SL744-2016 水工建筑物荷载规范.pdf

数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定

考虑梁、柱等构件均布荷载折减所采用的计算构件负荷 面面积。

承受动力荷载的结构或构件，当按静力设计时采用的等效务 ，其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应白 值。

2.1.14设计锚固力

由各种因素造成的预应力损失均完成后固定资产标准，锚索中水久保存的 荷载。

为消除由于锚索与孔壁的摩擦、锚具的压缩和锚索的回缩而 引起的预应力损失，施工时将设计张拉力提高后的张拉荷载。

F, 埋管侧向土压力 Pr 脉动压力 Pir 水流对消力池尾坎冲击力 Pw 浪压力 桥机一边轨道上的最大轮压 桥机一边轨道上的最小轮压 P 水平淤沙压力 Per 水流离心力压强 pe 外水压强 Pir 脉动压强 Pg 单位面积上的渗流水压强 pur 时均压强 Pw 静水压强 qh 围岩水平均布压力 qv 围岩垂直均布压力 S 雪荷载 w 风荷载 Oh 水平地应力 Oht 单位面积水平向冻胀力 Ov 垂直地应力 Ovt 单位面积法向冻胀力 Tt 单位面积切向冻胀力 AH. 水击压力 △T 结构施工期温度荷载 ATa 截面等效线性温差变化 ATm 截面平均温度变化

2.2. 2 材料性能

ac 混凝土的导温系数 c 填土的凝聚力 混凝土的比热容

βe 混凝土的表面放热系数 Y 填土的容重 Y 混凝土的容重 YR 岩体容重 Ysb 淤沙的浮容重 Ysd 淤沙的干容重 Yw 水的容重 入 混凝土的导热系数 Pw 水的密度 填土的内摩擦角 P Ps 淤沙的内摩擦角

3.0.1水工建筑物结构设计时，应考虑的主要荷载有建筑物结 构自重、永久设备自重、静水压力、扬压力、动水压力、地应 力、围岩压力、土压力、淤沙压力、风荷载、雪荷载、冰压力、 冻胀力、浪压力、楼面活荷载、平台活荷载、桥机荷载、闸门启 闭机荷载、温度荷载、灌浆荷载、预应力锚固荷载、系缆力、撞 击力和地震荷载等。

击力和地震荷载等。 3.0.2采用单一安全系数法设计时，水工建筑物结构的荷载组 合应分为基本组合和特殊组合。各类水工建筑物的荷载组合应由 相应的建筑物设计标准确定

合应分为基本组合和特殊组合。各类水工建筑物的荷载组合应由 相应的建筑物设计标准确定。

土结构设计时，按本标准确定的荷载值应作为标准值，荷载可分 为永久荷载、可变荷载、偶然荷载，主要荷载应按附录A分类。 按承载能力极限状态设计时，荷载效应组合应分为基本组合和偶 然组合；正常使用极限状态验算时应按荷载效应的标准组合 设计。

出现的荷载，按荷载组合分别计算，并按最不利组合设计

4建筑物结构自重及永久设备自重

5.1水工建筑物的静水压力

5.1.1垂直作用于建筑物（结构）表面某点处的静水压强应按 式 (5. 1. 1) 计算:

式（5. 1. 1)计算：

式中力w 计算点处的静水压强，kN/m； H一一计算点处的作用水头，m，按计算水位与计算点之 间的高差确定； w一 水的容重，kN/m，采用9.81kN/m，对于多泥 沙河流及海水等根据实际情况确定。 5.1.2青 静水压力应根据水工建筑物设计工况相应的计算水位 确定。

5.1.2静水压力应根据水工建筑物设计工况相应的 确定。

5.2地下结构及坝内埋管的外水压力

5.2.1计算地下结构外水压力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 投入运用后可能引起的地下水位变化等因素，经综合分析确定。 5.2.2当隧洞未设置排水措施时，作用于混凝土衬砌的外水压 强，可按式（5.2. 2）计算：

武中p。 作用在衬砌结构外表面的外水压强，kN/m； 外水压力折减系数，按附录C取值； H 设计采用的地下水位线至隧洞中心的作用水头

H。一设计采用的地下水位线至隧洞中心的作用水头，m。 5.2.3当隧洞和地下洞室设置排水措施时，可根据排水效果和 排水设施的可靠性对计算外水压力的作用水头作适当折减，折减 值可采用工程类比或渗流计算分析确定。

5.2.3当隧洞和地下洞室设置排水措施时，可根据排水效果和

5.2.4对于有钢板衬砌的压力隧洞，钢管的外水压力作用

宜按下列规定确定： 1埋深较浅且未设排水措施的压力隧洞，其外水压力作用 水头宜取设计地下水位与管道中心线高程之差。 2设置排水措施的压力隧洞，其外水压力作用水头宜结合 减压效果、工程类比或渗流计算综合确定。 5.2.5对工程地质、水文地质条件复杂及深埋、高外水的地下 结构，其外水压力及其折减系数应进行专门研究。 5.2.6混凝土坝坝内埋管放空时，沿管轴线的渗流水压强可按 直线分布，钢管起始断面处可按式（5.2.6）计算，钢管与坝下 游面相接处压强取0

单位面积上的渗流水压强，kN/m，当计算值小 于200kN/m时，取200kN/m； 上游正常蓄水位时钢管上游端的静水头，m； α 折减系数，根据钢管外围的防渗、排水、灌浆等 措施取0.5~1.0

P 单位面积上的渗流水压强，kN/m，当计算值小 于200kN/m时，取200kN/m； 上游正常蓄水位时钢管上游端的静水头，m； α 折减系数，根据钢管外围的防渗、排水、灌浆等 措施取0.5~1.0

6.1.1混凝土坝、水闸、水电站厂房和泵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。 6.1.2作用于建筑物计算截面上的扬压力分布图形，应根据水 工结构型式，上、下游计算水位，地基地质条件及防渗、排水措 施等实际情况确定。 6.1.3确定扬压力分布图形时的计算水位应与计算静水压力的 上、下游相应水位一致。

6.2混凝土坝的扬压力

6.2.1岩基上混凝土坝坝底面的扬压力分布图形可按下列情况 确定： 1当坝基设有防渗雄幕和排水孔时，扬压力分布图形可按图 6.2.1（a）～（d）确定。渗透压力强度系数可按表6.2.1取值 2当坝基设有防渗惟幕和上游主排水孔，并设有下游副排 水孔及抽排系统时，扬压力分布图形可按图6.2.1（e）确定 扬压力强度系数、残余扬压力强度系数可按表6.2.1取值。 3当坝基未设防渗幕和排水孔时，扬压力分布图形可按 图6.2.1（f）确定。 4当坝基仅设排水孔而未设防渗雌幕时，渗透压力强度系 数可按表6.2.1中规定值相应提高0.05～0.2。 5当坝基仅设防渗雌幕而未设排水孔时，渗透压力强度系 数可取0.5～0.7，必要时进行渗流计算分析复核。 6.2.2拱坝拱座侧面扬压力分布图形可按6.2.1条的规定确定 拱座侧面排水孔处的渗透压力强度系数可按表6.2.1中岸坡坝段

6.2.2拱项拱座侧面扬压力分布图形可按6.2.1条的表

拱座侧面排水孔处的渗透压力强度系数可按表6.2.1中岸坡坝段 规定取值。对于地质条件复杂的高拱坝，应经三维渗流计算

表6.2.1坝底面的渗透压力、扬压力强度系数

6.2.3当坝前地基面设有黏土铺盖，或多泥沙河流的坝前地基

.2.3当坝前地基面设有黏土铺盖，或多泥沙河流的坝前地基 面上已形成淤沙铺盖时，坝距及排水孔处扬压力作用水头可依据 程经验适当折减

6.2.3当坝前地基面设有黏土铺盖，或多泥沙河流的项前地基 面上已形成淤沙铺盖时，项距及排水孔处扬压力作用水头可依据 工程经验适当折减。 6.2.4作用于大坝下游护坦底面的扬压力分布图形，可根据相 应运用条件下坝距与扩首部连接处的扬压力作用水头，以及护 坦下游水位确定。若底部设置妥善的排水系统并具备检修条件且

应运用条件下坝距与扩首部连接处的扬压力作用水头，以及护 珀下游水位确定。若底部设置要善的排水系统并具备检修条件目 接缝间止水可靠时，可考虑排水对降低扬压力的影响

.2.5项体内部计算截面上的扬压力分布图形可按下列情况

1当设有坝体排水管时，可按图6.2.5（a）～（d）确定。 非水管处的坝体内部渗透压力强度系数α3可按下列情况分别 取值：

排水孔中心线；2一主排水孔；3一副排水孔；H：一上游作用水头； H2一下游作用水头；B一沿坝轴线计算宽度；6一宽缝处坝体宽度； α一渗透压力强度系数；α1一扬压力强度系数； α2一残余扬压力强度系数 图6.2.1坝底面扬压力分布

1）实体重力坝、空腹重力项及拱项的实体部位可取0.2。 2）宽缝重力坝、大头支墩项的无宽缝部位可取0.2，有 宽缝部位可取0.15

当未设项体排水管时，可按图6.2.5（e）确定。

（e）未设坝体排水管重力坝

图6.2.5坝体计算截面上扬压力分

6.2.6非岩基上混键 物地下轮廊线以及地基的渗透特性，通过数值计算研究确定

物地下轮廓线以及地基的渗透特性，通过数值计算研究确定。

6.3.1岩基上水闸基底面的扬压力分布图形可按6.2节中实体 重力坝的规定确定 6.3.2非岩基上水闸底面的扬压力分布图形，宜根据上、下游 计算水位，闸底板地下轮廓线的布置情况，地基土质分布及其渗 透特性等条件分析确定。渗透压力可采用改进阻力系数法或流网 法计算，复杂非岩基上的重要水闸应采用数值计算法计算。改进 阻力系数法见附录D。 6.3.3非岩基上水闸两岸墩墙侧向渗透压力的分布图形应按下 列规定确定： 1当墙后土层的渗透系数不大于地基土的渗透系数时，可 近似地采用相应部位的闸底渗透压力分布图形。 2当墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时，应按 伽向绕流汁管确完

.. 切 十算水位，闸底板地下轮廓线的布置情况，地基土质分布及其渗 透特性等条件分析确定。渗透压力可采用改进阻力系数法或流网 去计算，复杂非岩基上的重要水闻应采用数值计算法计算。改进 阻力系数法见附录D

6.3.3非岩基上水闸两岸墩增侧向渗透压力的分布图形应

列规定确定： 1当墙后土层的渗透系数不大于地基土的渗透系数时，可 近似地采用相应部位的闸底渗透压力分布图形。 2当墙后土层的渗透系数大于地基土的渗透系数时，应按 侧向绕流计算确定。 3大型水闸应通过数值计算验证

6.4水电站厂房和泵站厂房的扬压力

6.4.1岩基上河床式厂房基底面的扬压力可按下列情况确

6.4.1岩基上河床式厂房基底面的扬压力可按下列情况确定： 1当厂房上游设有防渗幕和排水孔时，扬压力分布图形 可按图6.4.1（a）确定，渗透压力强度系数可取0.25。 2当厂房上游未设防渗惟幕和排水孔时，扬压力分布图形 可按图6.4.1（b）确定。 3当厂房上游设有防渗雌幕和主排水孔，并且在下游侧设 有副排水孔及抽排系统时，扬压力分布可按图6.4.1（c）确定 扬压力强度系数可取0.2，残余扬压力强度系数可取0.5。 6.4.2岩基上项后式厂房，当厂项整体连接或厂项间设有永久 变形缝并已用正水封闭时，扬压力分布应与坝体共同考虑，并应 按下列规定确定： 1实体重力坝项后式厂房，当上游坝基设有防渗惟幕和排

6.4.2岩基上坝项后式厂房，当厂坝整体连接或厂坝间设有永久

（a）设有防渗雌幕和排水孔

【b）未设防渗幕和排水孔

（c）设有排水孔及抽排系统

1一排水孔中心线；2一主排水孔；3一副排水孔； H一上游作用水头；H2一下游作用水头；B一沿坝轴线计算宽度； α一渗透压力强度系数；α1一扬压力强度系数； α2一残余扬压力强度系数 图6.4.1河床式厂房扬压力分布

水孔，下游坝基无抽排设施时，厂坝间永久变形缝处渗透压力水 头应由雌幕、排水孔位置及渗透压力强度系数计算确定，扬压力 分布图形可按图6.4.2（a）确定。渗透压力强度系数α取值见 6.2.1条。 2宽缝坝坝后厂房，当上游坝基设有防渗幕和排水孔时

厂项间永久变形缝处渗透压力水头可取0，扬压力分布图形可按 图 6. 4. 2 (b) 确定,

图6.4.2坝后式厂房扬压力分布

6.4.3岩基上岸边式厂房.上游侧扬压力应根据尾水位和地下水 位综合分析确定，当设有惟幕和排水设施时可折减。 5.4.4当洪峰历时较短、厂房下游洪水位较高时，经论证，厂 房的扬压力分布可考虑时间效应折减。

6.4.5非岩基上厂房扬压力分

7.1.1作用在水工建筑物过流面一定面积上的动水压力（包 括时均压力和脉动压力），应按该面积上各点动水压强的合力 计算。 当水流脉动影响结构安全或引起结构振动时，应计及时均压 力和脉动压力的影响。除此可只计及时均压力的影响。 7.1.2计算动水压力时，应区分恒定流和非恒定流两种水流状 态。恒定流尚应区分渐变流或急变流等不同流态，并采用相应的 计算方法计算。水电站压力水道系统内产生的水击压力，应按有 压管道的非恒定流计算。 7.1.3对于重要的或体形复杂的水工建筑物和大型工程中水流 条件复杂的重要工作闸门，其动水压力宜通过模型试验测定并经 综合分析确定

条件复杂的重要工作闸门，其动水压力宜通过模型试验测定并经 综合分析确定。

2.1渐变流时均压强应根据相应工况下的水流条件，通过

计算或试验求得水面线后，可按 式（7.2.1）计算（如图7.2.1所 示）：

P. =whcoso (7.2.1)

式中 Ptr 过流面上计算点A的 时均压强，N/m； h 计算点A的水深，m；

图7.2.1时均压强计算示意图

6一结构物底面与水平面的夹角，（） 2.2渐变流的时均压力可根据时均压强分布图形参照静水用 计算方法计算。

7.3.1溢流坝等泄水建筑物反弧段底面上的动水压强可按均匀 分布，并按式（7.3.1）计算：

P.r = qow0/R

qowu(cos2 cospi) Pyr =qpwv(sing2 + singr)

式中Pxr 单位宽度上离心力合力的水平分力，N/m； 单位宽度上离心力合力的垂直分力，N/m； (91、(p2 图7.3.2中所示的角度，（），取绝对值。

图7.3.2反弧段水流离心力计算示意图

7.3.3作用于反弧段边墙上的水流离心力压强，沿径

7.3.3作用于反弧段边墙上的水流离心力压强，沿径向剖面在 水面处的值应为0，在墙底处的值可按式（7.3.1）计算，水面

水面处的值应为0，在墙底处的值可按式（7.3.1）计算，水面

间可按线性分布，并垂直作用于

7.4水流对尾坎的冲击力

，4.1水流对消力池尾坎的冲击力可按式（7.4.1）计算：

P, = KA。 PwU 2

式中P: 水流对消力池尾坎的冲击力，N： A 尾坎迎水面在垂直于水流方向上的投影面积， 水跌收缩断面的流速，m/s； Kd 阻力系数。

7.4.2水流对消力池尾坎冲击力的阻力系数K.可按下列情况

1对于消力池中未形成水跌、水流直接冲击尾坎的情况： 可取0.6。 2对于消力池中已形成水跃且3≤Fr≤10的情况，可取 0.1～0.5（弗劳德数Fr大者Kd取小值，反之取大值）

7.5.1作用于一定面积上的脉动压力可按式（7.5.1）计算：

式中P 脉动压力，N； P 脉动压强，N/m； 作用面积，m； βm 面积均化系数，按表7.5.1选用。 其中，正、负号应按不利设计条件选定。

永动压强可按式（7.5.2）计算：

pr= 3. 0K, Pw0 2

代中K一 脉动压强系数； U 相应工况下水流计算断面的平均流速，m/s，根

玉力尾水道内产生的水击压力可按式（7.6.1）计算

△H. 水击压力（水头），m； 一水击压力相对值，用解析法或数值分析法求得， 对于简单管路发生间接水击时，用附录E所列 解析公式计算； H。 静水头，即相应设计工况下上、下游计算水位之 差，m; K，一修正系数，根据计算方法与水轮机型式确定。当 采用数值分析法时，取1.0。当按附录E中的解 析公式计算时，对于冲击式水轮机取1.0；对于 反击式水轮机，根据其转速经试验确定，当无试 验数据时，混流式水轮机取1.2，轴流式水轮机 取1.4。

Zl,uiaH. AH, Zlu ZUAH AH, = Ziu

代中AH 上游压力管道某计算截面的水击压力水头

值，m； H,一一下游压力管道某计算截面的水击压力水头 值，m; 自上游进水口（或调压室）至计算截面处各段 压力水道长度，m； U; 自上游进水口（或调压室）至计算截面处各段 压力水道的水流流速，m/s； 1， 自下游出口至计算截面处各段压力水道长 度，m； U; 自下游出口至计算截面处各段压力水道的水流 流速，m/s; 自上游进水口（或调压室）至下游出口各段压 力水道长度，m； 自上游进水口（或调压室）至下游出口各段压 力水道的水流流速，m/s。

抗震标准规范范本7.6.4上游压力水道未端采用的水击压力升高值不应小于

7.6.5引调水工程压力水道水击压力，应进行启泵、停泵、开

8.1.1地下结构设计时应充分考虑围岩的自稳能力和承载能力。

1对于整体状、块状、中厚层至厚层状结构的围岩，主要 载应为岩体初始地应力及局部块体滑移产生的荷载。 2对于薄层状及碎裂、散体结构的围岩，主要荷载应为围 岩压力。

8.1.3围岩岩体的结构类型及其特征，应按GB50487的有关 规定确定

8.1.3围岩岩体的结构类型及其特征，应按GB50487的有关

风电场标准规范范本8.2岩体初始地应力（场）

=YRH on = K.cJ