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水利工程論文-論拱壩應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)摘要:實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,我國(guó)現(xiàn)行混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范存在下列問題:允許應(yīng)力與建筑物重要性無關(guān),允許主拉應(yīng)力與混凝土強(qiáng)度無關(guān),拱壩應(yīng)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(jì)算的結(jié)果并不一致,尤其是拉應(yīng)力相差較多,有限元法具有較強(qiáng)計(jì)算功能,但由于應(yīng)力集中,計(jì)算的應(yīng)力值很大,缺乏合適的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)影響拱壩允許應(yīng)力的各項(xiàng)因素進(jìn)行較深入的分析,本文提出了一套新的拱壩應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn),使上述各問題都得到了解決。關(guān)鍵詞:拱壩允許壓應(yīng)力允許拉應(yīng)力有限元法1前言允許應(yīng)力對(duì)于拱壩的經(jīng)濟(jì)性和安全性具有決定性的影響?;炷凉皦卧O(shè)計(jì)規(guī)范SD145-851自1985年頒布以來,在指導(dǎo)我國(guó)拱壩設(shè)計(jì)方面發(fā)揮了重要作用,但十幾年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)說明,現(xiàn)行規(guī)范也存在著下述問題:允許應(yīng)力與建筑物重要性無關(guān),設(shè)計(jì)一座壩高200m、庫(kù)容幾百億m3的大拱壩與一座壩高30m、庫(kù)容幾百萬m3的小拱壩,盡管庫(kù)容相差上萬倍,但采用的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)相同,顯然是不合理的。允許主拉應(yīng)力與混凝土強(qiáng)度等級(jí)無關(guān),對(duì)于C35混凝土與C25混凝土,允許拉應(yīng)力完全相同,明顯不合理。多拱梁法是設(shè)計(jì)拱壩體形的主要方法,但同一拱壩用不同程序計(jì)算的結(jié)果并不一致,尤其是拉應(yīng)力相差較多,而對(duì)于高度150m以下的拱壩,允許拉應(yīng)力往往是斷面設(shè)計(jì)的控制因素,不同程序算出結(jié)果不同,難以處理。有限元法具有較強(qiáng)的功能,但由于應(yīng)力集中,算出的應(yīng)力數(shù)值往往很大,缺乏合適的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。本文首先研究有限元法的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn),然后對(duì)影響拱壩允許應(yīng)力的各項(xiàng)因素進(jìn)行深入的分析,在理論分析和總結(jié)國(guó)內(nèi)外拱壩建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出一套新的拱壩應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn),使上述各問題都得到了較好的解決。本文是“九五”國(guó)家科技攻關(guān)高拱壩結(jié)構(gòu)問題研究專題(編號(hào)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(yīng)力法有限元計(jì)算功能很強(qiáng),但由于存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,過去沒有合適的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算結(jié)果只能供設(shè)計(jì)參考,不能作為設(shè)計(jì)依據(jù)。我們研究了以下兩種有限元應(yīng)力控制方法。2.1限制拉應(yīng)力范圍限制拉應(yīng)力范圍不超過壩體厚度的1520%,不限制應(yīng)力數(shù)值,我們計(jì)算過13個(gè)已建拱壩,發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)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(yùn)行多年。另外,有限元計(jì)算的壓應(yīng)力也有應(yīng)力集中現(xiàn)象,因此這一方
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