11水工建筑物荷载设计规范.doc

中华人民共和国行业标准水工建筑物荷载设计规范前 言本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“（90）水规字11号”文件的安排组织制订的其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用（荷载）取值标准，以利于按照GB50199—94水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计本规范必须与按照GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用本规范中所列全部附录都是标准的附录本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释本规范的主编单位：电力工业部中南勘测设计研究院参编单位有：电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院，水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院，中国水利水电科学研究院，南京水利科学研究院本规范的主要起草人：梁文治 、家常春、 苗琴生、 张学易段乐斋 、周 芙 、黄东军、范明桥 、刘文灏 、陈厚群 、席与光卢兴良、 薛瑞宝、赵在望、岳耀真 、吕祖伤、潘王华、 刘蕴供吴孝仁 、侯顺载、据常忻 、王鉴义、汤书明、聂广明 、徐伯孟潘玉喜 、唐政生 、郦能惠、 李启雄、 黄淑萍。

1 范 围1本规范适用于各类水工建筑物的结构设计2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文本标准出版时，所示版本均为有效所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准GBJg—87 建筑物结构荷载规范GBJ145—90 土的分类标准DL5073—1997 水工建筑物抗震设计规范DL／T5058—1996 水电站调压室设计规范2DL／T5082一1998 水工建筑物抗冰冻设计规范3 总 则3．0．1 为了统一水工结构设计的作用取值标准，使设计符合安全适用、经济合理、技术先进的要求，特制订本规范3．0．2 本规范是根据GB50199—94 水利水电i程结构可靠度设计统一标准》规定的原则制定的3．0．3 本规范未予规定的其他作用，应按照各类水工结构设计规范的规定确定33．0．4 当水工结构设计引用与公路、航运及港口工程等有关的作用时，应根据各部门设计规范的规定经具体分析后确定4565 作用分类和作用效应组合5．1 作用分类及作用代表值5．1 ．1 结构上的作用，可按作用随时间的变异分为下列三类：（1）永久作用；（2）可变作用；（3）偶然作用。

水工结构主要作用按随时间变异的分类可按附录A采用5．1．2 水工结构设计时，对不同作用应采用不同的代表值永久作用和可变作用的代表值采用作用的标准值；偶然作用的代表值，除本规范已有规定者外，可按有关标准的规定，或根据观测资料结合工程经验综合分析确定5．1．3 本规范所列永久作用、可变作用的标准值和偶然作用的代表值以及作用的分项系数，均应按各章中的规定采用5．2 作用效应组合5．2．1 水工结构设计时，应根据不同设计状况下可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行作用效应组合，并采用各自最不利的组合进行设计75．2．2 当结构按承载能力极限状态设计时，对应于持久设计状况和短暂设计状况应采用基本组合；偶然设计状况应采用偶然组合偶然组合中应只考虑一种偶然作用5．2．3 承载能力极限状态的基本组合应采用下列设计表认式，在偶然组合中，偶然作用的分项系数应采用1 ．0；与偶然作用同时出现的某些可变作用，可对其标准值作适当折减5．2．4 当结构按正常使用极限状态设计时，应根据结构设计要求分别采用作用的短期效应组合和长期效应组合，并可采用下列设计表达式：8（1）短期效应组合：96 建筑物自重及永久设备自重6．1 建 筑 物 自 重6．1．1 水工建筑物（结构）的自重标准值，可按结构设计尺寸与一其材料重度计算确定。

水工建筑物常用材料的重度可参照附录B中表B1采用6．1．2 大体积混凝土结构的材料重度，应根据选定的混凝土配合比通过试验确定当无试验资料时，可采用 23．5～24．okN／m3，或根据骨料重度、粒径按附录B中表BZ采用6．1．3 土坝（含土坝和堆石坝的防渗上体）的材料重度，应根据设计计算内容和土体部位的不同，分别采用湿重度、饱和重度或浮重度，其数值可根据压实干重度、含水量和孔隙率换算得出堆石坝的材料重度应根据堆石部位的不同，分别采用压实干重度或浮重度土石坝土体和堆石体的压实干重度应由压实试验确定中、小型土石坝在初步计算缺乏资料时，其压实干重度可按附录B表B3采用，但最终应根据试验资料予以修正106．1．4 建筑物（结构）自重的作用分项系数应按表6．1．4采用6．2 永久设备自重6．2．1 永久设备的自重标准值采用设备的铭牌重量116．2．2 永久设备自重的作用分项系数，当其作用效应对结构不利时应采用1．05，有利时应采用0．957 静 水 压 力7．1 一 般 规 定7．1．1 垂直作用于建筑物（结构）表面某点处的静水压强应按下式计算，泥沙河流应根据实际情况确定7．1．2 应区分水工建筑物不同的设计状况，分别按持久设计状况、短暂设计状况和偶然设计状况下的计算水位确定相应的静水压力代表值。

7．1．3 静水压力（包括外水压力）的作用分项系数应采用1．07．2 枢纽建筑物的静水压力7．2．1 坝、水闸等挡水建筑物和河床式水电站厂房在运用期静水压力代表值的计算水位应按下列规定确定：（1）持久设计状况，上游采用水库的正常蓄水位（或防洪高水位），下游采用可能出现的不利水位；（2）偶然设计状况，上游采用水库的校核洪水位，下游采用水库在该水位泄洪时的水位3）短暂设计状况，采用设计预定该建筑物在检修期的上、下游水位注：与地震作用组合时的静水压力代表值，其计算水位应按18．3的有关规定确定7．2．l所规定的上游计算水位采用127．2．2 对于泄水建筑物的首部挡水结构，其静水压力代表值的计算水位可按1所规定的上游计算水位采用7．2．3 坝后式和岸边式水电站厂房静水压力代表值的下游计算水位，可按下列规定确定；（1）持久设计状况，采用厂房的设计洪水位2）偶然设计状况，采用厂房的校核洪水位3）厂房在施工、机组检修等短暂设计状况下的计算水位，按SD335—89 K水电站厂房设计规范》的有关规定确定7．2．4 水工隧洞、压力管道及调压室等建筑物在各种设计状况下静水压力代表值的计算水位，应根据水库特征水位结合建筑物具体运用条件，按照各类水工结构设计规范的规定确定。

7．2．5 临时性水工建筑物以及坝体在施工期渡汛时静水压力代表值的计算水位，应根据有关设计规范所规定的洪水标准计算确定7．3 水工闸门的静水压力7．3．1 水工闸门在各种设计状况下静水压力代表值的计算水位，应根据闸门的不同运用条件确定7．3．2 设置在发电、供水、泄水和排沙等建筑物进水口（或泄水道内）的工作闸门或事故闸门，其持久设计状况和偶然设计状况下静水压力代表值的计算水位，应按7．2．1所规定的上游计算水位采用对于溢洪道露顶式工作闸门，可不考虑偶然设计状况7．3．3 设置在船闸上闸首的工作闸门持久设计状况下静水压力代表值的计算水位应采用正常蓄水位或最高通航水位；偶然设计状况应采用校核洪水位或最高挡水位7．3．4 设置在泄水道、船闸等建筑物以及水电站引水道的进水口、尾水管出口等处的上、下游检修闸门，其短暂设计状况下静水压力代表值的计算水位，应采用设计预定该建筑物检修时的上、下游水位137．3． 5 导流底孔和其他临时性挡水建筑物的闸门，应根据其临时挡水的洪水标准以及闸门的运用条件，确定相应短暂设计状况下静水压力代表值的计算水位7．4 管道及地下结构的外水压力7．4．1 混凝土坝坝内钢管放空时各计算断面的外水压力标准值可按以下规定确定，处的外水压力为零，其间压力沿管轴线接直线规律分布；（2）起始断面作用水头H的计算水位宜采用正常蓄水位，折减系数a可根据钢管外围的防渗、排水及接触灌浆等情况采用1．0～0．5。

7．4．2 计算地下结构外水压力标准值时所采用的设计地下水位线，应根据实测资料，结合水文地质条件和防渗排水效果，并考虑工程投人运用后可能引起的地下水位变化等因素，经综合分析确定7．4．3 作用于混凝土衬砌有压隧洞的外水压强标准值可按下式计算：7．4．4 当无压隧洞和地下洞室设置排水措施时，可根据排水效和排水设施的可靠性对计算外水压力标准值的作用水头作适当折减，其折减值可采用工程类比或渗流计算分析确定7．4．5 对于有钢板衬砌的压力隧洞，可按下列情况确定作用于钢管的外水压力标准值的作用水头1）对于埋深较浅且未设排水措施的压力隧洞，其外水压力作用水头宜接设计地下水位与管道中心线之间的高差确定2）当压力隧洞的顶部或外侧设置排水洞时，可在考虑岩层性能及排水效果的基础上，根据工程类比或渗流计算分析，对排水洞以上的外水压力作用水头作适当折减1415（3）当钢衬外围设置排水管时，可根据排水措施的长期有效性，采用工程类比法或渗流计算，综合分析确定外水压力作用水头8 扬 压 力8. 1 一 般 规 定8．1．1 混凝土坝、水闸和水电站厂房等建筑物的扬压力，应按垂直作用于计算截面全部截面积上的分布力计算。

8．1．2 作用于建筑物计算截面上的扬压力分布图形，应根据不同的水工结构型式，上下游计算水位，地基地质条件及防渗排水措施等情况确定确定扬压力分布图形时的上下游计算水位，应与计算静水压力代表值的上下游计算水位一致8．1．3 计算截面上的扬压力代表值，应根据该截面上的扬压力分布图形计算确定其中，矩形部分的合力为浮托力代表值，其余部分的合力为渗透压力代表值对于在坝基设置抽排系统的情况，主排水孔之前的合力为扬压力代表值；主排水孔之后的合力为残余扬压力代表值8．2 混凝土坝的扬压力168 ．2．1 岩基上各类混凝土坝坝底面的扬压力分布图形可按下列三种情况分别确定：扬压力作用水头为 HI下游处为 H2其间以直线连接[见图8·2·1上述情况中，渗透压力强度系数扬压力强度系数a 1及残178．2．2 坝体内部计算截面上的扬压力分布图形，当设有坝体排水管时，可按图8．2．2确定其中排水管处的坝体内部渗透压力强度系数a3 可按下列情况采用：（1） 实体重力坝、拱坝及空腹重力坝的实体部位采用0．22）宽缝重力坝、大头支墩坝的无宽缝部位采用0．2，有宽缝部位采用0．15当未设坝体排水管时，上游坝面处扬压力作用水头为 HI下游坝面处为，H2其间以直线连接18198．2．3 坝底面和坝体内部扬压力的作用分项系数应按下列情况采用：。