水工建筑物--第六章重力壩概述荷載穩(wěn)定-文庫吧資料
2024-09-24 21:24本頁面
【正文】 說明 ： ① 摩擦公式 形式簡單，概念明確，計算方便，多年來積累了 豐富的使用經(jīng)驗 。并 直接通過膠結(jié)面的 抗剪斷試驗 確定 建基面 抗剪斷強度的參數(shù)f′ 和 c′ 。 ????s inc o s)s inc o s(WPPUWfK????????抗剪斷強度公式 —— 認(rèn)為壩體與壩基 為膠結(jié)狀態(tài) 。但要注意揚壓力 U應(yīng)垂直于所計算的滑動面。 PUWfK????? )(滑動力阻滑力（ 2）當(dāng)壩基面為傾斜時 ：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K為 式中： α —— 滑動面與水平面的夾角。 f —— 壩基面上的摩擦系數(shù)（ 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪摩擦系數(shù) ）。 ∑ P—— 作用于壩基面以上的合力在水平方向投 影的代數(shù)和。 ∴ 滑動面上的 阻滑力 只計摩擦力，不計凝聚力。 摩擦公式（抗剪強度公式） —— 認(rèn)為壩體與壩基 為接觸狀態(tài) 。 一、沿壩基面的抗滑穩(wěn)定分析 ? 穩(wěn)定分析時， 可取 一個壩段 或取 單位寬度 進行計算。 ? 按 空間問題分析 —— 當(dāng)河床壩段 壩基內(nèi)斷層多條相互切割交錯構(gòu)成空間滑動體 時；地形陡峻的 岸坡壩段 。 （ 2） 數(shù)值方法 —— 有限元法 、 塊體元法 、 流形元法等 （ 該方法還 沒有設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn) ） （ 3） 模型試驗法 。 ? 重力壩穩(wěn)定分析的計算方法 （ 1） 剛體極限平衡法 —— 規(guī)范 使用 ， 重點講解 。 傾倒破壞具體計算方法尚不夠成熟完善 ，但拓寬了穩(wěn)定分析途徑，是一個值得深入研究的課題。 三峽左 5壩段滑移模式 金沙江向家壩水電站 TTTTTTTTZK185TT（ 2）傾倒破壞 ：是在荷載作用下， 上游 壩踵 下巖體受拉 產(chǎn)生傾斜裂縫， 下游 壩趾 巖體受壓發(fā)生壓碎 而引起傾倒滑移破壞。 ② 沿壩基巖體內(nèi)連續(xù)軟弱結(jié)構(gòu)面的 深層滑動 。 ? 重力壩設(shè)計基本原則 ： ① 保持穩(wěn)定 (抗滑穩(wěn)定 ) ② 應(yīng)力不超過材料強度 （主要是 壩體不出現(xiàn)拉應(yīng)力 ） ③ 剖面最小 ? 重力壩主要破壞模式 （ 1）滑動破壞： 是壩體沿 抗剪能力不足的薄弱層面 產(chǎn)生滑動。 ? 目的： 核算重力壩在各種可能荷載組合下的穩(wěn)定安全度。水口規(guī)范規(guī)定， 荷載組合 應(yīng)按下表規(guī)定進行，必要時應(yīng)考慮其他可能的不利組合。 當(dāng)計算截面在下游水位以下時 當(dāng)計算截面在下游水位以上時 冰壓力 泥沙壓力 浪壓力 地震荷載 溫度荷載： 對重力壩施工期進行適當(dāng)溫控，運用期設(shè)置永久性橫縫，則 溫度荷載不列為主要荷載。 ④壩體揚壓力（壩體內(nèi)部的揚壓力） 為了減小壩體內(nèi)揚壓力，常在上游壩面附近 3～ 5m范圍內(nèi)提高混凝土的防滲性能，形成 防滲層 ；其后設(shè)置 壩身排水管孔 。 ? 壩底揚壓力分布： 見圖。 ? α為 滲透壓力強度系數(shù) （或稱 滲透壓力折減系數(shù)， 書中稱 揚壓力折減系數(shù) 不妥）： 河床壩段： α采用 ~； 岸坡壩段： α采用 ~。 ? 排水孔較防滲帷幕的減壓效果往往更為顯著。 ? 排水孔幕： 在防滲帷幕后邊基巖鉆孔，形成排水孔幕。即 揚壓力 =浮托力 +滲透壓力 ② 設(shè)有防滲帷幕和排水設(shè)施 的實體重力壩 ? 防滲帷幕 （ seepage proof curtain ）： 在壩基鉆孔灌漿而形成的一道連續(xù)地下墻。 上、下游壩面的靜水壓力 ? 水的容重：① 清水 γ w ② 渾水 γ w(按實際情況考慮 ) 溢流壩反弧段上的動水壓力 揚壓力 （ 1）壩底揚壓力 ① 無防滲排水設(shè)施 的實體重力壩 ? 通常假定揚壓力呈直線分布。在初步設(shè)計階段，混凝土的容重可根據(jù)骨料的類別采用 ～ ，對重要的工程應(yīng)采用混凝土的試驗數(shù)值。 壩體及壩上永久設(shè)備的自重 ? 自重 ：壩體及其上永久性設(shè)施的重量 W=∑（ γ iVi）。 第二節(jié) 壩的荷載及其組合 ? 作用在壩上的荷載主要有以下幾種：① 壩體及壩上永久設(shè)備的自重；② 上、下游壩面上的靜水壓力；③ 溢流壩反弧段上的動水壓力；④ 揚壓力；⑤ 冰壓力；⑥ 泥沙壓力；⑦ 浪壓力；⑧ 地震荷載，包括地震慣性力、地震動水壓力和地震動土壓力；⑨ 由于建筑材料的體積變形（由溫度和干濕所引起的伸縮變形）受到約束所引起的荷載；⑩ 其他荷載，包括風(fēng)壓力、雪壓力、船舶的纜繩拉力和靠船撞擊力、運輸車輛、貨物、起重機和人群等的臨時荷載以及爆炸引起的氣浪力等。 ? 最高的碾壓混凝土重力壩 ：位于廣西紅水河的 龍灘碾壓混凝土重力壩，一期 192m，最終 220m。 六、國內(nèi)外著名的重力壩 ? 世界上最高的混凝土重力壩 ： 20世紀(jì) 90年代修建的、位于 瑞士的大狄克遜 (Grand dixence)壩， 285m。 （ 7）地基處理： 根據(jù)地質(zhì)條件，進行地基的防滲、排水設(shè)計；進行斷層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的處理。 （ 4）溢流重力壩和泄水孔的孔口尺寸的設(shè)計： 包括泄水建筑物體型、溢流堰頂高程、溢流重力壩前沿的寬度和泄水孔進口的高程、泄水孔口的尺寸，以及泄水重力壩的應(yīng)力穩(wěn)定計算。 （ 2）穩(wěn)定計算： 驗算壩體沿建基面或地基中軟弱結(jié)構(gòu)面的穩(wěn)定安全度。 ? 總體布置 還應(yīng)注意各壩段外形的 協(xié)調(diào)一致 ，尤其 上游壩面 要保持齊平 。 ? 壩軸線一般布置成直線 ，必要
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