邊墻與圍巖之間設(shè)置了排水槽。使外水壓力幾乎減小到零;龔咀、南水水電站在地下廠(chǎng)房周?chē)O(shè)置了排水廊道,襯砌與巖體之間設(shè)置排水槽,廠(chǎng)房邊墻均不考慮外水壓力,頂拱則按0.3~0.5倍外壓水頭考慮。鑒于國(guó)內(nèi)水電工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),故提出條文中的有關(guān)規(guī)定。7.4.5本條對(duì)鋼板襯砌壓力隧洞的外水壓力分為三種情況作出規(guī)定。1)埋深較淺的鋼襯隧洞,鋼板厚度通常按內(nèi)水壓力計(jì)算確定,采用適當(dāng)?shù)募觿糯胧┘纯蓾M(mǎn)足抗外穩(wěn)定要求,這種情況一般可不采取排水措施。鑒于外水壓力使鋼管壓屈破壞的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),故對(duì)此種情況下的外水壓力宜按設(shè)計(jì)地下水位線(xiàn)以下的全水頭計(jì)算。104(2)在鋼材隧洞的上部或側(cè)面設(shè)置排水洞以降低地下水位的工程實(shí)例較多,國(guó)內(nèi)如綠水河、花木橋、鹽水溝、魯布革水電站,國(guó)外如美國(guó)的巴斯康蒂、瑞典的剛斗等。排水洞的排水降壓效果與其工程地質(zhì)條件、地下水的補(bǔ)給條件等有密切關(guān)系。如花木橋水電站,在下水平段頂部以上16m處開(kāi)挖排水洞后,使排水洞以上的地下水位線(xiàn)由原來(lái)的37.5m降低到10m以下;而美國(guó)巴斯康蒂抽水蓄能電站高壓管道的下平段,在管道以上46m處開(kāi)挖了2條排水洞,并打了大量足以覆蓋6條高壓管道范圍的排水孔,由于排水孔堵塞和鋼筋混凝土襯砌與鋼管接頭處滲漏等原因,僅使外壓水頭由124m降低到90m。工程實(shí)踐表明,采用排水洞并鉆深孔排水,可取得較好的排水效果,但需結(jié)合工程地質(zhì)條件,確定排水的長(zhǎng)期有效性。105(3)國(guó)內(nèi)外還有一些在鋼管與混凝土之間或混凝土與圍巖之間設(shè)置排水管的工程實(shí)例,如日本的新高獺川、今市抽水蓄能電站的高壓管道’,在鋼管與混凝土之間和混凝上與圍巖之間均設(shè)置了排水管,外水壓力水頭采用鋼管上部覆蓋巖層垂直厚度的0·3倍,而喜撰山抽水蓄能電站的高壓管道,雖在鋼管與混凝土之間設(shè)置了排水,但對(duì)外水壓力水頭未作折減。我國(guó)花木橋水電站,在高壓管道內(nèi)設(shè)置了排水管,外水壓力水頭折減系數(shù)采用0.20,天生橋二級(jí)水電站在鋼管外圍采用了排水管,外水壓力水頭折減系數(shù)采用0.5。在鋼管外側(cè)設(shè)置排水管排水效果好,但維護(hù)修理困難,地下水含有析離的礦物質(zhì)時(shí)可能導(dǎo)致排水管堵塞,因此在估計(jì)排水效果時(shí)必須考慮排水管的長(zhǎng)期有效性。8揚(yáng)壓力8.1一般規(guī)定8.1.1混凝土壩、水閘等水工建筑物施工時(shí)通常采用分層澆筑混凝土,澆筑層面及混凝土與基巖接觸面常是可能滲水的通道。由于滲透觀(guān)測(cè)資料很少,估算層面或接觸面可能脫開(kāi)部分面積占總面積的百分比往往有困難,為偏于安全計(jì),我國(guó)現(xiàn)行混凝土壩、水閘、水電站廠(chǎng)房等設(shè)計(jì)規(guī)范均假定計(jì)算截面上揚(yáng)壓力的作用面積系數(shù)為l.0。這與美國(guó)、日本的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于“壩體內(nèi)部和壩基面上的揚(yáng)壓力均作用于計(jì)算截面全部截面積上”的規(guī)定是相同的。8.1.2實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和原型觀(guān)惻資料表明,巖基上的混凝土實(shí)體重力壩、寬縫壩、空腹壩、大頭壩及拱壩等壩基面上的揚(yáng)壓力分布圖形是不同的;同一種壩型在不同的地基地質(zhì)條件及防滲排水措施的情況下,其揚(yáng)壓力分布圖形存在很大差異。故應(yīng)根據(jù)不同的水工結(jié)構(gòu)型式、地基地質(zhì)條件及防滲排水措施,分別確定揚(yáng)壓力的分布圖形。擋水建筑物的揚(yáng)壓力是在上、下游靜水頭作用下所形成的滲流場(chǎng)產(chǎn)生的,是靜水壓力派生出來(lái)的荷載,故其計(jì)算水位應(yīng)與靜水壓力的計(jì)算水位一致。8.1.3在揚(yáng)壓力分布圖形中,以往習(xí)慣于將取決于下游計(jì)算水頭的矩形部分的合力稱(chēng)為浮托力,其余部分的合力稱(chēng)為滲透壓力。對(duì)于在壩基設(shè)置抽排系統(tǒng)的情況,則以主排水孔為分界線(xiàn),分別計(jì)算其前后的揚(yáng)壓力。8.2混凝土壩的揚(yáng)壓力1068.2.1混凝土壩地基地質(zhì)條件、防滲排水措施對(duì)其揚(yáng)壓力分布圖形的影響,情況十分復(fù)雜,故通常根據(jù)已建工程的實(shí)測(cè)資料,統(tǒng)計(jì)分析排水孔處的揚(yáng)壓力水頭與上、下游水位的關(guān)系。根據(jù)防滲、排水條件的不同,可分為以下3種情況:(1)當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔時(shí),統(tǒng)計(jì)分析排水孔處的(2)當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和上游主排水孔,并同時(shí)設(shè)有下游副排水孔及抽排系統(tǒng)時(shí),分別統(tǒng)計(jì)分析主排水孔處的揚(yáng)壓力強(qiáng)度本規(guī)范編制時(shí)收集到20多座混凝土壩的壩基面實(shí)測(cè)揚(yáng)壓力觀(guān)測(cè)資料,包括重力壩(實(shí)體、、寬縫、空腹壩)、支墩壩(大頭、梯形壩)’拱壩(雙曲、重力拱壩)等多種壩型。按不同壩型、不結(jié)果表明:(1)其分布概型以正態(tài)分布為好(2)其概率分布的0.9分位值與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的平均值基本接近。在最終確定揚(yáng)壓力分布圖形中的滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)和揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)時(shí)作了如下考慮:107a)實(shí)體重力壩河床壩段、岸坡壩段的滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)分別采用0.25和0.35,寬縫重力壩和大頭支墩壩的滲透水流可從寬縫逸出,故其滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)采用比實(shí)體重力壩小0.05的值;b)在壩基設(shè)有縱、橫向排水廊道及抽排措施的情況下,對(duì)寬縫重力壩和實(shí)體重力壩分別采用不同揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)0.I5和0.20,比現(xiàn)行規(guī)范不加區(qū)分更為合理;C)空腹重力壩的腹孔位置一般在壩體底寬的中間三分之一之內(nèi),離排水孔的滲徑較長(zhǎng),滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)采用與實(shí)體重力壩相同,以策安全;d)岸坡的地下水位因庫(kù)水位影響而抬高,故岸坡壩段的滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)應(yīng)比河床壩段大,實(shí)測(cè)資料表明,采用比河床壩段大0·10的級(jí)差比較合適;e)壩基軸排系統(tǒng)主要通過(guò)人為控制以降低浮托力,故對(duì)殘余揚(yáng)壓力系數(shù)a2可不區(qū)分壩型也不區(qū)分下游是否設(shè)帷幕一律采用0.5。國(guó)內(nèi)有幾座混凝土壩在壩基只設(shè)排水孔而未設(shè)防滲帷幕。例測(cè)揚(yáng)壓力一般均小于設(shè)計(jì)值,連續(xù)觀(guān)測(cè)至今已有17年,未見(jiàn)異常;石門(mén)拱壩8#~12#壩段(占17個(gè)壩段的30%),壩基為弱透水的云母鈣質(zhì)片巖,實(shí)測(cè)揚(yáng)壓力值基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,未見(jiàn)不利影響;三門(mén)峽壩壩基為閃長(zhǎng)巖,在呂容值為1lu的地段未做連續(xù)帷幕設(shè)排水,實(shí)測(cè)滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)為0、15~0.20。因此,對(duì)于壩基僅設(shè)排水孔而未設(shè)防滲帷幕的情況,其滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)a值可按照既設(shè)防滲帷幕又設(shè)排水孔的情況(即條文表8.2.1中A項(xiàng))適當(dāng)提高后采用。108在拱壩拱座穩(wěn)定分析中,岸坡拱座側(cè)面排水孔處的滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)一般可按“岸坡壩段”考慮。但對(duì)于復(fù)雜地質(zhì)條件下的高拱壩,拱座側(cè)面的滲透壓力是一個(gè)三向滲流問(wèn)題。其靠上游一側(cè)受庫(kù)水位的影響,靠山坡一側(cè)受地下水的影響,且地質(zhì)條件復(fù)雜的高拱壩的拱座穩(wěn)定比壩體應(yīng)力對(duì)壩的安全更重要二這是近十多年來(lái)已為工程界所公認(rèn)的,故應(yīng)經(jīng)三向滲流試驗(yàn)論證。8.2.2在所調(diào)查的20多個(gè)混凝土壩揚(yáng)壓力觀(guān)測(cè)資料中,均未取得壩體內(nèi)部揚(yáng)壓力的觀(guān)測(cè)值?,F(xiàn)行混凝土壩設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,壩體內(nèi)部排水管處的揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)a3為0.15~0.30。參照壩基面由實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)資料確定的揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù),并考慮到壩體內(nèi)部混凝土層面的粘結(jié)條件較壩基混凝土與巖石接觸面粘結(jié)條件優(yōu)越這一情況,規(guī)定壩體內(nèi)部比壩基接觸面的揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)小一個(gè)檔次,即對(duì)實(shí)體重力壩、拱壩的揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)a3采用0.20,寬縫重力壩及大頭壩有寬縫部位的揚(yáng)壓力系數(shù)a3采用0.15。8.2.3當(dāng)揚(yáng)壓力按浮托力和滲透壓力分別計(jì)算時(shí),浮托力主要取決于相應(yīng)設(shè)計(jì)狀況下的下游計(jì)算水位,并與靜水壓力代表值的計(jì)算水位一致,故采用與靜水壓力相同的作用分項(xiàng)系數(shù),即1.0。滲透壓力、主排水孔前的揚(yáng)壓力和主排水孔后的殘余楊壓力的變異性,主要表現(xiàn)在滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)a、揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)a1及殘揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)2。的變異性,而它們均可采用隨機(jī)變量概率模型來(lái)描述。根據(jù)20多座混凝土壩壩基揚(yáng)壓力的觀(guān)測(cè)資料,按不同壩型、不同壩段(河床壩段或岸被壩段)分類(lèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果表明,a、a1、a2基本服從正態(tài)分布,其概率分布的0.9分位值與現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的平均值比較接近,故用以確定與揚(yáng)壓力代表值相應(yīng)的揚(yáng)壓力強(qiáng)度分布圖形;同時(shí)取其概率分布的0.998分位值以確定與揚(yáng)壓力設(shè)計(jì)值相應(yīng)的揚(yáng)壓力強(qiáng)度分布圖形。最后按這兩種情況計(jì)算滲透壓力、主排水孔前的揚(yáng)壓力和主排水孔后的殘余揚(yáng)壓力的設(shè)計(jì)值與代表值之比值,從而確定其作用分項(xiàng)系數(shù)為:滲透壓力除實(shí)體重力壩采用1.2外,其他壩型均采用1.1;有抽排時(shí)主排水孔前的揚(yáng)壓力和主排水孔后的殘余揚(yáng)壓力分別采用1.1和1.2。1098.2.4混凝土壩壩前淤積泥沙對(duì)壩基的防滲效果,可以從劉家峽壩7#壩段的觀(guān)測(cè)資料得到證實(shí)。該壩段1號(hào)測(cè)壓孔(即7#一1孔)布設(shè)在防滲帷幕前靠近壩饒的下游Zm處,從1968年10月至1992年10月連續(xù)觀(guān)測(cè)資料反映揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)為06~0.8。為了證實(shí)該孔的防滲效果,1981年又在6#壩段增設(shè)了一組觀(guān)測(cè)孔。與7#壩段相同部位的6#一1孔,至1992年10月已有12年連續(xù)觀(guān)測(cè)的資料,該孔揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)亦為0.6~0.8。黃河三門(mén)峽(7#壩段)、青銅峽及鹽鍋峽等大壩在防滲帷幕前也有設(shè)了觀(guān)測(cè)孔,前兩個(gè)壩壩超的實(shí)測(cè)揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)均在0.6~0.66之間,后一個(gè)壩的實(shí)測(cè)值見(jiàn)表8-1,都反映了淤積泥沙的防滲效果。前蘇聯(lián)高244m的薩揚(yáng)舒申斯克重力拱壩,實(shí)測(cè)壩題揚(yáng)壓力水頭是壩前水深的94%~70%,也是由于壩前淤積泥沙所致。8.2.5本條系根據(jù)葛洲壩2江泄水閘閘底面及消力池護(hù)坦底板1987~1991年連續(xù)5年的揚(yáng)壓力觀(guān)測(cè)資料提出。8.3水閘的揚(yáng)壓力8.3.2為了研究軟基上水閘楊壓力的統(tǒng)計(jì)特征,曾經(jīng)調(diào)查了江蘇省沿海和內(nèi)陸8個(gè)軟基上的水閘。根據(jù)不同的工程規(guī)模和地基地形條件,一般在閘底板的岸墻后設(shè)置了若干滲透壓力觀(guān)測(cè)剖面,每個(gè)剖面布置2~4根測(cè)壓管,以觀(guān)測(cè)其滲透壓力。觀(guān)測(cè)資料的整理方法與巖基上混凝土壩上采用的方法相同,即根據(jù)測(cè)壓孔水位求揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)。以三河閘11#底板為例,可以說(shuō)明電擬試驗(yàn)成果、改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算成果與實(shí)測(cè)成果間存在著一定的差異,如表8-2所示。110從江蘇省8個(gè)軟基上的水閘來(lái)看,揚(yáng)壓力觀(guān)測(cè)資料的連續(xù)性、規(guī)律性均較差,且與SD133—84水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定采用的改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算成果不一致、雖然改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算成果與電擬試驗(yàn)成果比較接近,但它們均以地基土為均質(zhì)的假定為前提。天然地基在土層分布上很少是均質(zhì)的,加以地基受水閘運(yùn)用條件(如泄洪振動(dòng),夏季閘身溫脹等)的影響,目前的理論計(jì)算方法尚難以考慮這些因素,所以觀(guān)測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算或試驗(yàn)成果存在一定出人也是必然的、盡管理論計(jì)算法和電擬試驗(yàn)法的成果不完全符合實(shí)際情況,但多年來(lái)在設(shè)計(jì)應(yīng)用中已積累了一定經(jīng)驗(yàn)。在目前難以通過(guò)觀(guān)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析或其他更好的方法確定水閘揚(yáng)壓力代表值之前,本規(guī)范仍沿用現(xiàn)行SD133—84水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定采用的改進(jìn)阻力系數(shù)法。8.3.3本條文系基于下述理由:(1)當(dāng)兩岸墻后土層的滲透系數(shù)小于地基滲透系數(shù)時(shí),側(cè)滲透速率較慢,其滲透壓力較小,采用相應(yīng)部位閘底揚(yáng)壓力的計(jì)算值偏于安全;(

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