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GBT 51394-2020 水工建筑物荷载标准.pdf简介：

GBT 51394-2020是中国国家标准《水工建筑物荷载标准》的最新版本。这个标准主要针对水工建筑物的设计和施工，规定了水工建筑物（如水坝、水库、水电站等）在各种荷载作用下的设计准则和计算方法。它涵盖了自然荷载（如洪水、地震、风荷载等）、正常使用荷载（如结构自重、水压力、温度变化等）以及偶然荷载（如设备安装、检修等）的计算和分析，对于保证水工建筑物的安全、稳定和耐久性具有重要意义。

该标准的发布，旨在提供统一、科学、合理的荷载计算依据，以促进水工工程的设计和施工质量，提高工程的抗震、抗风、抗洪等能力。它对于规范我国水工建筑物的设计和管理具有指导性作用。

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表6.2.1坝底面的渗透压力和扬压力强度系数

注：1坝基仅设排水孔而未设防渗雄幕时，渗透压力强度系数α可按表中（A)项 适当提高。坝基仅设防渗幕而未设排水孔时.渗透压力强度系数α取 0.5~0.7 2拱坝拱座侧面排水孔处的渗透压力强度系数，可接表中“岸坡坝段”采用 0.35，但对于地质条件复杂的高拱坝，则应经三维渗流计算或试验验证。 6.2.2坝体内部计算截面上的扬压力分布（图6.2.2），宜符合下 列规定： 1实体重力坝未设坝体排水管时，上游坝面处扬压力作用水 头为H1，下游坝面处为H2，其间以直线连接，见图6.2.2（a）。 2设有坝体排水管时，坝体内部计算截面上的扬压力分布， 见图6.2.2（b）、（c）、（d）、（e），排水管处的坝体内部渗透压力强度 系数α3取值宜符合下列规定： 1实体重力坝、拱坝及空腹重力坝的实体部位可采用0.2；

注：1坝基仅设排水孔而未设防渗雄幕时，渗透压力强度系数α可按表中（A)项 适当提高。坝基仅设防渗幕而未设排水孔时.渗透压力强度系数α取 0.5~0.7。 2拱坝拱座侧面排水孔处的渗透压力强度系数，可按表中“岸坡坝段”采用 0.35，但对于地质条件复杂的高拱坝，则应经三维渗流计算或试验验证。 ：2坝体内部计算截面上的扬压力分布（图6.2.2），宜符合下 现定： 1实体重力坝未设坝体排水管时，上游坝面处扬压力作用水 为H1，下游坝面处为H2DB13∕T 5408-2021 公路沥青路面就地热再生技术标准，其间以直线连接，见图6.2.2（a）。 2设有坝体排水管时，坝体内部计算截面上的扬压力分布， 图6.2.2（b）、（c）、（d）、（e），排水管处的坝体内部渗透压力强度 放α3取值宜符合下列规定： 1)实体重力坝、拱坝及空腹重力坝的实体部位可采用0.2:

2）宽缝重力坝、大头支墩坝的无宽缝部位可采用0.2，有宽缝部位可采用0.15。H2HYHo(a)实体重力坝未设排水孔(b)实体重力坝(c)宽缝重力坝2(d)拱坝(e)空腹重力坝图6.2.2坝体内计算截面上扬压力分布1一坝内排水管；2一排水管中心线；3一计算截面；H一上下游坝面处扬压力作用水头差；B一计算坝段的坝面宽度；α3一排水管处坝体内部渗透压力强度系数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面上已形成淤沙铺盖时，可依据工程经验对坝及排水孔处的扬压力作用水头进行折减。6.2.4坝后护坦底面的扬压力分布，可根据相应设计状况或工况下坝趾与护坦首部连接处的扬压力作用水头，以及护坦下游水位确定。当底部设置妥善的排水系统并具备检修条件，且接缝间止17

水可靠时，可考虑排水对降低扬压力的影响。 6.2.5当坝基面呈台阶状且不宜简化为平面时，项基面扬压力分 布及渗透压力、扬压力强度系数可按照本标准第6.2.1条确定。 坝基地质条件相近时，坝基面渗透压力从上游至下游沿基面可近 以按线性分布计算。对于地质条件复杂的坝基，可结合三维渗流 场让算分析确定坝基面扬压力

游作用水头、下游作用水头、坝基防渗排水措施以及滑动面特性等 分析确定，地质条件复杂时可采用三维渗流场计算分析确定，

6.3.1岩基上水闸底面的扬压力分布图形，可按本标准第6.2节 中实体重力坝的情况确定。 6.3.2软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。计算可采用改进阻力系数法或流网法，也可采 用数值分析方法。改进阻力系数法可按本标准附录D执行。 6.3.3软基上水闸两岸墩墙侧向渗透压力的分布图形应符合下 列规定： 1当墙后土层的渗透系数不大于地基渗透系数时，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渗透系数时，应按侧向绕 流计算确定； 3对于大型水闸,应经数值计算分析验证。

6.3.1岩基上水闸底面的扬压力分布图形，可按本标准第6.2节 中实体重力坝的情况确定。 6.3.2软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。计算可采用改进阻力系数法或流网法，也可采 用数值分析方法。改进阻力系数法可按本标准附录D执行。

6.3.3软基上水闸两岸墩墙侧向渗透压力的分布图形应符合

1当墙后土层的渗透系数不大于地基渗透系数时，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渗透系数时，应按侧向绕 流计算确定； 3对于大型水闸,应经数值计算分析验证。

6.4水电站厂房和泵站厂房的扬压力

6.4.1岩基上河床式水电站厂房、泵站厂房底面的扬压力分布图形， 可按本标准第6.2节中岩基上的实体重力坝的情况确定；对于坝后 式、岸边式水电站厂房，可按岩基上实体重力坝的情况分析确定。

0 结构物底面与水平面的夹角

值用未掺气的断面最大水深按式（7.2.1）计算，在掺气水面处的时 均压强为0，中间按线性变化。 7.2.3混凝土坝采用坝顶或坝面溢流时，可不考虑堰顶溢流面上 的时均压力

7.2.3混凝土坝采用坝顶或坝面溢流时，可不考虑堰顶溢流面上 的时均压力。

7.2.4作用在消力池水平护坦上的时均压力，可按计算断面的

深估算。不设消力墩的护坦，可取跃首跃尾间水面连一直线作为 近似的水面线估算；设有消力墩的护坦，墩下游可按跃后水深估 算，墩上游可按跃后水深的一半估算。

7.3.1溢流坝等泄水建筑物反弧段底面上的水流离心力压强近 似取均匀分布，其代表值可按下式计算：

Pdr = qpwu/R

式中：pdr 反弧段水流离心力压强代表值（N/m）； 相应设计状况或工况下反弧段上的单宽流量

[m"/(s: m)l:

Pw 水的密度（kg/m3），可取1×103kg/m3； U 反弧段最低点处的断面平均流速（m/s）； R 反弧半径（m）。

7.3.2溢流坝等泄水建筑物反弧段水流离心力（图7.3.2）合

作用于反弧的中点并通过反弧段的圆心，其水平及铅直分力代表 值可按下列公式计算：

qpwu(cosp2 cosp1) qpwu(sinp2 + sinp1)

式中：Pxr 单位宽度上离心力合力的水平分力代表值（N/m）； Py 单位宽度上离心力合力的铅直分力代表值（N/m）； (1(2 图7.3.2中所示的角度。

武中：pf一 脉动压强代表值（N/m²）； K一脉动压强系数； （m/s），该值根据水流条件确定，对于消力池水流，可 取收缩断面的平均流速；对于泄槽水流，可取计算断 面的平均流速；对于反弧鼻坎挑流，可取反弧最低处 的断面平均流速。

注：Fr1一收缩断面的弗氏数；工一计算断面离消力池起点的距离（m）；L一消力池 长度（m）。

7.6.1当水电站水轮发电机组的负荷突然变化时，相应设计状况 或工况下的压力引水道、蜗壳、尾水管及压力尾水道内产生的水击 压力代表值可按下式计算：

AH. = K, H.

式中：△H,一水击压力代表值（m）； K，一水击压力修正系数，根据计算方法与水轮机型式按 表7. 6. 1 的规定确定；

S水击压力相对值，可用解析法、数值积分法或水力 学试验求得；对于简单管路，可按本标准附录 F的规定确定； H。—一静水头，即相应设计状况或工况下上、下游计算水 位之差(m)

表7.6.1水击压力修正系数

7.6.2上、下游压力管道中各计算截面的水击压力代表值可按下 列公式计算：

Zlivi Hir AH. LUm ZuiaH. AHjr I LUm Zlu Um

中:△Hir 上游压力管道某计算截面的水击压力代表值（m）； △H;r 下游压力管道某计算截面的水击压力代表值（m）； Zl:U:一自 自上游进水口或调压室至计算截面处各段压力水 道长度与流速的乘积之和（m/s）； Zl;u;一一自下游出口至计算截面处各段压力水道长度与流 速的乘积之和（m/s）； L一自上游进水口或调压室至下游出口的压力管道长 度(m); 管道平均流速（m/s）；

蓄水位下压力管道静水压力的10%。对于设置调压室的压力水 道，应根据具体情况考虑调压室涌波对水击压力的影响。

脉动引起的压力变化可根据工程特点并结合经验选取。

8.1.1地下结构设计时应考虑围岩及其加固措施的自稳能力和 承载能力。

8.1.2围岩对地下结构的作用，可根据岩体结构类型及其特征按 下列情况分别分析确定： 1对于整体状、块状、中厚层至厚层状结构的围岩，岩体初始 地应力及局部块体滑移是主要作用； 2对于薄层状及碎裂、散体结构的围岩，围岩压力是主要 作用。 8.1.3围岩岩体结构类型及其特征的确定，应符合现行国家标准 《水力发电工程地质勘察规范》GB50287和《水利水电工程地质勘

8.1.2围岩对地下结构的作用，可根据岩体结构类型及其特征按

1对于整体状、块状、中厚层至厚层状结构的围岩，岩体初始 地应力及局部块体滑移是主要作用； 2对于薄层状及碎裂、散体结构的围岩，围岩压力是主要 作用。

（水力发电工程地质勘察规范》GB50287和《水利水电工程地质勘 察规范》GB50487的规定

2.1根据地质勘察成果可将岩体初始地应力场视为重力场时： 体地应力标准值可按下列公式计算：

式中：ovk 岩体铅直地应力标准值（kN/m²）； YR 岩体重度（kN/m²）; H一计算点上覆岩体厚度（m）; Ohk 岩体水平地应力标准值（kN/m²）； K. 岩体侧压力系数；

8.2.2地质勘察表明该工程区域曾受过地质构造变动时，

重力场与构造应力叠加T／CECS 571-2019标准下载，岩体初始地应力标准值可按下列公式 计算：

Ovk=YRH Ohk = Kiokl

式中：入一一构造应力影响系数； K,一一考虑构造应力的岩体侧压力系数。 构造应力影响系数和考虑构造应力的岩体侧压力系数可按表 8. 2. 2 的规定确定。

DB11∕T 1871-2021 建筑工程轮扣式钢管脚手架安全技术规程表8.2.2构造应力影响系数和考虑构造应力的岩体侧压力系数

表8.2.2构造应力影响系数和考虑构造应力的岩体侧压力系

8.2.4对于大中型工程的地下洞室，岩体初始地应力场宜