廠頂溢流式廠房設(shè)計(jì)大綱范本

廠頂溢流式廠房設(shè)計(jì)大綱范本 4 4 5 7.廠房基礎(chǔ)處理（見(jiàn)壩后式廠房設(shè)計(jì)大綱范本） 16 9.專(zhuān)題研究（必要時(shí)） 工程位于,是以為主,兼有等綜合利用的水利水電樞紐工程?？傃b機(jī)容量MW,年發(fā)電量MW.h。壩址控制流域面積km2。共裝機(jī)臺(tái)；單機(jī)容量MW；單機(jī)引用流量m3/s。本工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告于年月日審查通過(guò)。1.2編寫(xiě)說(shuō)明本設(shè)計(jì)大綱內(nèi)容除廠房布置和廠區(qū)布置之外,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅包含主廠房的機(jī)組段、安裝間段及其與壩體連接等部分。廠房?jī)?nèi)機(jī)墩、蝸殼外圍混凝土、尾水管、水下?lián)跛畨?上部結(jié)構(gòu)的吊車(chē)梁及牛腿等構(gòu)件設(shè)計(jì)與壩后式廠房以及有關(guān)設(shè)計(jì)大綱雷同,本大綱省略。此外,布置在主廠房以外的副廠房和開(kāi)關(guān)站,屬于單體構(gòu)筑物,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求,本大綱也未2.1有關(guān)本工程的文件：(1)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告及附圖、附件；(2)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告審批文件；(3)工程技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；(4)有關(guān)會(huì)議紀(jì)要或文件,廠家資料或協(xié)議文件；(5)有關(guān)專(zhuān)題報(bào)告。2.2主要設(shè)計(jì)規(guī)范(1)SDJ12—78水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(山區(qū)、丘陵區(qū)部分)(試行)及補(bǔ)充規(guī)定；(2)GB50201—94防洪標(biāo)準(zhǔn)；(3)SD335—89水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)；(4)SDJ173—85水力發(fā)電廠機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范(試行)；(5)SDJ278—90水利水電工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范；(6)SDJQ1—84水力發(fā)電廠廠房采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)技術(shù)規(guī)范；(7)SDJ341—89溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范；(8)SDJ10—78水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)；(9)SDJ20—78水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)；(10)SDJ21—78混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)及補(bǔ)充規(guī)定；(11)(88)水規(guī)設(shè)字第8號(hào)文水利水電工程設(shè)計(jì)量計(jì)算規(guī)定(試行)。3.1工程等級(jí)和建筑物級(jí)別本工程為等工程；大壩建筑物按級(jí)設(shè)計(jì)；廠房建筑物按級(jí)設(shè)計(jì)；尾水渠擋土墻、護(hù)坡按級(jí)設(shè)計(jì)。3.2場(chǎng)地地震基本烈度和建筑物設(shè)防烈度烈度類(lèi)別烈度，度重現(xiàn)期，a基巖峰值加速度，g場(chǎng)地基本烈度建筑物大壩設(shè)計(jì)主廠房烈度尾水渠擋土墻及護(hù)坡3.3水庫(kù)特征水位和洪水標(biāo)準(zhǔn)(2)正常蓄水位:m；(3)汛期防洪限制水位:m；(4)死水位(發(fā)電最低運(yùn)行水位):m；(5)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。m/smm/sma3.4樞紐泄流能力和運(yùn)行條件(1)泄流能力見(jiàn)表3。庫(kù)水位m泄洪洞A-B×C▽底孔A-B×C▽廠頂溢流表孔A-B×C▽電站過(guò)機(jī)泄量總泄流能力注:表中A為相應(yīng)孔數(shù),B×C為相應(yīng)孔口的尺寸寬×高,▽表示孔口底檻高程。(2)運(yùn)行條件:3.5電站設(shè)計(jì)尾水位(指廠房尾水管出口斷面)(1)校核洪水尾水位:m(重現(xiàn)期為a,Q=m3/s)；(2)設(shè)計(jì)洪水尾水位:m(重現(xiàn)期為a,Q=m3/s)；(3)正常尾水位:m(臺(tái)機(jī)組運(yùn)行,Q=m3/s)；(4)最低尾水位:m(臺(tái)機(jī)組運(yùn)行,Q=m3/s)；(5)尾水位～下游流量關(guān)系曲線。3.6水庫(kù)泥沙(1)入庫(kù):多年平均輸沙量t,年徑流Gm3；多年平均汛期(至月)含沙量kg/m3；非汛期(至月)含沙量kg/m3；(2)壩前泥沙淤積高程m；(3)過(guò)機(jī)含沙量:汛期平均kg/m3；最大kg/m3；非汛期平均kg/m3；最大kg/m3；(4)泥沙礦物成份和級(jí)配。3.7氣象(1)雨量：多年平均年降雨量mm；廠區(qū)排水設(shè)計(jì)采用的暴雨強(qiáng)度mm/min；歷時(shí)min。(2)風(fēng)速及風(fēng)向：壩址區(qū)最大風(fēng)速m/s級(jí)；風(fēng)向。設(shè)計(jì)采用的基本風(fēng)壓KN/m2。(3)氣溫：實(shí)測(cè)多年（年～年）平均為℃,各月（旬）平均氣溫、各月最高及最低日平均氣溫、氣溫驟降值見(jiàn)下列表4～表6；表4各月、旬平均氣溫表月份123456上旬下旬月平均月份789年平均上旬下旬月平均表5各月最高及最低平均氣溫表月份123456最高日平均最低日平均月份789年平均最高日平均最低日平均月份1234567892天內(nèi)降溫6℃以上次數(shù)2天降溫最大值，℃3天內(nèi)降溫6℃以上次數(shù)3天降溫最大值，℃絕對(duì)最高氣溫：℃;絕對(duì)最低氣溫：℃。(4)實(shí)測(cè)年）河水溫度見(jiàn)表7。月份123456789年平均上旬下旬月平均(5)濕度：多年月平均相對(duì)濕度見(jiàn)表8。月份123456789年相對(duì)濕度3.8地形、地質(zhì)(1)廠區(qū)地形圖(比例1/500)。(2)廠區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)測(cè)繪(比例1/500～1/1000)平面圖、剖面圖。(3)巖體物理力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表9。項(xiàng)目軟化系數(shù)建基面抗滑巖體內(nèi)部抗滑部位巖性容重KN/m抗壓強(qiáng)度MPa彈模MPa泊桑比f(wàn)f,φ壩基廠房基礎(chǔ)尾水渠邊坡開(kāi)關(guān)站擋墻提示：參數(shù)值確定應(yīng)根據(jù)建筑物所在部位的巖體質(zhì)量，并考慮因運(yùn)行環(huán)境(4)尾水渠兩岸開(kāi)挖邊坡見(jiàn)表10分類(lèi)殘積土及全風(fēng)化巖強(qiáng)風(fēng)化巖弱風(fēng)化巖微風(fēng)化巖新鮮巖永久臨時(shí)永久臨時(shí)永久臨時(shí)永久臨時(shí)永久臨時(shí)開(kāi)挖邊坡允許值(i)馬道高差，m3.9廠房混凝土性能(1)廠房混凝土熱學(xué)性能見(jiàn)表11，配合止見(jiàn)表12。導(dǎo)熱系數(shù)容重導(dǎo)溫系數(shù)線膨脹系數(shù)W/(m.k)J/(kg.K)kM/mm/h混凝土標(biāo)號(hào)水灰比級(jí)配混凝土材料用量水泥品種水水泥砂石子(2)水泥水化熱按試驗(yàn)成果采用，見(jiàn)表13。水泥品種12345673.10機(jī)電設(shè)備、閘門(mén)啟閉機(jī)數(shù)據(jù)及布置提示：參見(jiàn)《壩后式廠房設(shè)計(jì)大綱范本》，《范本》分3.11廠頂溢流水力計(jì)算及水工模型試驗(yàn)成果提示：成果主要包括各種工況的泄流量，反弧段～挑流壓力，水舌拋射軌跡及落點(diǎn)，沖刷坑最大深度及范3.12壩體穩(wěn)定及位移分析成果和結(jié)構(gòu)布置圖提示：位移分析系指廠壩間接合部位的相對(duì)位移，供廠壩間縱縫以及3.13壩基防滲帷幕、排水、基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)及開(kāi)挖圖4.1繪制技術(shù)設(shè)計(jì)階段廠房布置圖結(jié)合水工結(jié)構(gòu)，繪制技術(shù)設(shè)計(jì)廠房布置圖，包括主副廠房各高程平面圖、剖面圖、4.2繪制技術(shù)設(shè)計(jì)階段開(kāi)關(guān)站布置圖道路、溝管網(wǎng)、附屬構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)綜合，繪制技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)繪制技術(shù)設(shè)計(jì)階段廠區(qū)布置圖5.1溢流式廠房結(jié)構(gòu)形式確定(1)主廠房的上部結(jié)構(gòu)采用封閉式實(shí)體墻與屋頂溢流板形成整體框架，現(xiàn)場(chǎng)澆筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。(2)主廠房的下部結(jié)構(gòu)與壩體連接采用分離式，設(shè)置可適應(yīng)各種工況的廠壩相對(duì)位移的貫通縱縫，引水鋼管跨縫也設(shè)有專(zhuān)門(mén)的伸縮節(jié)。(3)主廠房的上部結(jié)構(gòu)與壩體連接方式。在溢流板下增設(shè)一水平拉板，以加強(qiáng)主廠房水平向剛度，水平拉鉸的鋼筋混凝土板式結(jié)構(gòu)。溢流板下空腔內(nèi)副廠房的板、梁、柱(4)溢流板、導(dǎo)流墩、鼻坎的體形尺寸，按廠頂溢流水力計(jì)算及水工模型試驗(yàn)成果研究確定。并采取必要措施，避免氣蝕破壞。(5)橫縫設(shè)置：安裝場(chǎng)與機(jī)組段之間，機(jī)組段之間設(shè)置從溢流頂板貫通至建基面的永久變形縫。橫縫設(shè)置應(yīng)與壩體橫縫相協(xié)調(diào)。5.2廠壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求主廠房與廠壩結(jié)構(gòu)均按級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。滿足施工、安裝、運(yùn)行、檢修不同時(shí)期出現(xiàn)的不同結(jié)構(gòu)體系、環(huán)境條件、作用情況，對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、變形、抗?jié)B、耐久性的要求。5.3廠房主要部位混凝土采用的設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，見(jiàn)表14結(jié)構(gòu)部位標(biāo)號(hào)(28天齡期)備注廠頂溢流板不包括表面抗沖層上部結(jié)構(gòu)導(dǎo)流墻上下游墻體尾水管結(jié)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)水下?lián)跛畨ξ菜l墩中部結(jié)構(gòu)蝸殼外圍混凝土機(jī)墩風(fēng)罩、發(fā)電機(jī)層其他結(jié)構(gòu)安裝間板梁柱廠壩間副廠房板梁板5.4廠房整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力分析5.4.1計(jì)算假定(1)根據(jù)廠房建基面高程及地質(zhì)條件，研究擇取具有代表性的號(hào)機(jī)組段、號(hào)邊機(jī)組段、安裝間段進(jìn)行分析；(2)由于不存在地基深層滑動(dòng)可能性，僅需計(jì)算沿建基面的抗滑抗浮穩(wěn)定性和地基應(yīng)(3)建基面抗滑穩(wěn)定按抗剪斷公式計(jì)算，f及f,、c,設(shè)計(jì)值根據(jù)地基地質(zhì)情況分別擇取見(jiàn)計(jì)算段號(hào)機(jī)組段號(hào)邊機(jī)組段安裝場(chǎng)段f5.4.2荷載及其組合見(jiàn)表16荷載名稱(chēng)計(jì)算工況機(jī)電設(shè)備重水重水壓力揚(yáng)壓力地震力正常運(yùn)行（機(jī)組全部發(fā)額定出力）上游水位m,下游水位m基本組合*****設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期a,Q=m/s上游水位m,下游水位m基本組合*****校核洪水重現(xiàn)期a,Q=m/s上游水位m,下游水位m特殊組合*****正常運(yùn)行遇地震上游水位m,下游水位m特殊組合******機(jī)組檢修上游水位m,下游水位m特殊組合*****部分機(jī)組發(fā)電，本機(jī)組段蝸殼未安裝上游水位m,下游水位m特殊組合***5.4.3安全度正常組合、特殊組合的抗剪、抗剪斷及抗浮的安全系數(shù)，以及地基應(yīng)力的控制，均應(yīng)滿足“水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范(SD335—89)(試行)”的規(guī)定。5.5廠房結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析提示：驗(yàn)算廠房結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力和自振特性，并與廠頂溢流時(shí)水流脈5.5.1計(jì)算簡(jiǎn)圖假定根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)布置情況，主廠房擇取機(jī)組段，簡(jiǎn)化為實(shí)體框架結(jié)構(gòu)，假定上、下游墻的下固結(jié)于水輪機(jī)高程m處。實(shí)體框架結(jié)構(gòu)與壩體的連接方式按5.1.3提示中的兩種方案進(jìn)行假設(shè)，分別進(jìn)行兩個(gè)方案的結(jié)構(gòu)自振特性計(jì)算。5.5.2結(jié)構(gòu)抗振性評(píng)價(jià)5.6廠房框架結(jié)構(gòu)計(jì)算5.6.1計(jì)算原則5.6.2荷載及其組合見(jiàn)表17荷載名稱(chēng)計(jì)算工況結(jié)構(gòu)樓層荷載廠頂溢流動(dòng)水壓力下游設(shè)計(jì)水壓力溫度影響力地震力施工荷載正常運(yùn)行相應(yīng)尾水位為m吊車(chē)空載基本組合*****泄設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期aQ=m/s；吊車(chē)空載******泄校核洪水重現(xiàn)期aQ=m/s；吊車(chē)滿載特殊組合******機(jī)組大修相應(yīng)尾水位m；吊車(chē)滿載****機(jī)組安裝二期混凝土未澆，吊車(chē)吊運(yùn)最大部件***遇地震吊車(chē)空載，機(jī)組滿發(fā)****施工情況廠房未封頂*2)若施工進(jìn)度安排要提前安裝橋吊，尚需復(fù)核橋吊5.6.3框架截面強(qiáng)度及位移計(jì)算5.7尾水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.7.1設(shè)計(jì)原則與假定3)底板的揚(yáng)壓力圖形應(yīng)根據(jù)廠壩基灌漿排水設(shè)計(jì)情況確4)平面框架豎向荷載的不平衡力，按材料力學(xué)的切力分配到邊中1)取尾水管頂板以下結(jié)構(gòu)按三維有限元進(jìn)行應(yīng)力分析，采用8節(jié)點(diǎn)等參單元模型；5.7.2地基力學(xué)參數(shù)5.7.3荷載及其組合見(jiàn)表18。(4)采用有元分析時(shí)，除計(jì)入壩基應(yīng)力影響外，荷載名稱(chēng)計(jì)算工況結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)荷載尾水管中水壓縫水壓地基揚(yáng)壓力地震力施工荷載泄設(shè)計(jì)洪水(或正常蓄水位)重現(xiàn)期a相應(yīng)壩前水位為m尾水位為m基本組合*****泄設(shè)計(jì)洪水(或正常蓄水位)重現(xiàn)期a，Q=m/s；相應(yīng)壩前水位為m尾水位為m*****機(jī)組大修，尾水管放空相應(yīng)壩前水位為m尾水位為m特殊組合****未裝機(jī)，二期混凝土未澆，相應(yīng)尾水位為m,*****泄設(shè)計(jì)洪水(或正常蓄水位)遇地震******施工期*5.7.4強(qiáng)度與裂隙計(jì)算5.8蝸殼外圍混凝土及機(jī)墩結(jié)構(gòu)(見(jiàn)相應(yīng)的設(shè)計(jì)大綱東范本)5.9發(fā)電機(jī)層板梁及風(fēng)罩(見(jiàn)相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范)5.10安裝間板梁系統(tǒng)(見(jiàn)相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范)5.11尾水平臺(tái)板梁系統(tǒng)(見(jiàn)相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范)5.12廠內(nèi)橋吊壁式牛腿(見(jiàn)相應(yīng)的規(guī)程、規(guī)范)6.1澆筑分塊(1)廠房下部混凝土施工分縫分塊采用錯(cuò)縫為主。(2)分塊面積大小及澆筑層厚度，應(yīng)根據(jù)混凝土的入倉(cāng)澆筑能力和溫度控制要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定。提示：尾水管肘管段、擴(kuò)散段是否設(shè)置封閉塊或臨時(shí)寬縫，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺6.2溫控設(shè)計(jì)允許的混凝土最高溫度，