壩身大泄量中小型拱壩體型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著我國能源需求的日益增加，水電開發(fā)的重心向河流中、上游移動(dòng)，在雅礱江等大江大河的支流上修建的中小型拱壩逐漸增多。受河道地形條件限制，這些拱壩往往水頭高、流量大、壩身孔口尺寸大，而壩身開設(shè)大孔口，拱圈的連續(xù)性遭到破壞，孔口局部應(yīng)力集中也可能導(dǎo)致混凝土開裂，影響拱壩的安全運(yùn)行。在拱壩體型設(shè)計(jì)中，如何綜合考慮這些問題，使壩體的厚度在優(yōu)化設(shè)計(jì)中更薄，是拱壩設(shè)計(jì)人員關(guān)心的主要課題之一。目前，高拱壩設(shè)計(jì)的研究較多，但設(shè)計(jì)方法復(fù)雜，基于此，本文進(jìn)行

2、了如下工作，并提出了一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方法和流程。
　　論文首先在拱壩體型設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將常用的三種水平拱圈的設(shè)計(jì)參數(shù)簡化為對壩體應(yīng)力、穩(wěn)定和工程量較為敏感的設(shè)計(jì)參數(shù)，為拱壩體型優(yōu)化降低了難度。然后通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及最大中心角大小及位置的敏感性分析，得出厚高比取值在0.23左右適宜；拱圈最大中心角在1/3H~2/3H時(shí)可以有效降低壩體應(yīng)力，其中無孔拱壩在壩體中上部適宜，開孔拱壩在中下部適宜；拱壩最大拱端中心角在90°~100°范圍

3、內(nèi)選取比較合適。
　　其次，根據(jù)某實(shí)際工程，通過綜合比較應(yīng)力水平、穩(wěn)定性及工程量等因素，對拱圈線型進(jìn)行了優(yōu)選，并在考慮開孔效應(yīng)下對拱圈進(jìn)行了變厚處理。采用拱梁分載法和有限元法對選定體型的開孔拱壩進(jìn)行了簡單校核，驗(yàn)證了有限元法評價(jià)拱壩體型的可行性。
　　最后，以該實(shí)際工程的表孔、深孔結(jié)構(gòu)基本體型為基礎(chǔ)，采用有限元法研究了施工期和運(yùn)行期的拱壩工作性態(tài)，對比分析了拱壩安全運(yùn)行和水平梁產(chǎn)生裂縫情況下的整體應(yīng)力分布及孔口應(yīng)力情況，并提