水工建筑物--第六章重力壩概述荷載穩(wěn)定-在線瀏覽
2024-10-22 21:24本頁面
【正文】 板用量多。 ? 分類 ：按擋水構(gòu)件的型式不同，可分為以下幾類： （ 1）大頭壩 ：把支墩的上游端向 兩側(cè)擴大 ，成為擋水的大頭結(jié)構(gòu)。 （ 3）連拱壩 ：擋水構(gòu)件 采用鋼筋混凝土連續(xù)拱面板 ，支承在支墩上。 特點： ①節(jié)約混凝土方量，充分利用材料強度；②側(cè)向穩(wěn)定性差，對地基的要求嚴格；③鋼筋用量較大，施工復雜。 ? 空腹重力壩 在壩內(nèi)設置 大型縱向空腔 的重力壩。 ? 預應力重力壩 ? 特點： ①利用 受拉鋼筋或鋼桿 對重力壩施加預應力，改善壩體應力；②加大抗滑穩(wěn)定性；③施工復雜，鋼筋用量多。 空腹重力壩 預應力重力壩 （ 3）按施工方式可分 ? 常態(tài)混凝土重力壩 ? 碾壓混凝土重力壩： 用 干貧混凝土 或 無坍落度干硬性混凝土經(jīng)碾壓而成的混凝土重力壩。施工時碾壓厚度，一般為 30cm。 ? 碾壓混凝土壩主要特點 ： ①節(jié)約水泥，可簡化溫控措施 。 ② 可縮短工期 。 ③降低造價 。 （ 4）按壩高分可分 ? 低壩： 壩高在 30m 以下； ? 中壩： 壩高在 30m～ 70m（含 30m 和 70m）； ? 高壩： 壩高在 70m 以上為高壩。 例如：泄水溢流壩段、深孔壩段盡量布置在原河床； 水電站多為采用壩后式。后者稱為拱形重力壩 。 ? …… 五、重力壩的設計內(nèi)容 （ 1）剖面設計（非溢流重力壩）： 參照已建工程經(jīng)驗，初步擬定剖面尺寸。 （ 3）應力計算： 使應力條件滿足設計規(guī)范要求，保證大壩和壩基有足夠的強度。 （ 5）電站壩段及其它建筑物設計 （ 6）構(gòu)造設計： 根據(jù)施工和運行要求，確定壩體的細部構(gòu)造，如分縫、廊道系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、止水系統(tǒng)等。 （ 8）監(jiān)測設計： 包括壩體內(nèi)部和外部的觀測設計。 ? 我國最高的實體重力壩 ：位于湖北省長江的 三峽大壩， 181m。 ? 國內(nèi)壩高 100M以上的典型混凝土重力壩：見左表。 一、荷載的計算 常沿壩軸線方向 取 1米寬壩體 為計算單元。 ? 壩體自重： 應按其斷面的幾何尺寸及材料容重計算。 ? 對壩上永久設備 ：如閘門、啟閉機、電機、電梯等自重均按實際重量計算。 ? 揚壓力可分解成兩部分：浮托力與滲透壓力。 作用： 減少壩基滲流量，降低壩底揚壓力。 作用： 降低壩底揚壓力。 ? 壩底揚壓力分布圖： 浮托力 按 矩形分布 ，壓力強度為 γ w H2； 滲透壓力 呈 折線分布 ，在排水孔中心線與壩底相交點為 α γ w (H1H2)= α γ w H 。 設有防滲帷幕和排水設施 的實體重力壩壩底揚壓力圖 ③ 設有抽排降壓設施 的實體重力壩 ? 抽排降壓設施： 為了有效地減小壩基揚壓力，還可在基礎灌漿廊道下游設置 縱、橫排水廊道 和基面 副排水孔 ，由 自動抽水設備 定時抽排。 ? α 1為 揚壓力 強度系數(shù) （ 揚壓力折減系數(shù)）； α 2為 殘余揚壓力 強度系數(shù)（ 殘余揚壓力折減系數(shù)） 。 ? 壩體水平截面上的揚壓力： ? 當計算截面 在下游水位以下 時： 壩體排水管幕處 揚壓力折減系數(shù) α 一般采用 α= ～ ； ? 當計算截面 在下游水位以上 時： 壩體排水管幕處 揚壓力折減系數(shù) α 同上 ，下游壩面處揚壓力為 0；排水管幕與下游壩面之間按直線變化。 二、荷載組合 見第三章。 第三節(jié) 重力壩的穩(wěn)定分析 ? 重力壩穩(wěn)定分析目的及意義 ? 重力壩穩(wěn)定分析的計算方法 ? 沿建基面的抗滑穩(wěn)定分析 ? 壩基深層抗滑穩(wěn)定分析 ? 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施 第三節(jié) 重力壩的穩(wěn)定分析 抗滑穩(wěn)定分析是重力壩設計中的一項重要內(nèi)容 。 ? 建筑物設計基本原則 ：安全性與經(jīng)濟性。主要包括： ① 沿 壩基面滑動： ∵ 壩基面往往是抗剪強度的一個弱面；另一方面作用在壩基面上的荷載一般最大。 建基面 軟弱結(jié)構(gòu)面 ? 據(jù)不完全統(tǒng)計， 在我國已建和正在設計的近百座大壩中，由于軟弱夾層而改變設計，降低壩高，增加工程量或在后期加固的約有 1/3。 ? 壩體連同一部分地基的傾倒破壞機理是由原蘇聯(lián)費什曼（ Fishman Yu. A）提出的。 ? 傾倒失穩(wěn)情況很少發(fā)生 （因為重力壩設計 要求 壩踵不出現(xiàn)拉應力）。 本課程只講 剛體極限平衡法 —— 就是壩體 、 巖體或大壩與壩體組成的 滑裂體 看成剛體 ， 不考慮滑裂體本身和滑裂體之間變形的影響 ，也不考慮滑裂面上應力分布情況 ， 僅考慮滑裂面上的合力 （ 正壓力 、重力 ） ， 而忽略力矩的作用效應 。 ? 計算時： 計算方法＋參數(shù)＋標準 —— 要配套 ? 目前在進行抗滑穩(wěn)定分析時，設計部門使用的規(guī)范主要是： ? SL319－ 2022《 混凝土重力壩設計規(guī)范 》 —— 本課程 講解（安全系數(shù)法 ） ? DL5108－ 1999 《 混凝土重力壩設計規(guī)范 》 （分項系數(shù)極限狀況法 ） （規(guī)范是行業(yè)標準，是工程師進行設計的準則） ? 抗滑穩(wěn)定問題分類 : ? 按平面問題分析 —— 各壩段獨立受力 ，河床壩段一般作為平面問題處理。 ? 下面著重 針對實體重力壩 （也適用寬縫重力壩和空腹重力壩） 介紹抗滑穩(wěn)定分析方法 ，支墩壩有一些特點，課堂不講。 ? 常用的計算公式： 有 摩擦公式 和 抗剪斷公式 。 ∵ 此法把滑動面看成是一種接觸面，而不是膠結(jié)面。 （ 1）當壩基面為水平時： 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K為
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