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文檔簡介

水利工程論文-論拱壩應力控制標準摘要：實踐經驗表明，我國現行混凝土拱壩設計規范存在下列問題：允許應力與建筑物重要性無關，允許主拉應力與混凝土強度無關，拱壩應力分析主要采用多拱梁法和有限元法，但同一拱壩用不同多拱梁法程序計算的結果并不一致，尤其是拉應力相差較多，有限元法具有較強計算功能，但由于應力集中，計算的應力值很大，缺乏合適的應力控制標準。通過對影響拱壩允許應力的各項因素進行較深入的分析，本文提出了一套新的拱壩應力控制標準，使上述各問題都得到了解決。關鍵詞：拱壩允許壓應力允許拉應力有限元法1前言允許應力對于拱壩的經濟性和安全性具有決定性的影響。混凝土拱壩設計規范SD145-851自1985年頒布以來，在指導我國拱壩設計方面發揮了重要作用，但十幾年的實踐經驗說明，現行規范也存在著下述問題：允許應力與建筑物重要性無關，設計一座壩高200m、庫容幾百億m3的大拱壩與一座壩高30m、庫容幾百萬m3的小拱壩，盡管庫容相差上萬倍，但采用的應力控制標準相同，顯然是不合理的。允許主拉應力與混凝土強度等級無關，對于C35混凝土與C25混凝土，允許拉應力完全相同，明顯不合理。多拱梁法是設計拱壩體形的主要方法，但同一拱壩用不同程序計算的結果并不一致，尤其是拉應力相差較多，而對于高度150m以下的拱壩，允許拉應力往往是斷面設計的控制因素，不同程序算出結果不同，難以處理。有限元法具有較強的功能，但由于應力集中，算出的應力數值往往很大，缺乏合適的應力控制標準。本文首先研究有限元法的應力控制標準，然后對影響拱壩允許應力的各項因素進行深入的分析，在理論分析和總結國內外拱壩建設實踐經驗的基礎上，提出一套新的拱壩應力控制標準，使上述各問題都得到了較好的解決。本文是“九五”國家科技攻關高拱壩結構問題研究專題（編號96-221-04）研究成果的一部分，參加工作的還有董福品、楊波、李雪春、許平、王樹和、鄒麗春等同志。2有限元等效應力法有限元計算功能很強，但由于存在應力集中現象，過去沒有合適的應力控制標準，計算結果只能供設計參考，不能作為設計依據。我們研究了以下兩種有限元應力控制方法。2.1限制拉應力范圍限制拉應力范圍不超過壩體厚度的1520%，不限制應力數值，我們計算過13個已建拱壩，發現只有一個拱壩能滿足這一要求，而且不少拱壩冬季上部全斷面受拉，這些工程都已正常運行多年。另外，有限元計算的壓應力也有應力集中現象，因此這一方

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