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自重施加模拟方式对高拱坝工作性能的影响冬蛐∏杨志刚保挛C,:自然科学版文章编号:.南昌大学建筑工程学院,江西南昌;魇∷蒲а芯吭海髂喜魇∷婊杓圃海髂喜摘要:为研究拱坝的不同自重施加方式对高拱坝的应力变形的影响,结合溪洛渡高拱坝实例,采取七种不同自重施加模拟方案,研究混凝土高拱坝在不同自重加载过程条件下对坝体结构工作状态的影响。有限元分析结果表明:受分步分块体形和自重累计影响,不同的自重施加模拟方式对拱坝的应力场与位移场的影响比较大,随着自重施加步数增多,仿真结果更为合理,水平拱向分层次数较竖直分缝数目对坝体性能影响更为明显,其中坝体的主拉应力和横河床方向位移变化最为敏感,分析成果对拱坝设计施工以及安全控制指标有一定的参考价值。关键词:拱坝;有限元;自重施加方式;工作性能中图分类号:文献标识码:甮”,..甒收稿日期:恍薅┤掌冢基金项目:国家自然科学基金资助项目;江西省教育厅科技项目;江西省水利厅科技项目通讯联系人:杨志刚,男,江西井冈山人,南昌大学高级工程师,博士;:.:瑃—甌瑃—.瓻瑃篴籪;籶:.琋,珻;甁,,琋
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邢拊7治瞿PB宥晒こ谈趴传统力学和简单有限元法计算坝体自重时通常采用一次整体施加,但高拱坝的自重应力实际上不能按坝段悬臂梁或整体坝壳来考虑,因为它不仅和结构形状有关,而且和自重施加顺序等因素有关2捎梅址旆植惴挚榻凶灾厥┘印焦昂秃岱旖ǜ鞲霭佣畏指畛闪烁鞲龆懒⒌男哿唤构,再进行拼缝封拱灌浆,重新形成一个新的整体。分缝封拱使得拱坝原有的拱梁应力分配状况得以重新调整,受自重荷载的应力分配不断变化、增减积累,形成累计应力。实际施工也是分期分块浇筑,拱坝的实际承载结构不断变化,所以拱坝的受力状态非常复杂,不同的工程实例证明,不同的自重加载方式对拱坝工作性能的影响不尽相同【。因此,本文结合溪洛渡高拱坝重点工程研究不同横缝和水平拱对高混凝土拱坝工作性态的影响,具有一定的实用价值和工程意义。溪洛渡水利水电枢纽工程位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的金沙江溪洛渡峡谷。溪洛渡水电站挡水建筑物采用混凝土抛物线双曲拱坝,,顶拱中心线弧长窀弑任.「,。建立整体三维有限元模型,全部采用六面体八结点等参单元进行离散,采用薄层接触单元模型和广义·荚蚩悸前佣渭浜岱斓哪Σ两哟バвΑT谧笥伊桨恫喾较蚪厝≡.栋痈叻段В底、上下游方向延伸约栋痈叻段АU逵邢拊DP徒点总数ピW苁S邢拊DP腿缤所示。由于本文重点研究自重施加模拟方式对对拱坝工作性态的影响,作用荷载为仅考虑坝体自重,未考虑温度等其他应力的影响,同时设计了以下肿灾厥┘臃桨福方案捍蟀硬环址欤魑U逡淮涡越阶⑼瓿桑床用大坝整体施加自重方式;方案捍蟀硬环址欤闼焦敖阶⑼瓿桑床捎拱无梁分步施加自重方式;方案捍蟀臃条横缝,分层水平拱浇注完成,即采用拱×悍植绞┘幼灾胤绞剑方案捍蟀臃条横缝,分闼焦敖阶⑼瓿桑采用啊梁分步施加自重方式;畲蟀,正常蓄水位嘤馊第杨志刚等:自重施加模拟方式对高拱坝工作性能的影响表也阌牖炷廖锢砹ρ阅懿问’图迥P褪疽馔。
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扑愠晒敕治方案捍蟀臃条横缝,分层水平拱浇注完成,即采用拱×悍植绞┘幼灾胤绞剑方案捍蟀臃鹾岱欤闼焦敖阶⑼瓿桑床捎啊悍植绞┘