拱坝应力控制标准研究.pdfVIP

水力发电·姗 年-第12期 39 文章编号：0559．9342(2000)12-00394)6 ； 拱坝应力控制标准 旦童 6 { (中国水利水 厚 磊 京1o ) 关键词三 ；压应力；迪 堇 安全系数 直星丞莹4混凝土可用强度 摘 要：实践经验表明，我国现行混凝土 范存在下剌问题：应力标准与建筑物重要性无关，允许主拉应 力与混凝土强度无关，拱坝应力分析主要采用多拱粱法和有限元法，但同一拱坝用不同多拱粱法程序计算的结果 并不一致．尤其是拉应力相差较多，有限元法具有较强计算功能，但由于应力集中，计算的应力值很大，缺乏合适的 应力控制标准。通过对影响拱坝应力控制标准的各项因素进行较深入的分析，提出了一套新的拱坝应力控制标 准．使上述各问题都得到了解决。，斟 中图分类号：TV313 文献标识码：A 与重力坝不同，拱坝的体形，特别是坝体厚度主要取决 式中， 为设计主压应力； 为根据设计荷载计算的坝体主 于允许应力，因此应力控制标准对于拱坝的经济性和安全性 压应力；口为计算方法和软件修正系数；n．为荷载组合系数； 具有决定性的影响。《混凝土拱坝设计规范SD 145．85)自 t2 为建筑物重要性系数； 为超载系数；Ⅱ 为荷载与计算 1985年颁布以来，在指导我国拱坝设计方面发挥了重要作 方法仿真修正系数；Ⅱ 为校正系数。 用，但十几年的实践经验说明，现行规范也存在着下述问题： 拱坝的设计主拉应力可表示如下： ①设计标准与建筑物重要性无关，设计一座坝高20O m、库容 d女= lⅡ2Ⅱ3Ⅱ4Ⅱ5 (2) 几百亿 的大拱坝与一座坝高30 m、库容几百万 的小拱 坝，尽管库容相差万倍，但采用的应力控制标准相同，显然是研 式中， 为设计主拉应力； 为根据设计荷载计算的坝体主 拉应力； 及n．一n 为修正系数，定义同前，但数值不同。 不合理的。②允许主拉应力与混凝土强度等级无关．对于 究 1．2 计算方法与软件修正系数口 C35混凝土与(225混凝土．允许拉应力完全相同，明显不合 目前拱坝应力分析常用的是多拱粱法和有限元法。不 理。③多拱粱法是设计拱坝体形的主要方法，但同一拱坝用 同多拱粱法软件虽然采用的基本原理相同，但由于程序中某 不同程序计算的结果并不一致，尤其是拉应力相差较多，而 些细节的处理方法不同，计算结果难免有一定差异．尤其是 对于高度150 m 下的拱坝，允许拉应力往往是断面设计的 主拉应力差异较大。有限元法计算的应力由于应力集中而 控制因素．不同程序算出结果不同，难以处理。④有限元法 数值很大，而且网格越密，应力越大。我国一些学者(朱伯芳 具有较强的功能，但由于应力集中，算出的应力数值往往很 1987 J傅作新 1989ll )提出了有限元等效应力法．根据有限