水闸稳定计算

四、闸室稳定计算（1）闸室基底应力计算依据“规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页（7.3.4-1）计算。Pmax=∑G/A+∑M/WPmin=∑G/A-∑M/W式中：Pmax--闸室基底应力的最大值；Pmin--闸室基底应力的最小值；∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载（KN）；∑M--作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（KN·m）；A--闸室基底面的面积（m2）；W--闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m3）。在各种情况下，平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。最大与最小值之比应满足下表规定地基土质基本组合特殊组合松软1.502.00中等坚实2.002.50坚实2.503.00（2）沿基底面的抗滑稳定计算依据“规范”抗滑稳定安全系数计算按第30页（7.3.6-1）计算。Kc=（f∑G）/∑H式中：Kc--沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；f--闸室基底面与地基之间的摩擦系数，可按第32页表7.3.10规定采用；∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载（KN）；∑H--作用在闸室上的全部水平向荷载（KN）；抗滑稳定安全系数应满足下表规定12341.351.301.251.20特殊组合Ⅰ1.201.151.101.05Ⅱ1.101.051.051.00荷载组合荷载组合水闸级别基本组合1314151617B10.7Pmin=Pmax=η=1/2（Pmax+Pmin)=Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=项目1234567891011121314151617B10.7Pmin=Pmax=η=1/2（Pmax+Pmin)=Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=注：由于本闸的正常挡水位为1625.6m，当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙，所以当水位在校核洪水位时，闸门全开泄洪作用在闸室上的水平力很小，所以只需对此工况的地基承载力进行复核。项目1234567891011121314151617B10.7Pmin=Pmax=η=1/2（Pmax+Pmin)=Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=注：由于本闸的正常挡水位为1625.6m，当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙，所以当水位在校核洪水位时，闸门全开泄洪作用在闸室上的水平力很小，所以只需对此工况的地基承载力进行复核。项目123456789101112131415161718B10.7Pmin=Pmax=η=1/2（Pmax+Pmin)=Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=基本资料：项目作用力名称垂直力G（KN）水平力H（KN）力臂LX（m）弯矩M（KN.m)1底板4262.88002闸墩6243.9552-0.08-499.5164163上部结构1393.92-0.45-627.2644启闭机53.61165153.611655工作闸门重105.9481105.9486电动葫芦12.2625-3-36.78757检修闸门53-3-1598检修平台489.6-0.19上游水重0010下游水重0011浮托力0012渗透压力0013上游水压力0014下游水压力0015上游泥沙压力00.33016浪压力0017总计12615.177350-1163.008266BAGM偏心距e=M/G10.7117.712615.17735-1163.008266-0.09219119Pmin=G/A（1+6e/B）=101.6399591Pmax=G/A（1-6e/B）=112.7215932500η=Pmax/Pmin=1.1090283211.51/2（Pmax+Pmin)=107.1807761满足稳定要求项目作用力名称垂直力G（KN）水平力H（KN）力臂LX（m）弯矩M（KN.m)1底板4262.88002闸墩6243.9552-0.08-499.5164163上部结构1393.92-0.45-627.2644启闭机53.61165153.611655工作闸门重105.9481105.9486电动葫芦12.2625-3-36.78757检修闸门53-3-1598检修平台489.6-0.19上游水重1366.68015-2.52-3444.033978一，水闸稳定和闸底应力计算（完建情况）设计钢筋砼容重为24KN/m3，地基允许承载力为0.5mpa二，水闸稳定和闸底应力计算（正常蓄水位工况）10下游水重0011浮托力0012渗透压力-3175.251751.83-5810.71070313上游水压力1261.1981251.832307.99256914下游水压力0015上游泥沙压力00016浪压力39.1853.02118.338717总计10806.605751300.383125-7991.421678BAGM偏心距e=M/G10.7117.710806.60575-7991.421678-0.73949414Pmin=G/A（1+6e/B）=53.74201118Pmax=G/A（1-6e/B）=129.8876532500η=Pmax/Pmin=2.4168736971.51/2（Pmax+Pmin)=91.8148322Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=9.2409199211.2满足稳定要求项目作用力名称垂直力G（KN）水平力H（KN）力臂LX（m）弯矩M（KN.m)1底板4262.88002闸墩6243.9552-0.08-499.5164163上部结构1393.92-0.45-627.2644启闭机53.61165153.611655工作闸门重105.9481105.9486电动葫芦12.2625-3-36.78757检修闸门53-3-1598检修平台489.6-0.19上游水重2102.202558-2.52-5297.55044610下游水重1258.0795263.524428.43993211浮托力-1539.895320012渗透压力-484.947541.83-887.453998213上游水压力2983.9989332.828414.87699114下游水压力-2420.8499972.54-6148.95899215上游泥沙压力00016浪压力39.785.97237.486617总计13950.61657602.928936-416.1681802BAGM偏心距e=M/G10.7117.713950.61657-416.1681802-0.02983153Pmin=G/A（1+6e/B）=116.5441906Pmax=G/A（1-6e/B）=120.5096169500三，水闸稳定和闸底应力计算（设计洪水位工况）η=Pmax/Pmin=0.9670945241.51/2（Pmax+Pmin)=118.5269038Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=25.666620571.2满足稳定要求注：由于本闸的正常挡水位为1625.6m，当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙，所以当水位在校核洪水位时，闸门全开泄洪作用在闸室上的水平力很小，所以只需对此工况的地基承载力进行复核。项目作用力名称垂直力G（KN）水平力H（KN）力臂LX（m）弯矩M（KN.m)1底板4262.88002闸墩6243.9552-0.08-499.5164163上部结构1393.92-0.45-627.2644启闭机53.61165153.611655工作闸门重105.9481105.9486电动葫芦12.2625-3-36.78757检修闸门53-3-1598检修平台489.6-0.19上游水重2529.600714-2.52-6374.59379910下游水重2281.1134143.528029.51921711浮托力-963.59706012渗透压力-577.31851.83-1056.49285513上游水压力4320.6938373.3914647.1521114下游水压力-3513.5270373.06-10751.3927315上游泥沙压力00016浪压力39.957.69307.215517总计15884.97592847.11683638.399171BAGM偏心距e=M/G10.7117.715884.975923638.3991710.229046565Pmin=G/A（1+6e/B）=152.2956648Pmax=G/A（1-6e/B）=117.6274604500η=Pmax/Pmin=0.7723624992.01/2（Pmax+Pmin)=134.9615626Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=20.779830491.2满足稳定要求注：由于本闸的正常挡水位为1625.6m，当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙，所以当水位在校核洪水位时，闸门全开泄洪作用在闸室上的水平力很小，所以只需对此工况的地基承载力进行复核。项目作用力名称垂直力G（KN）水平力H（KN）力臂LX（m）弯矩M（KN.m)1底板4262.8800四，水闸稳定和闸底应力计算（正常挡水工况+7度地震）三，水闸稳定和闸底应力计算（校核洪水位工况）2闸墩6243.9552-0.08-499.5164163上部结构1393.92-0.45-627.2644启闭机53.61165153.611655工作闸门重105.9481105.9486电动葫芦12.2625-3-36.78757检修闸门53-3-1598检修平台489.6-0.19上游水重1366.68015-2.52-3444.03397810下游水重0011浮托力0012渗透压力-3175.251751.83-5810.71070313上游水压力1261.1981251.832307.99256914下游水压力0015上游泥沙压力0016浪压力39.1853.02118.338717地震力297.18165810018总计10806.605751597.564783-7991.421678BAGM偏心距e=M/Gφ10.7117.710806.60575-7991.421678-0.7394941430Pmin=G/A（1+6e/B）=53.74201118Pmax=G/A（1-6e/B）=129.8876532500η=Pmax/Pmin=2.4168736972.01/2（Pmax+Pmin)=91.8148322Kc=(f'∑G+C'A)/∑H=7.5219086271.2设计钢筋砼容重为24KN/m3，地基允许承载力为0.5mpa注：由于本闸的正常挡水位为1625.6m，当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙，所以当水位在校核洪水位时，闸门全开泄洪注：由于本闸的正常挡水位为1625.6m，当水位上涨时将分级开闸泄水冲沙，所以当水位在校核洪水位时，闸门全开泄洪四、闸室稳定计算（1）闸室基底应力计算依据“规范”当结构布置及受力情况对称时按第29页（7.3.4-1）计算。Pmax=∑G/A+∑M/WPmin=∑G/A-∑M/W式中：Pmax--闸室基底应力的最大值；Pmin--闸室基底应力的最小值；∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载（KN）；∑M--作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（KN·m）；A--闸室基底面的面积（m2）；W--闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m3）。在各种情况下，平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。最大与最小值之比应满足下表规定地基土质基本组合特殊组合松软1.502.00中等坚实2.002.50坚实2.503.00（2）沿基底面的抗滑稳定计算依据“规范”抗滑稳定安全系数计算按第30页（7.3.6-1）计算。Kc=（f∑G）/∑H式中：Kc--沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；f--闸室基底面与地基之间的摩擦系数，可按第32页表7.3.10规定采用；∑G--作用在闸室上的全部竖向荷载（KN）；∑H--作用在闸室上的全部水平向荷载（KN）；抗滑稳