loading2.2大坝结构设计
2.2.1坝顶高程复核
大坝为3级建筑物，按50年一遇洪水设计和500年一遇洪水校核的控制工况来确定坝顶高程。
根据《混凝土重力坝设计规范（SL319?2005）》，坝顶高程＝水库静水位＋?h，其中?h为坝顶距水库静水位(正常蓄水位或校核洪水位)的高度，?h由下式确定：
?h h?hb h?1% hz＋?h?＝ hcZ ＋ hC ghbv02?112hz??h25%~10%Lmcth2?H1Lm715?0.0076v0?gD????v2??0?13gLmv02?0.331v0??gD????v2??0?415
式中：h1%──百年一遇波高(m)，按官厅公式计算；
Z
h──波浪中心线至水库静水位高差(m)；
h──安全超高(m)，坝的安全级别为Ⅲ级，正常蓄水位和校核洪水位下分别
C
取0.4m和0.3m。
v0──计算风速，正常工况时，v0=1.5v，非常工况时，v0=1.5v ；v为多年
平均最大风速15m/s
D──吹程，m，本工程D=800m。
hb为累积频率5%的波高h5%。本工程大坝为3级建筑物，根据规范波高累积频率应采用1% ，需根据规范换算，换算公式为：
h1%=
2.42h5%； 1.95h1% 和hZ按照《水工建筑物荷载设计规范（DL 5077-1997）》规定计算, 坝顶高程计算成果见表2?1。
表2-1 坝顶高程计算结果表
计算水位 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 水库水位 (m) 521.00 521.26 计算风速 (m/s) 22.5 15.0 吹程 (m) 800 800 h1% (m) hZ (m) hC (m) 0.40 0.30 计算坝顶高程 (m) 522.67 522.30 0.936 0.330 0.564 0.180 计算结果表明，坝顶高程由正常洪水位情况控制，最后选定坝顶高程为522.70m。
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2.2.2材料分区及等级
2.2.2.1主要建筑物混凝土分区及等级
根据建筑物各部位的结构特点，以及抗渗、抗冲、抗磨、抗侵蚀要求，各建筑物主要部位的混凝土强度等级如下：
（一）非溢流坝段：
防渗面板 C2825W8砼
坝体 C2815W4埋石砼/ C2815细石砼砌Mu30块石 坝基垫层 C2815W4埋石砼/C2820 W4钢筋砼 坝顶路面及人行道 C2830W4砼 工作桥 C2825W4砼
（坝横0+072.770~坝横0+087.770、坝横0+116.270~坝横0+131.270） 工作桥桥墩 C2825W4砼 （坝横0+072.770~坝横0+087.770、坝横0+116.270~坝横0+131.270） （二）取水塔：
取水塔筒体 C2825W4砼 钢管外包砼（厚0.6m） C2825W4砼 启闭机房柱、板、梁 C2825W4砼 （三）放空管：
坝体内钢管外包砼 C2825W4砼 镇、支墩 C2825W4砼 坝体外钢管垫层砼 C2815W4砼 （四）溢流坝段： （1）闸室段
防渗面板 C2825W8砼 溢流面板 C2825W6砼 闸墩 C2825W6砼 闸门门槽及底坎二期混凝土 C2830W6砼 金属结构埋件二期混凝土 C2830W6砼 板梁 C2825W4砼
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启闭机排架及上部结构 C2825W4砼 工作桥（坝横0+087.770~坝横0+116.270） C2825 W4砼 工作桥桥墩（坝横0+087.770~坝横0+116.270） C2825 W4砼
坝体 C2815W4埋石砼/ C2815细石砼砌Mu30块石 （2）消力池段
底板 C2825W4砼 边墙 C2825W4砼 （4）出水渠段
底板 C2820W4砼 2.2.2.2主要材料性能指标
（一）混凝土材料
水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥等级不得42.5MPa，粗细骨料饱和抗压强度不得小于40MPa。混凝土干容重不得小于24kN/m3，钢筋砼干容重不得小于25kN/m3。
（二）石料
坝体埋石饱和抗压强度不得小于40Mpa，坝体埋石混凝土干容重不得小于23kN/m3。 （三）钢材及钢筋
钢材采用HPB235；钢筋采用HPB235、HRPB335。
2.2.3坝体稳定及应力分析计算
2.2.3.1计算内容
设计过程中对工程枢纽的溢流坝段及非溢流都分别进行了稳定和基础应力等有关计算，以检验建筑物在各种地基基础、各种工况以及各种荷载组合作用下的安全稳定性，并分析建筑物的基础变形是否满足规范要求。主要计算内容包括：
（1）非溢流坝的抗滑稳定计算（泥岩基础及砂岩基础）； （2）溢流坝的抗滑稳定计算（砂岩基础）； （3）非溢流坝及溢流坝的基础应力计算；
根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005），坝体抗滑稳定计算主要核算坝基面的滑动条件，按抗剪强度公式或抗剪断强度公式计算。
抗剪强度公式：K＇=（f×∑W）/∑H
抗剪断强度计算公式：K＇=(∑W×f＇+C＇×A)/ ∑H
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式中参数说明如下：
K — 按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数； K＇— 按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数； f — 坝体混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数； f＇— 坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数； C＇— 坝体混凝土与基岩接触面的抗剪断凝聚力； ∑W — 计算截面上全部法向力的总和； ∑H — 计算截面上全部切向力的总和； A — 坝体混凝土与基岩接触面的面积。
因大坝岸坡基岩以砂泥岩互层，岸坡段坝体稳定计算按抗剪强度公式计算；大坝河床段建基面为巨厚层砂岩，河床段坝体稳定计算按抗剪断强度公式计算。
重力坝坝基截面的垂直应力按抗下列公式计算：
?yW?Mx???
AJ式中：?y—坝踵、坝趾垂直应力；
∑W—计算截面上全部法向力的总和；
∑M──全部作用对坝基面形心的力矩之和(kN.m)； A—坝体混凝土与基岩接触面的面积；
x—坝基截面上计算点到形心轴的距离；
J—坝基截面对形心轴的惯性距。
2.2.3.2 荷载计算 （一）永久作用：
① 坝体自重及永久设备自重
坝体自重荷载计入坝体、闸墩、导墙等的重量，扣除廊道重量。永久设备重未计。 （二）可变作用：
② 正常蓄水位静水压力
包括坝体上、下游面的水平向水压力和竖直向的水重。水平向水压力按三角形分布，计算公式：
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