高拱壩靜、動(dòng)力分析及開裂研究.pdf

1、拱壩是一種重要的壩型。它是一種既經(jīng)濟(jì)又安全的壩型，對(duì)于高壩，拱壩的優(yōu)勢(shì)尤為明顯。它優(yōu)美的外形和合理的結(jié)構(gòu)性在國(guó)內(nèi)外高壩中普遍采用。 本文以拱壩為研究對(duì)象，對(duì)混凝土的本構(gòu)關(guān)系采用彈性和非線性兩種情況，對(duì)高拱壩在基本荷載作用下的應(yīng)力及變位做了分析，結(jié)果表明彈性分析情況下，高拱壩的壩踵區(qū)產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力。拉應(yīng)力值超出了混凝土的抗拉強(qiáng)度極限，因而壩踵位置產(chǎn)生裂縫是不可避免的。 高拱壩開裂是高拱壩設(shè)計(jì)中需要考慮的一個(gè)重要問題。一

2、般認(rèn)為，通常高度的拱壩抗壓強(qiáng)度有較大的安全儲(chǔ)備，當(dāng)局部出現(xiàn)開裂，壩體應(yīng)力可以自行調(diào)整而不影響壩的正常運(yùn)行。但對(duì)于300m級(jí)的高拱壩，應(yīng)力水平很高，安全儲(chǔ)備很小，一旦出現(xiàn)張拉裂縫、應(yīng)力調(diào)整的余地可能不足。針對(duì)這種情況，文章對(duì)高拱壩的開裂進(jìn)行了分析計(jì)算，同時(shí)對(duì)開裂單元進(jìn)行了開裂追蹤。開裂追蹤過程中，采用了利用最小可靠度的方法。利用響應(yīng)面同一次二階矩綜合法，進(jìn)行可靠度的計(jì)算，通過實(shí)例說明此種方法較其它類方法對(duì)于解決大體積結(jié)構(gòu)的隱式可靠度計(jì)算是

3、十分有效的，而且更加簡(jiǎn)便，是值得推廣的一種方法。 在高拱壩的設(shè)計(jì)計(jì)算中，地震因素?zé)o疑是不可忽視的一部分。工程的抗震能力是確保工程安全的關(guān)鍵。本文采用線性、非線性有限元兩種方法對(duì)高拱壩進(jìn)行了動(dòng)力分析，分別計(jì)算了在地震荷載作用下高拱壩的應(yīng)力和變位情況。同時(shí)對(duì)非線性分析情況的高拱壩，研究在靜載和地震荷載同時(shí)作用下高拱壩混凝土材料的受拉后開裂、拉開后閉合等狀態(tài)。分析表明壩踵開裂的高拱壩，應(yīng)將允許壩踵開裂作為一種設(shè)計(jì)情況，只要裂縫的開展是