大体积混凝土温控汇报11月.pptVIP

重力坝应力分析方法 11月 2改进 （5）计算边缘主应力（根据材料力学教材） （6）内部应力计算（垂直正应力直接内插获得水平截面任意点的垂直正压力） （7）分段计算扬压力（三角形渗透压力和矩形渗透压力） 分析方法 3 基本思路：假定坝体被分割成一系列的悬臂梁、水平梁和扭转单元（包括水平扭转单元和垂直扭转单元），并在这一系统中分配荷载，分配时使各共轭点上的变位与转角都相等，该法认为，由于各个垂直悬臂梁的长度彼此不等，就势必在坝体内产生一种扭转作用，因而坝体所受的部分水荷载则由扭转作用传到地基和两岸，而剩下的部分水荷载则由悬臂梁和水平梁传给地基和两岸。 2.2试载扭转法 材料力学法在空间结构计算中的推广 分析方法 3 计算按以下两种情况 分析方法 3 横缝不灌浆情况：对于河谷狭窄且两岸较陡的地形，悬臂梁越靠近两岸，其高度则越小，故每一个悬臂梁由水荷载所产生的变形就不同，越靠近两岸，其变形就越小，由于相互约束的关系，较高的梁就会将较矮的梁拉向下游方向；而较矮的梁则向上游拖住较高的梁，于是，相邻两悬臂梁间就会产生扭矩，考虑这一扭矩作用之后，坝体应力的结果将异于用材料力学法所计算的值，因为在材料力学法中，这种扭矩的影响以及地基的变形都被忽略了。如果河谷是宽敞的，那么，在河床部分的悬臂梁的高度则大致相同，这种扭转作用也可忽略不计，不过，岸坡部分的悬臂梁的高度变化任然很大，这种扭矩影响任然是重要的，即在悬臂梁的底部处产生扭矩，甚至可能在底部产生裂缝。 分析方法 3 横缝灌浆情况：横缝灌浆后就会使悬臂梁连成一整体，在整体情况下，坝体受荷载后的形态与上述不灌浆情况有所不同，灌浆将使坝体的变形减小，因为坝的水平单元和垂直单元都将在水平面和垂直面两个方向上承受弯曲和扭转作用，对于很小的坝，譬如低于15m的坝，在水平单元的弯曲作用是很小的，可以忽略不计，然而，对于较高的坝，通常都要加以考虑，其计算的步骤与上述不灌浆情况相似，但要引入一个附加的水平梁，以抵消水平单元的弯曲作用，在这一分析中就出现了三种结构，即悬臂梁、水平梁与扭转结构，而不是前述的两种。 2.3有限元法 分析方法 3 弹性理论有限元法 非线性理论有限元法 非线性弹性有限元法 弹塑性有限元法 弹性理论有限元法在50年代由克拉夫等人提出，它用于重力坝应力分析时，即将具有连续介质的重力坝断面（包括一定范围的地基）人为地“离散”成有限个单元，并将每个单元在节点处相互连接，然后研究每个单元的应力~应变特性，计算“单元刚体矩阵”；又由全部单元组成“整体刚度矩阵”，最后，根据每个节点力平衡条件，建立一组线性联立方程组，解线性方程组即求得节点位移，并据以求得应力，这就是有限元法的结构力学解释。 有限元单元法计算结构的可信性还有赖于所用参数能否反映实际；所计算出的坝体角缘处的应力集中和失真现象；此外，世界各国迄今尚未能制定出与之相适用的应力控制标准，因而，现在还不能完全替代传统的应力计算方法。 2.3.1弹性理论有限元法 分析方法 3 2.3.2 非线性有限元法 分析方法 3 非线性弹性有限元法 弹塑性有限元法 发展历程 研究背景 分析方法（重点） 实例分析 发展方向 3 1 3 3 4 3 5 2 汇报目录 一发展历程 横缝灌浆 试载扭转 横缝不灌浆 有限元 坝高影响 理论 材料力学 试载扭转 非线性断裂力学法 有限元法 发展历程 弹性理论有限元法 非线性有限元法 二背景 改革开放后，我国的大坝建设速度显著上升，新坝型出现而且迅速发展，一些达到世界先进水平的大坝工程陆续开工，完成了一大批高坝和大型水电站，随着筑坝技术的日益提高，对坝工应力分析应力的要求也随之提高。 水工结构应力分析主要是对坝工进行应力分析与计算，为坝工设计提供可靠的理论依据和施工准则，也是水工专业学生重要的学习基础。 2.1 工程及专业需要 背景 重力坝 碾压 常规 混凝土 浆砌石 2.2 重力坝类型 背景 作用在坝体上的荷载： 坝体及附属建筑物和固定设备的自重 水压力 扬压力 淤沙压力 浪压力 地震力 填土压力 冰压力 2.3 重力坝的荷载及其组合 背景 基本荷载 特殊荷载 确定荷载组合 经常作用在坝体上 的荷载 较少作用在坝体上的荷载 固定荷载 荷载 组合 2.3重力坝的荷载及其组合