工作文档对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书.docx

,X轴指lr工作文档对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书对数螺旋线型双曲拱坝几何计算程序使用说明书对数螺旋线型双曲拱坝计算机辅助设计几何计算程序采用 QBASIC语言编制〜在一般微机上运行〜该程序可解决对数螺旋线型双曲拱坝平面拱圈、各种横缝和孔口等的施工放样问题。坐标系及单位1、三维直角坐标系的丫轴就是拱坝的“对称”中心轴线〜并指向下游向左岸,Z轴垂直向下,座标系原点设在坝顶,一般在顶拱拱冠上游点,。2、单位程序输入、输出所用单位〜长度以m计,角度以度计。、描述体型的主要参数及其函数关系描述对数螺旋线型拱坝体型的主要几何参数有1、Yc丫是拱圈中心轴线在拱冠点处的丫座标值〜或者说是拱冠梁中心轴线上各点的丫座标。2、TcT是拱冠梁各高程处的厚度c3、T及TalarT及T分别是左、右两半拱拱圈的端部厚度。 alar4、R及RIrR及R分别是左、右两半拱拱圈轴线在拱冠处的曲率半径。 Ir、B5及0Ir0及0分别是左、右两半拱拱圈轴,对数螺旋线,线方程中的初始角。6、X及XDlDrX及X分别是左、右两半拱拱圈下游端点X座标。DIDr一般地说〜上述参数都是Z座标的多项,n+1项,式:在作施工放样座标计算时〜上述全部参数的函数关系应尽知。这些参数的函数式〜其次数往往是不同的〜设其中最高的次数是 n次〜0用户在使用程序时〜应把坝顶高程H和n的数值〜库存在程序的第21行〜00前述各参数函数式中的系数[A]都要按序紧接n库存〜中间不允许插入任何0别的内容〜而且〜Tc的系数[A]应从程序的第23行开始库存〜每个参数的系数都必须是n+1个〜不能多也不能少〜不足部分或未知者均须用若干个零按0位补足。主要计算公式如图1示〜某高程左右水平拱圈中轴线各为某对数螺旋线的一段〜其极座标方程为:k,,,,e0,),sin],0c,k,,yY,,e,,,相应参数方程为:,k,x,e,,,,[sin([cos,,cos(,)]k©2其中〜k=tg0〜P=R/〜R=Re1,k00o式中:0:对数螺旋线的初始角,P:初始极半径,0©:称为“似中心角”,拱中心角,,R:拱轴线在拱冠处的曲率半径,0R:轴线上任一点的曲率半径,Y:拱轴线在拱冠处的y坐标,c0、©均以左曲线为正〜右曲线为负。拱圈厚度按下列公式变化aT=T+,T—T,,S/S,A式中〜T:任一点处拱厚,T:拱端厚度,AT:拱冠梁厚度,ck©S:拱轴线上一点至拱冠的弧长S=R/k(e-1),ccoS:拱端至拱冠的拱轴线弧长,Aa:拱圈厚度变化指数〜一般取 ,〜。拱圈上、下游坝面曲线参数方程为:T=xx,,sin,c2Ty,y,cos,c2曲线上一点Q,Xq〜Yq,〜其对应的曲率中心点是00,X)〜丫丫,S和S以左半拱为正〜右半拱为负。cA设拱圈上有一条“平行”于坝面,包括坝面,的曲线S〜若平行于上游面〜它到上游面的径向距离为Lu,若平行于下游面〜它到下游面的径向距离为 Ld〜规定〜Lu及Ld以在坝面内为正〜反之为负。令:Ls=Lu或LdA=C{,1+DD,Tc/2-Ls}B=C〃DD〃Tc/2Lo=A-Bcos,1,当Ls=Lu时,系数:C=-1,当Ls=Ld时,则S的参数方程为X=Xq+Lsin,0,Y=Yq-Lcos0S上一点,似中心角为©处,到拱冠“弧距”SA,左正右负,用下式计算:1,2222,,SA,,A,cos,B,cos,cos,B,cos,sin,d,0,cos,当DD=0寸〜SA的计算变得甚为简单:,SA=Sc+C,Tc/2-Ls,拱冠到似中心角为©处的部分拱圈面积为:,02k,Tc(Sc,DD(Sc,1,k(e(kcos,,sin,),k)))A=0四、拱坝横缝类型简介拱坝横缝一般有四类〜下面逐类简单介绍。,一类曲面缝一类曲面系全径向横缝面。指定某层,控制高程,拱圈中心轴上的一点,Xq〜Yq,〜该层拱轴的通过该点的径向线〜将与缝段区间内任意高程拱圈轴相交一点〜通过交点的相应层的径向线在坝面内的线段就迭成一类曲面。,二类曲面缝二类曲面也是全径向横缝面〜它是由通过驻点一一控制点 ,Xp〜Yp,的区间内任意高程拱圈的径向线在坝面内的线段迭成。三,垂直平面缝垂直平面缝通常形象地称为“一刀切”面〜需指定其走向线,面上水平,线,上的一点 控制点,Xp〜Yp,和其走向角。,四,过渡曲面缝过渡曲面缝段也是一个扭曲面。顾名思义〜过渡曲面缝段一般作为一刀切面缝段和二类,或一类,曲面缝段之间和一种过渡。扭曲面的水平素线走向〜在缝段连接一刀切面处就是垂直平面缝的走向〜然后随高程的改变〜素线绕驻点 ,Xp〜Yp,均匀地逐步改变其方向角〜到连接径向缝面处达到相应的径向。,走向角〜系平面缝走向线或曲面水平素线与一y轴的夹角〜并规定以上述线、轴交点,0〜y,为顶点〜一轴y为始边〜顺时针转为正〜反