高拱壩體型比較及橫縫模型改進(jìn)研究.pdf

1、拱壩屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，壩體幾何形狀復(fù)雜，是一種體型優(yōu)美且安全度較高的壩型，在高壩建設(shè)中占有重要的地位。隨著我國(guó)日益增大的能源需求，我國(guó)對(duì)水能資源的開(kāi)發(fā)利用也進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。近年來(lái)修建的大型水利工程，大多都是200~300m級(jí)的特高拱壩方案，比如已經(jīng)建成的錦屏一級(jí)拱壩和小灣拱壩等。這些高壩安全性能極為重要，一旦失事將對(duì)下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)構(gòu)成重大威脅。高拱壩工程經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)高拱壩應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估極為重要。本

2、文結(jié)合我國(guó)某高拱壩實(shí)際工程項(xiàng)目，與導(dǎo)師合作編制了拱壩靜力分析程序，同時(shí)，針對(duì)橫縫的工作特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的橫縫接觸模型，可以考慮橫縫的初始抗拉強(qiáng)度和切向約束隨鍵槽高度而變化的特點(diǎn)。
　　根據(jù)拱梁分載法基本原理，采用Fortran語(yǔ)言編制了五向調(diào)整的拱壩靜力分析計(jì)算程序。程序能夠考慮自重、溫度、水壓力等荷載作用。應(yīng)用該程序?qū)ψ孕性O(shè)計(jì)的拋物線、橢圓和對(duì)數(shù)螺線三種拱圈型式的壩體進(jìn)行位移和應(yīng)力計(jì)算及分析比較，并從中選出相對(duì)較優(yōu)的壩型。<

3、br>　　本文在B-可微方程組形式的橫縫接觸模型基礎(chǔ)上，針對(duì)法向、切向約束條件進(jìn)行了修正，提出了考慮橫縫初始抗拉強(qiáng)度、鍵槽切向抗剪力與張開(kāi)度相關(guān)的修正接觸模型。數(shù)值試驗(yàn)表明：一方面，當(dāng)拱壩上游水位較低時(shí)，壩體上部的拱向壓力較小，溫降荷載可能會(huì)引起拱向拉應(yīng)力，本文提出的模型可以通過(guò)考慮法向初始抗拉強(qiáng)度，使得這種拉應(yīng)力可通過(guò)橫縫在相鄰壩塊中進(jìn)行傳遞；另一方面，由于鍵槽切向約束與張開(kāi)度相關(guān)，因此，當(dāng)橫縫張開(kāi)時(shí)，仍能提供一定的切向約束。即本文提