高拱壩體型比較及橫縫模型改進研究.pdf

1、拱壩屬于高次超靜定結構，壩體幾何形狀復雜，是一種體型優(yōu)美且安全度較高的壩型，在高壩建設中占有重要的地位。隨著我國日益增大的能源需求，我國對水能資源的開發(fā)利用也進入了一個快速發(fā)展的時期。近年來修建的大型水利工程，大多都是200~300m級的特高拱壩方案，比如已經建成的錦屏一級拱壩和小灣拱壩等。這些高壩安全性能極為重要，一旦失事將對下游人民群眾生命財產安全和國民經濟構成重大威脅。高拱壩工程經驗不足，對高拱壩應力狀態(tài)進行準確的評估極為重要。本

2、文結合我國某高拱壩實際工程項目，與導師合作編制了拱壩靜力分析程序，同時，針對橫縫的工作特點，提出了一種改進的橫縫接觸模型，可以考慮橫縫的初始抗拉強度和切向約束隨鍵槽高度而變化的特點。
　　根據拱梁分載法基本原理，采用Fortran語言編制了五向調整的拱壩靜力分析計算程序。程序能夠考慮自重、溫度、水壓力等荷載作用。應用該程序對自行設計的拋物線、橢圓和對數(shù)螺線三種拱圈型式的壩體進行位移和應力計算及分析比較，并從中選出相對較優(yōu)的壩型。<

3、br>　　本文在B-可微方程組形式的橫縫接觸模型基礎上，針對法向、切向約束條件進行了修正，提出了考慮橫縫初始抗拉強度、鍵槽切向抗剪力與張開度相關的修正接觸模型。數(shù)值試驗表明：一方面，當拱壩上游水位較低時，壩體上部的拱向壓力較小，溫降荷載可能會引起拱向拉應力，本文提出的模型可以通過考慮法向初始抗拉強度，使得這種拉應力可通過橫縫在相鄰壩塊中進行傳遞；另一方面，由于鍵槽切向約束與張開度相關，因此，當橫縫張開時，仍能提供一定的切向約束。即本文提