大尺寸泄洪孔對(duì)漿砌石拱壩壩體應(yīng)力影響研究.pdf

1、砌石拱壩是國內(nèi)富有生命力的一種當(dāng)?shù)夭牧蠅危哂芯偷厝〔?、便于防洪渡汛、施工?jiǎn)單、投資較省且安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在壩工建設(shè)的發(fā)展過程中，這種壩型得到了廣泛的發(fā)展。 對(duì)于庫區(qū)無適宜埡口可興建泄洪道，而泄洪量又較大的拱壩工程，在壩身中開設(shè)大孔口泄洪具有顯著的優(yōu)越性。但開孔后破壞了該部位結(jié)構(gòu)的整體性，使其受力情況復(fù)雜化。壩身中的大孔口對(duì)壩體應(yīng)力狀態(tài)及安全度的影響是設(shè)計(jì)人員十分關(guān)心的問題。 砌石拱壩因材料等特性不同于常規(guī)混凝土

2、拱壩，目前在壩體上開設(shè)大尺寸孔口的情況還不多見，因此有必要研究大尺寸孔口對(duì)砌石拱壩整體受力的影響。 本文結(jié)合福建古田雙口渡漿砌石拱壩，針對(duì)在中小型砌石拱壩上開設(shè)大尺寸孔口問題，采用三維有限單元法分析了在正常靜力荷載作用下拱壩整體的應(yīng)力與位移，進(jìn)行了開孔拱壩有限元等效應(yīng)力分析，并對(duì)大壩進(jìn)行不開孔及開孔情況進(jìn)行比較，得出雙口渡漿砌石拱壩在壩頂開設(shè)大尺寸孔口對(duì)壩體正常運(yùn)行是沒有影響的。 壩身開設(shè)孔口主要目的是為了泄洪，泄洪時(shí)水

3、流脈動(dòng)壓力對(duì)壩體結(jié)構(gòu)動(dòng)的影響是設(shè)計(jì)人員關(guān)心的另一課題，論文針對(duì)雙口渡漿砌石拱壩進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明：在考慮壩體—庫水相互作用時(shí)壩體自振頻率和水流脈動(dòng)壓力的優(yōu)勢(shì)頻率相差較大，壩體的一階振動(dòng)遠(yuǎn)離脈動(dòng)水流的高能量范圍，二者不會(huì)發(fā)生共振。壩體在脈動(dòng)水流作用下，總體來說應(yīng)力水平很低，因此閘門泄水產(chǎn)生的脈動(dòng)水流不會(huì)對(duì)壩體產(chǎn)生明顯的不利影響。 在計(jì)算中，溢流壩段閘墩其它部位結(jié)構(gòu)相連接處采用非協(xié)調(diào)網(wǎng)格，并且應(yīng)用局部非協(xié)調(diào)網(wǎng)格協(xié)調(diào)位移解法進(jìn)行