SL 744-2016 水工建筑物荷载设计规范（附条文说明）

SL ICS91.080

P 34

SL744—2016

中华人民共和国水利行业标准

水工建筑物荷载设计规范

Specification for load design of hydraulic structures

2016-11-25发布2017-02-25实施

中华人民共和国水利部 发布

根据水利技术标准制修订计划安排，按照SL1—2014《水利技术标准编写规定》的要求，编制本标准。

本标准共17章和9个附录，主要技术内容有∶

——对水工建筑物荷载组合的分类做了规定；

——对水工建筑物结构自重、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、系缆力和撞击力等荷载如何取值分别做了规定。

本标准为全文推荐。

1.0.1 为规范水工建筑物结构设计的荷载取值标准，使设计符合安全适用、经济合理、技术先进的要求，制定本标准。

1.0.2 本标准适用于水利水电工程中各类水工建筑物结构设计的荷载取值。

1.0.3 本标准根据GB50199《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》规定的原则制定，主要适用于采用单一安全系数法的水工建筑物结构设计，也可用于采用多系数分析基础上以安全系数表达方式进行的水工混凝土结构设计。

1.0.4 本标准主要引用下列标准

GB50009 建筑结构荷载规范

GB50135 高耸结构设计规范

GB50199 水利水电工程结构可靠性设计统一标准

GB50487 水利水电工程地质勘察规范

GB/T50662 水工建筑物抗冰冻设计规范

SL 203 水工建筑物抗震设计规范

1.0.5 地震荷载的取值应按SL203的规定执行。

1.0.6 本标准未予规定的荷载，可按各类水工结构设计标准或根据观测资料结合工程经验综合分析确定。当水工结构设计引用与公路、航运及港口等有关的荷载取值时，应根据相应行业设计标准的规定经具体分析后确定。

1.0.7 水工建筑物荷载取值除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2.1.1 荷载组合 load combination

建筑物在不同运用情况下对可能同时承受的各项荷载分别进行的组合。

2.1.2 永久荷载 permanent load

在合理使用年限内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。

2.1.3 可变荷载 variable load

在合理使用年限内量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。

2.1.4 偶然荷载 accidental load

在合理使用年限内出现的概率很小，且量值很大、持续时间很短的荷载。

2.1.5 荷载效应 load effect

由荷载引起的结构或构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。

2.1.6 基本风压 reference wind pressure

风荷载的基准压力，按当地空旷平坦地面上10m 高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按贝努利公式确定的风压。

2.1.7 地面粗糙度 terrain roughness

风在到达结构物以前吹越过2km 范围内的地面时，描述该地面上不规则障碍物分布状况的等级。

2.1.8 基本雪压 reference snow pressure

雪荷载的基准压力，按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定。

2.1.9 静冰压力 static ice pressure

静止冰盖膨胀对建筑物产生的作用力。

2.1.10 动冰压力 dynamic ice pressure

移动的冰盖或漂冰对建筑物产生的撞击力。

2.1.11 冻胀力 frost heave pressure

土的冻胀受到约束时形成的作用于建筑物的力。

2.1.12 从属面积 tributary area

考虑梁、柱等构件均布荷载折减所采用的计算构件负荷的楼面面积。

2.1.13 动力系数 dynamic coefficient

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

2.1.14 设计锚固力 design anchoring force

由各种因素造成的预应力损失均完成后，锚索中永久保存的荷载。

2.1.15 超张拉力 extra design tensile

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。

2.2 符号

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。

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。

3.0.3 采用多系数分析基础上以安全系数表达的方式进行混凝土结构设计时，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。

3.0.4 水工建筑物结构设计时，应根据实际情况选择可能同时出现的荷载，按荷载组合分别计算，并按最不利组合设计。

4.0.1 水工建筑物结构自重，应按结构设计尺寸与其材料容重计算确定。水工建筑物常用材料的容重可按附录B中表B-1 选取。

4.0.2 大体积混凝土结构的材料容重，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23.5～24.0kN/m³，或根据骨料容重、粒径按附录B中表B-2选取。

4.0.3 土坝及土石坝防渗土体的材料容重，应根据设计计算内容和土体部位，分别采用湿容重、饱和容重或浮容重，其数值可根据压实干容重、含水量和孔隙率换算得出。堆石坝的材料容重应根据堆石部位，分别采用压实干容重或浮容重。土石坝土体和堆石体的压实干容重应由压实试验确定。中、小型土石坝在初步计算缺乏资料时，其压实干容重可按附录B中表B-3选取，但应根据试验资料予以修正。

4.0.4 永久设备自重宜采用设备铭牌重量值。无铭牌重量时，可按实际重量计算。

1总则……………………………………………………………1

2术语和符号……………………………………………………2

2.1术语…………………………………………………………2

2.2符号…………………………………………………………3

3荷载及荷载组合………………………………………………6

4建筑物结构自重及永久设备自重……………………………7

5静水压力………………………………………………………8

5.1水工建筑物的静水压力………………………………………8

5.2地下结构及坝内埋管的外水压力……………………………8

6扬压力…………………………………………………………10

6.1一般规定…………………………………………………10

6.2混凝土坝的扬压力…………………………………………10

6.3水闸的扬压力………………………………………………14

6.4水电站厂房和泵站厂房的扬压力……………………………14

7动水压力………………………………………………………17

7.1一般规定…………………………………………………17

7.2渐变流时均压力……………………………………………17

7.3反弧段水流离心力…………………………………………18

7.4水流对尾坎的冲击力………………………………………19

7.5脉动压力…………………………………………………19

7.6水击压力…………………………………………………20

8地应力及围岩压力……………………………………………23

8.1一般规定…………………………………………………23

8.2岩体初始地应力(场)……………………………………23

8.3围岩压力…………………………………………………24

9土压力和淤沙压力……………………………………………26

9.1挡土建筑物的土压力………………………………………26

9.2上埋式埋管的土压力………………………………………27

9.3淤沙压力…………………………………………………29

10风荷载和雪荷载……………………………………………30

10.1风荷载……………………………………………………30

10.2雪荷载……………………………………………………31

11冰压力和冻胀力……………………………………………33

11.1静冰压力…………………………………………………33

11.2动冰压力…………………………………………………33

11.3冻胀力……………………………………………………35

12浪压力………………………………………………………39

12.1一般规定…………………………………………………39

12.2直墙式挡水建筑物上的浪压力……………………………39

12.3斜坡式挡水建筑物上的浪压力……………………………41

13楼面及平台活荷载…………………………………………45

13.1水电站主厂房楼面活荷载…………………………………45

13.2水电站副厂房楼面活荷载…………………………………45

13.3水电站进水口及尾水平台活荷载…………………………47

13.4泵站厂房楼面活荷载………………………………………47

13.5其他规定…………………………………………………49

14桥机及闸门启闭机荷载……………………………………50

14.1桥机荷载…………………………………………………50

14.2闸门启闭机荷载…………………………………………51

15温度荷载……………………………………………………53

15.1一般规定…………………………………………………53

15.2边界温度…………………………………………………55

15.3温度荷载…………………………………………………56

16灌浆荷载及预应力锚固荷载………………………………59

16.1灌浆荷载…………………………………………………59

16.2预应力锚固荷载…………………………………………59

17系缆力和撞击力……………………………………………60

附录A主要荷载分类…………………………………………62

附录B水工建筑物的材料容重………………………………64

附录C混凝土衬砌隧洞的外水压力折减系数………………67

附录D改进阻力系数法………………………………………68

附录E简单管路水击压力计算公式…………………………72

附录F主动土压力系数和静止土压力系数的计算…………74

附录G波浪要素和爬高计算…………………………………78

附录H水库坝前水温计算……………………………………86

附录I拱坝运行期温度荷载计算……………………………89

标准用词说明……………………………………………………93

条文说明…………………………………………………………95

投稿会员：古德

土木圣经9.9