溢流坝自重的精确计算

维普资讯 http://www.cqvip.com 溢流坝自重的精确计算　王长运　（山西水利职业技术学院，山西运城０４４００４）　在进行溢流重力坝稳定和应力计算及基本剖面拟定时，要　对溢流坝剖面进行自重的荷载计算。传统的计算方法是将溢流　Ａ　ｘｉＹｉ一面瓦　三、堰面曲线部分横断面形心的求法　ｌ、堰流式　坝分块成简单的三角形或矩形，求出其横断面面积，再根据材料　的容重求出，其结果往往和实际有一定的误差。这时，可以运用　高等数学里的积分方法和力学知识精确求出曲线部分的横断面　面积及其形心位置。　一阴影部分以外面积Ａ１对原点的面积矩Ｓ　、溢流坝堰面曲线方程　Ｓ－　赤　・ＸｄＸ＝　根据力学知识，阴影内部分面积的形心距坐标原点０的水　平距离ｄ　１、堰流式　采用幂曲线时，其堰面曲线　按下式计算：　ｘｌｌ：Ｋ　Ｙ　Ｘ１Ｙｌ÷ｘｌ—Ｓ÷ｘｌ２ｙＩ—Ｓ　Ｙ　即　Ｙ＝　Ｏ　Ｘ　一　ＩＹＩ—ＡＩ一　ｌＹＩ—ＡＩ　２、大孔口溢流式　Ｓ－　１　Ｋ　式中Ｈｄ——剖面定型设计　水头，按堰顶最大作用水头的　７５％一９５％计算，ｍ；　！　＼　出＝　鑫　ｌ　ｙ】一Ｓ　Ｋ，。一ｎ：１．８５。　与上游面坡度有　　’Ｙ　Ｉ直线段　ｄ－专　四、实例　关的参数，坝面垂直时，Ｋ＝２．０，　某溢流坝的堰面曲线采用幂曲线，Ｈｄ＝８．３ｍ，上游坝面垂　直，堰面曲线与直线段的交点坐标为（１０．５，６．４）。　２、大孔口溢流式　当堰顶水头Ｈ与孔口高度Ｄ的比值Ｈ／Ｄ＞１．５时，水流属　孔口出流形式，故堰面曲线应按孔口出流的水舌形状进行设计。　其水舌形状为抛物线，方程如下：　、，一　一　堰面曲线方程为：ｘ　＝２×８．３　Ｙ　即ｙ　ｉ　Ｘ　堰面曲线外部分的面积：　Ａ－＝　１０．５　＝２３．６２ｍ２　Ｈｄ　．　式中Ｈｄ——剖面定型设计水头，一般取孔口中心点至最高　水库水位的７５％一９５％；　堰面曲线部分的断面面积：Ａ＝１０．５　Ｘ６．４—２３．６２＝４３．５８ｍ２　广０．９５。　流速系数，一般取甲＝Ｏ．９６，设有检修门槽时，取甲＝　Ａｌ对坐标原点的面积矩：ｓ＝　；％　堰面曲线部分的形心距坐标原点的水平距离：　＝１８３．６０　二、坝体堰顶曲线部分横断面面积的计算　÷１０．５２×６．４—１８３．６　ｄ　丽　３・８８　上述面积和形心位置求出后，就可以精确地求出该分块的　设（ｘｌ＇Ｙ。）为堰面曲线与直线段的交点坐标，其值可用解析　法求出。利用定积分先计算出阴影部分外面积Ａｌ，堰面曲线所　围的横断面面积Ａ为（ＸＩＹ　一Ａ１）。　１、堰流式　自重及自重对溢流坝底形心的弯矩，为稳定验算和应力计算提　供必要的计算条件。　其他如反弧段、堰面曲线上游段的曲线部分等，都可按该　方法进行分块，求出其断面的准确面积及形心位置。　寺　＝　ＸｉＹＩ一面而　‘ｌ　一【责任编辑刘毅秦】　ｘ３　ｌ０ｌ　Ｈｄ　３７