基于拱梁分载法的拱坝抗屈曲稳定分析.pdfVIP

第 24 卷第 2 期 红水河 Vol . 24 ,No . 2 2005 年第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　HongShui River 　　　　　　　　　　　　　　　　　 No . 2 . 2005 基于拱梁分载法的拱坝抗屈曲稳定分析 1 1 2 蒋 　勇 ,丁晓唐 ,顾冲时 ( 1 河海大学土木工程学院 ,江苏 南京 　2 10098 ;2 河海大学水利水电工程学院 ,江苏 南京 　2 10098) 摘 　要 :拱坝的抗屈曲稳定性一直是未被重视的问题 。按照拱梁分载法的思想 ,用弹性稳定理论分别对拱坝的拱 圈和悬臂梁的抗屈曲稳定性进行了分析 ,得出拱坝的抗屈曲稳定性由坝顶拱圈控制的结论 。分析了国内外部分已 建拱坝的抗屈曲稳定性 。 关键词 :拱坝 ;弹性屈曲;稳定 ;拱梁分载法 ;拱圈;悬臂梁 ( ) 中图分类号 : TU3 111 ; TV642 4 　　文献标识码 :A 　　文章编号 : 100 1 - 408X 2005 02 - 0038 - 04 为分别研究拱圈和悬臂梁在拱梁分载法分得荷载下 1 　概述 的稳定问题 。这样 ,就把对拱坝稳定计算和强度计 算的方法统一起来 ,形成一个比较系统和完善的拱 　　拱坝是一种高次超静定的空间整体结构 ,其承 坝设计过程 。 载能力大 ,应力分布比较均匀 ,抗震性能好 ,是一种 既安全又经济的坝型 。在过去的若干年中 ,我国的 2 　水平拱圈的稳定分析 拱坝建设取得了令人瞩 目的成就 ,在设计 、研究、施 　　通过计算拱圈的弹性屈曲临界荷载 ,进而得出 工等领域上已经达到世界一流水平 。随着我国水利 其稳定安全系数 K 。拱坝水平拱圈形式有单心圆、 水电事业的发展和西部大开发战略的实施 , 国内又 双心圆、三心圆、抛物线 、椭圆、对数螺旋线等形式 , 涌现出一批已建和待建的高拱坝 。 不同的拱圈形式有不同的临界荷载计算方法 ,应区 　　目前的拱坝设计主要考虑满足坝体应力和拱座 别计算 。拱梁分载法算得的水平荷载沿拱圈分布非 稳定等方面的要求 。拱坝属于大体积结构 ,一般不 均匀 ,为了方便计算 ,假设沿拱圈长度方向分得的水 会出现坝体自身的弹性屈曲破坏 ,所以拱坝设计规 平荷载均布 ,大小等于拱冠梁处的荷载 。这样简化 范中也没有对坝体 自身的抗屈曲稳定进行计算分 后 ,水平拱圈的稳定计算模型就是受到径向均布荷 析 。但是 ,随着各种优化方法在设计中的应用和拱 载作用的若干层拱圈。下面以单心圆弧拱为例计算 坝混凝土强度等级的逐渐提高 ,拱坝呈现体积相对 稳定安全系数 K 。 越来越小 ,坝体厚度相对越来越薄的趋势 ,过薄的坝 ( 　　根据弹性稳定理论对均匀受压圆拱的讨论 如 体的安全性可能由坝体的自身稳定性控制 ,所以对 )