消力池底板抗浮计算书

一、概述 

溢流堰、闸室后接消力池，消力池长18m，宽17m，深1.1m,底板高程为11.9m，消力池底板厚度为0.5m,。底板设置排水孔，孔排距均为2m，成梅花型布置，其下设置砂石反滤垫层，层厚1.00m。 泄洪冲沙闸消力池和泄洪闸底板后接防冲海漫，海漫长29m。海漫采用M7.5浆砌石，厚0.3m。

二、主要设计依据及参数选取 

1．特征水位及流量 

正常蓄水位17.00m，设计水位19.81m，校核洪水位20.03m。

洪水流量及水位见表2-1。 

表2-1     流量及水位表                        

底板采用C30混凝土: 容重2.4t/m3, fc=20.1 N/mm2, ft=2.01N/mm2；弹性模量Ec=3.00×10-4N/mm2；基岩与混凝土面的抗剪断强度ƒ=0.4～0.7，粘滞力c=0.06～0.2Mpa； Ⅱ级钢筋，fy=fy’=310 N/mm

三、设计工况   

本次分析主要计包括坝后消力池底板的结构设计及配筋计算，具体计算工况如下： 

（1）工况一：正常蓄水位+自重+扬压力+脉动压力（基本荷载组合） 

（2）工况二：设计洪水位+自重+扬压力+脉动压力（基本荷载组合） 

（3）工况三：校核洪水位+自重+扬压力+脉动压力（特殊荷载组合） 

四、底板荷载计算 

1.计算公式及参数选取   

（1）自重    G=γc×A×h 

G — 底板自重（KN）； 

A — 底板面积（m2），306m2； 

h — 底板厚度（m），0.5m；

  γC—C30混凝土容重，取值24KN/m3。 

带入数据求的底板自重为3672KN。 

（2）时均压力   Pw=γw×H×A 

Pw — 水压力（KN）；

 H — 下游水深（m）；

 A — 底板面积（m2）；

      γw—水的容重。 

表4-2  时均压力计算表 

Py— 底板承受的扬压力（KN）；

 H — 下游水深（m）； 

h— 底板厚度（m），此处为0.5m； 

γw—水的容重，取值9.8KN/m3； 

表4-3   扬压力计算表 

（4）脉动压力  

Pm=am××γw×A 

Pm —脉动压力(KN）； 

V —底板计算断面处得平均流速（m/s）

 am —脉动压力系数，此处取值0.1； 

A —底板面积（m2），306m2；

 γw—水的容重，取值9.8KN/m3； 

表4-4  脉动压力计算表 

（5）作用效应及抗力效应函数 

作用效应函数（垂直向上所有合力） 

R（ ）=γQ×Py+γQ×Pm

抗力效应函数（垂直向下所有合力） 

S（ ）=γG×G+γQ×Pw

γG——永久荷载分项系数，取1.05； 

γQ——可变荷载分项系数，取1.20；  

2.荷载计算结果 

将已知数据代入上述公式，计算结果见表4-5 

荷载

五、底板构造配筋 

底板的作用效应小于抗力效应，因此对底板按构造进行配筋。消力池底板垂直于水流方向设置一分缝，安装止水。 

六、结论 

通过各种工况下的荷载组合计算坝后消力池底板的抗浮能力，各参数的选取严格按照规范要求，计算结果符合要求