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重力坝毕业设计开题报告

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重力坝毕业设计开题报告重力坝毕业设计开题报告 毕业设计,论文, 开 题 报 告 题 目 榆林王圪堵水库枢纽 布置及重力坝设计 专 业 水利水电工程 班 级 学 生 指导教师 毕,5 2013 年 一、 毕业设计(论文)课题来源、类型 本设计题目来源于王圪堵水库工程实际,属设计类课题。王圪堵水库坝址位于 榆林市横山县城关镇西北12km,榆靖高速公路无定河大桥以上2.5km、芦河入无 。按照榆林能源化工基地 定河口以上5.5km处的无定河干流上,距榆林市区60km 建设要求及治黄大局的拦沙要求,确定水库任务是供水...

重力坝毕业设计开题报告
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812 σ为运行期坝体平均温度和等效线性温差引起的应力;σ为施工期温度变化引起 34 的应力;σ为非线性温差引起的应力;σ为运行期温度场边界条件的变化(主要 56 为上游水位变化)所引起的应力;σ为库区水荷载变化引起的应力;σ为其他因 78 [6]素如地应力、基础开挖与处理等引起的应力。 3.混凝土重力坝振捣密实度的无损检测 由于大量机口取样和少量仓面取样,在人仓以前由于原材料、配合比、拌制、运输等原因引起的混凝土质量问题一般都可以得到较好的控制,但入仓以后,由 于平仓、振捣而引起的质量问题,很难检测,实际上难以控制,特别是夜间浇筑 混凝土,如现场监理稍有松懈,很容易出问题,如某重力坝,在纵缝灌浆时,耗 浆量异常,经钻孔检查,发现坝内大范围因欠振而不密实,只得采取钻孔灌浆补 强,坝体实际上吸纳了大量水泥浆液。如果没有发现问题,其后果是比较严重的。 毕,5 目前在碾压混凝土坝施工中,已普遍采用无损探测方法检查混凝土密实度,常态 [6]混凝土因浇筑层厚度较大,目前还缺乏有效的现场无损检测方法,急需进行研究。 4.做好全面温控、永久保温、结束“无坝不裂”历史 到20世纪50年代,混凝土重力坝温控措施包括分缝分块、水管冷却、预冷 骨料及表面保温已相继提出,但实际上仍然是“无坝不裂”,Dworshak、Revelstoke 等坝的裂缝还相当严重。经较深入研究发现,主要原因是人们对表面保护在认识 上存在误区,由于施工中往往是一次大寒潮后出现一批裂缝,因此长期以来人们 只重视混凝土早期的表面保护,而忽略后期的表面保护。研究结果表明,如果在 严格控制基础温差、做好水平浇筑层面和接缝面的短期表面保护外,还能做好上 [7-9]。下游表面的长期表面保护,就能防止裂缝的出现,结束“无坝不裂”的历史 (5)混凝土重力坝施工中的关键技术问题 1.坝踵区岩体非均质性对重力坝坝踵应力的影响 混凝土重力坝坝踵应力及其开裂分析一直是坝工界非常关心的复杂课题,如对 [10-12][13-16]拱坝的分析和对重力坝的分析。就研究性质而言,大体可分为两类:(1) 研究坝型、坝体和坝基相对弹模等要素对坝踵应力的影响。(2)寻求可表征坝踵应 力开裂的应力代表值以克服坝踵应力的奇异性,如应力强度因子、线性等效应力 [10-13]或按某种规则确定的等效应力等。这些方法尽管着眼点有所不同,但都假定坝 踵处混凝土和岩体为均质材料。这一假定对混凝土来说是合适的,但对坝踵岩体 是需要进一步推敲的。岩体为高度非均质材料,工程中采用的岩体质量分级方法 将岩体视为均匀连续的材料,由此给出岩体力学参数。显然,这种方法及参数只 是对大范围岩体(代表性体积)的一个平均描述,适用于应力变化平缓的岩体区域,对坝踵区所处的高梯度应力区,显然不太合适。一尤其是节理岩体的裂隙扩展很 大程度受节理网络控制。早期的有限元分析由于计算内力有限,网格粗略,这一 问题不太突出;近年来,随着大规模计算能力的发展和成熟,在坝踵附近可布置 远低于岩体代表性体积的精细网格,此时能否继续沿用均质性假定问题就凸现出 来。 2.混凝土重力坝温度应力与控制 当重力坝和地基温度变化时,坝体和地基发生变形,由于坝体的变形受到地基 毕,5 的约束以及坝体各部分混凝土之间的相互约束,就产生了温度应力。这些温度的 变化及其产生的温度应力,是自混凝土浇筑一直至运行期未了都始终长时间存在、 经常作用的,所以温度荷载属于基本荷载。但它随着温度变化而不断地变化,并 非恒定,所以温度应力与其他应力叠加后的总应力也是不断变化的。 混凝土重力坝进行温度控制设计,是保证混凝土浇筑、合理选择施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及 温控标准、消除大坝裂缝的重要步骤。根据大体积混凝土裂缝发生的原因及规律,温度控制标准主要归结为限制基础温差、内外温差、上下层温差、相邻块高差、表面保温等几个方面来实现的。坝块受气温骤降冲击将产生表面裂缝,防止表面裂缝主要靠表面保温,以减缓气温骤降在坝块表面产生的降温幅度与梯度。对坝块实施表面保护,首选要对坝区气温资料进行统计分析,了解气温骤降的规律和特点,并根据规范和结合工地实际情况,提出保温标准和措施。表面保温措施是在表面铺草袋或泡沫塑料。铺设一层草袋,可使坝块遭气温骤降时的表面温度平均提高2?一4?,相当于坝块的抗御气温骤降的能力由一般的6?提高到9?,可 [16]使表面裂缝发生的机率减少75,。 3.混凝土重力坝深浅层抗滑稳定分析 实践证明,如果坝基岩体坚固完整,重力坝绝少发生整体失稳破坏。对于重 力坝坝基岩体的深、浅层抗滑稳定问题,传统和现行的数值分析方法都是采用极 限分析的方法,即设法使系统达到极限平衡状态,再根据平衡条件或其与正常状 态的比较来研究其整体安全性。为了更好地反映岩体沿软弱结构面破坏的主要特 点,更好地描述岩体结构面的特性,采用一种能较好研究非连续变形的弹塑性块 体单元法研究多裂隙复杂基岩的变形、应力分布,并采用间接法研究坝基岩体的 深浅层抗滑稳定性和破坏演变过程,从而重力坝的整体稳定安全性作出综合评价。 在水利工程的重力坝深层抗滑稳定分析中,除去广泛采用的有超载法、强度 储备法与综合法以外,近几年来,可靠度理论也渐渐应用于重力坝深层抗滑稳定 分析,由于它主要是针对材料物理力学参数进行可靠性分析,故既可以与刚体极 [17]限平衡法结合,也可以与有限元法结合使用。因此,目前应用于重力坝深层抗 滑稳定分析的方法可以分为4个体系,即模型实验法、有限元法、刚体极限平衡 法以及有限元法与刚体假设相结合的综合法,其中刚体元法和刚体界面元法均属 毕,5 [18] 于综合法范畴。 4.混凝土重力坝在校核地震工况下的评价方法 “5(12”汶川大地震以后,大坝抗震安全受到社会各界和坝工界的高度重视。 水利水电规划设计总院在吸收国际大坝抗震设计与震后评价先进经验及坝上和抗 震专家建议的基础上,在水电规计[2008]24号文《水工工程防震抗震研究设研究 设计及专题报告编制暂行规定》中,明确提出了对于重要大坝应进行校核地震工 [19] [20-21]况下的抗震安全复核。美国联邦紧急事务管理局(FEMA),美国陆军工程师 [22](USACE)目前都针对大坝抗震设计提出了新的基于性能的评价方法和体系。国际 大坝委员会(ICOLD)欧洲委员会总结了奥地利、意大利、瑞士、罗马尼亚及英国等 5个国家的抗震新规范。按照(ICOLD)的要求,明确了对重要大坝要针对MCE进 [23]行设防。 随着我国各项科研工作的深入、设计理论的完善、施工方法的改进,混凝土 筑坝技术取得了飞快的发展。就当前国内已建和在建的工程而言,结合我国气候 特征及当前研究成果,仍有一些问题需要深入研究探索,部分工程技术问题需要 解决。针对严寒干旱地区的气候条件及寒冷干旱地区混凝土重力坝特殊的施工方 法,研究其温度场及温度应力的时空分布变化规律,就干旱条件下水分散失理论 进行深入研究,以确定现场混凝土的各项指标满足实验室的设计要求。目前针对 混凝土重力坝施工期及运行期的温度、徐变应力仿真计算研究的框架已基本建立, 但仿真计算参数的选取存在不稳定性,尚待深入研究。解决上述问题能为我工已 建、在建混凝土坝工程提供可靠的理论支持和技术保障,是推动混凝土筑坝技术 发展的重要内容。 参考文献 [1]李香云.国外国际河流的主要开发方式 《水利发展研究》-2010年1期. [2]潘家铮.重力坝设计[M].北京:水利电力出版社,1991( [3]朱伯芳,高季章,陈祖煜,厉易生(拱坝设计与研究[M].北京:中国水利水电出版社,2002( [4]李瓒,陈兴华,郑建波,王光纶(混凝土拱坝设计[M].北京:中国电力出版社,2000( [5]朱伯芳(中国拱坝建设的成就[J].水力发电,1999. [6]朱伯芳.当前混凝土坝建设中的几个问题《水利学报》ISTIC EI PKU -2009. [7]朱伯芳(拱坝应力控制标准研究[J].水力发电,2000( 毕,5 [8]SL 282—2003,混凝土拱坝设计规范[S]( [9]SL 319—2005,混凝土重力坝设计规范[S]. [10]周元德,陈观福,尹显俊,等(用工程类比分析方法研究高拱坝坝踵开裂稳定性[J].水 力发电学报,2002( [11]陈胜宏,汪卫明,徐明毅,等(小湾高拱坝坝踵开裂的有限单元法分析[J].水利学报2003( [12]杨强,杨晓君,周维垣(基于直接内力法的拱坝建基面等效应力分析[J].水力发电学报, 2006( [13]杨强,吴浩,周维垣(基于h-型自适应有限元的大坝应力取值研究[J].水利学报,2005( [14]杨清平,李俊杰(重力坝坝踵主拉应力区分布规律的探讨[J](水利学报,2000( [15]邵政权,李胜福,崔宝平,等(改善重力坝坝踵区应力分布方法的探讨[J](东北水利水 电,2003( [16]满卫东.《黑龙江水利科技》-2007年2期. [17]任青文,钱向东,赵引,等(高拱坝沿建基面的破坏和安全度研究[J].水力发电,2002( [18]熊静,张建海.向家坝水电站重力坝深层抗滑稳定性研究.四川建筑科学研究[J].2009. [19]金峰,周建平.重力坝在校核地震工况下核算方法的建议.水力发电[J].2009. [20]Federal Emergency Mangement Agency(Federal-Guidelines for Dam Safety:Hazard Potential Classification systems for Dams(FEMA333)[S].1998.reprinted 2004. 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[23] ICOLD European Club.Working group on guidelines for the seismic assessment of dams (Final Report) [R].2004. 四、 本课题主要研究内容 本课题是处于可研阶段设计,其主要内容分为两个方面:水库枢纽布置设计 和混凝土重力坝专题设计。 1.枢纽布置设计主要包括:分析选择坝址、坝轴线方案;分析并确定大坝、 泄水、引水和电站厂房等枢纽主体建筑物的轴线位置;初步拟定大坝、泄水、引 水和电站厂房等枢纽主体建筑物的型式及尺寸;进行调洪计算,根据所给水文资 料,按照双辅助曲线或单辅助曲线法进行调洪演算,确定下泄流量和水库设计洪 毕,5 水位、校核洪水位等特征水位,决定工程等别和主要永久性建筑物的级别;进行坝顶超高计算,分析确定坝顶高程;进行泄水建筑物水力计算,分析确定各泄水建筑物的纵、横断面尺寸;绘制枢纽总平面布置图及各泄水建筑物的纵、横剖面图。 2.混凝土重力坝专题设计主要包括:拟定可用的坝型方案,进行坝型方案的分析与选择;针对混凝土重力坝坝型方案,拟定大坝横断面形式与尺寸,并进行 优化设计,计算坝体稳定、上下游边缘应力和部分截面上的坝体应力。要求至少选择两个典型横剖面进行计算(含最大横剖面及一个典型横剖面);进行大坝抗滑稳定及应力计算;绘制大坝上、下游立视图及典型横剖面图 ;进行坝顶结构设计,绘制坝顶结构设计图;撰写(绘制)并提交《毕业设计报告》及设计图纸,参加 毕业设计答辩。 3.根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定,王圪堵水库枢纽工程为?等大(2)型工程,主要建筑物级别为2级。水库枢纽工程的设计洪水标准取100年一遇,校核洪水标准取2000年一遇。工业及城镇生活供水设计保证率采用95%,农业灌溉设计保证率采用50%。 五、完成论文的条件和拟采用的研究手段(途径) 本次设计中主要存在两大问题:左岸坝肩、河床覆盖层属中等-强透水土层,存在严重的渗漏问题;坝型选择问题。对于渗漏问题,可进行帷幕灌浆处理,为保证堵漏效果 ,灌浆施工按照SL62O94 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》进行(主要按照帷幕灌浆的要求进行施工)。在坝型选择问题上,可进行混凝土重力坝和土石坝方案比较,在经济技术和施工工期等方面进行比较选择。 设计中所用到的资料来自于可研阶段的工程实际资料和《水工建筑物设计规范》等。我们大学期间所学的《水工建筑物》、《水电站》、《工程施工》、《水工CAD制图》、《水利水能规划》、《结构力学》、《水力学》、《土力学》、《工程测量学》、《工 程地质》、《水文学》、《建筑材料》等课程,是顺利完成本次毕业设计的基本保障。 另外,要完成此次设计还需要通过图书馆和网络查找有关水利水电工程枢纽,建 筑物布置及设计等方面的资料,认真听取指导老师的意见,和同学们相互交流, 进行工程类比,工程借鉴,才能最终顺利完成此次毕业设计。 毕,5 六、本课题进度安排、各阶段预期达到的目标 本课题主要分为四个阶断进行,各阶段主要任务安排如下: 第一阶段,1-4周(2.25-3.24):主要为本次设计做前期准备工作,包括熟悉毕业设计内容及要求;熟悉工程基本资料;查阅与设计内容相关的国内外文献资料,撰 写《开题报告》;分析选择坝址、坝轴线方案;c.分析并确定枢纽主体建筑物的轴线位置。 第二阶段,5-9周(3.25-4.28):在本阶段主要进行枢纽布置和基本计算任务,包括初步拟定枢纽主体建筑物的型式及尺寸;调洪计算;坝顶超高计算,分析确 定坝顶高程;泄水建筑物水力计算,分析确定各泄水建筑物的纵、横断面尺寸;绘制枢纽总平面布置图;绘制各泄水建筑物的纵、横剖面图。 第三阶段,10-13周(4.29-5.26):在这个阶段进行重力坝坝型方案的分析与选择,大坝横剖面设计,大坝抗滑稳定及应力计算,绘制大坝上、下游立视图及典型横 剖面图和坝顶结构设计图。 第四阶段,14-17周(5.27-6.23):这是整个毕业设计的最后阶段,在这个阶段我们要进行整理、校核设计成果,撰写并提交毕业设计初步成果(设计报告及设计图纸电子版),修改毕业设计初步成果,提交毕业设计最终成果和参加最后的毕业设计(论文)答辩。 毕,5 七、指导教师意见 对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计(论文)结果的预测: 指导教师: 年 月 日 八、所在专业审查意见 负责人: 年 月 日 毕,5
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分类:工学
上传时间:2017-12-28
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