文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于刚体极限平衡法的拱坝坝肩稳定可靠性分析研究
姓名:杨伟俊
申请学位级别:硕士
专业:水工结构工程
指导教师:刘国华
20040201
摘要和构造复杂:各种岩体,特别是断层、裂隙,其物理力学参数具有明显的分散性和不确定性;作用于坝肩岩体上的荷载,特别是拱端推力,受到诸如水压、变温、不失为一种有效方法。但是由于统计资料的缺乏,极限状态设计表达式中的分项系数很难确定。本文通过对现行可靠度理论和坝肩稳定分析方法的探讨,提出了确定岩体材料分项系数的实用方法。首先探讨了可靠指标的计算方法,选用了规范推荐的法和法,采用两种方法编程计算了算例工程考虑岩体摩擦系数驼辰崃的分布形式的可靠指标2慰肌吨亓Π由杓乒娣丁啡》项系数初值,采用刚体极限平衡法按极限状态设计表达式计算考虑多组假定分项内计算点的安全系数亩字行木刈钚〉囊蛔榉窒钕凳魑M萍鋈≈怠关键词分项系数可靠指标坝肩稳定保证拱坝坝肩岩体稳定是拱坝设计、施工和运行中的重要问题。岩体的成因地震等不确定性因素的影响。所以,应用可靠度的理论研究拱坝坝肩的稳定问题,系数的安全系数。寻求使得和臣乒叵底詈玫模慈≡诘ノ豢矶取刚体极限平衡法浙江大学硕士学位论文
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第一章绪论§、土木界常用的拱壳,封堵河道,抵挡巨大的水沙压力及其他荷载。现今的拱坝,特别是较高的拱坝多用混凝土建造。拱坝的整体,一般依靠横缝和纵缝的接缝灌浆“联接”起各自独立浇筑的混凝土柱状坝体来形成,有时还要用边块与坝肩岩体问的接触灌浆来最终实现。混凝士拱坝受力和重力型混凝土坝受力的情况截然不同“4影犹灞旧砝说,前者主要依靠材料的各种强度,特别是抗压强度来保证大坝安全;后者则部分依靠强度泳咛灏有投,但主要和最终依靠混凝土的有效重量来维持安全稳定。混凝土是一种脆性材料,抗压强度高是其主要特点。前者有利于充分发挥这个特点,获得经济效果;后者往往与此无缘。从结构作用来说,虽然重力坝在某种意义上也并不完全是一种“静定结构”,也有其自身的一些调整能力,但拱坝确实是具有极高超静定度的超静定结构,且其“超静定方式”不太相同,因而其自身调节能力绝非重力型坝所能比。从坝踵这个重要部位来说,重力型混凝土坝要求严格控制坝踵应力,在正常情况下不允许出现拉应力。必须保证坝踵不开裂,灌浆帷幕不受破坏,否则后果常较严重。拱坝虽然对坝踵应力状态并非完全没有要求,但总体上说。坝踵允许出现一些拉应力,只要控制在一·定范围内并在设计与帷幕布置中考虑到这个因素就行;或者拉应力虽较大,但开裂后大坝及基础的应力和渗流进行过认真的设计校核逊炷诘乃沽,要求不出现不以意大利的瓦依昂坝为例,该坝高,库容亿,年建成,年紧接坝头的左岸水库岸坡发生亿】母咚傺沂拢坷伺郎套蟀对拱坝是一种不甚规则的、变厚的、宏大的整体壳形结构,利用这种自然界常可接受的工作状态即可。⒂野对佑坷烁咴趇以上,涌浪过后大坝除左岸坝顶局部破坏外,大坝一切完好。涌浪造成的夹带±石的涌浪水压力大于两倍正常水压以上,浙江大学硕士学位论文
而且是非均匀的冲击力。由此可见拱坝的实际安全度很大,其超载安全度,抵御的结论。在这种情况下,拱坝安全性远高于当地材料坝,也比重力坝高。在过去,国内外论著中提到拱坝的受力状态,关注点往往是坝身,涉及基础者较少。近年来,愈来愈多的工程师在讨论拱坝受力时同时注意到了坝肩问题,合拱坝近些年实践的。所以在讨论拱坝受力特点时,应该把拱坝和坝基蛹作为一个统一体来考虑,同时在不少情况下应更着重于坝基。当坝肩岩体足够大,比较坚实完整和稳定可靠,拱坝主要受力特点乃坝身受压,作为脆性材料的混凝土,可以充分发挥其强度优点,坝基岩体亦安全。当上述坝基岩体不理想,坝体虽仍不同程度的具有上述特点,但由于坝基岩体的软弱或不连续面不同程度甚至大面积的屈服,会恶化大坝的应力工作状况,使基础岩体或坝体受力情况均变得更为复杂。但是,由于拱坝技术和基础处理水平的发展,可以在较深入理解基岩岩体及其现存状况的基础上,作出有效的工程处理,以保证拱坝和基础的正常作们也必须看到问题的另一面,那就是两种坝型的持力部位有些不一样,拱坝两岸形成的影响,常常是河床地质情况较两岸地质条件好,另外重力型坝坝基受力比较稳定,而拱坝由于应力调整,坝基受力变化较大。意外漫顶的能力,是其他重力型坝,尤其是士石坝根本不能与之相比的。山区水库有时库岸存在不稳定地段,有时可能存在涌浪翻坝实际威胁;从另一方面看,要查清水库库岸问题原则上都是可以的,但实际工作中有时又难以作出十分肯定认识到,拱坝的安全性决定于坝体受压、两岸坝体的支承作用等等,这无疑是符用在一定程度上得以恢复。必须看到,重力型坝和拱坝的坝基岩体的受力情况也有差异。