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拱坝坝前断裂对坝体应力的影响
东北勘测设计院王永荣陈玉夫
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提要
拱坝坝前存在断裂, 对坝体应力的影响一直为水利水电工作者所关注并积极探讨的
重大科技课题笔者通过对自山拱坝的大量计算分析和观测成果进行对比, 提出了新见
解: 拱坝坝前断裂和坝前没有断裂的断裂现象的实际存在, 对拱坝颤体应力存在影
响。但在各种影响中以对拱坝上游粱均拉应力和下游粱向压应力的减小较为明旦,这
是坝工设计者极力寻求的趋势, 将影响对拱坝现有计算成果的解释和势析。因此, 应予
以重视和深人研究。
元程序进行台作研究.
一
、前言
二、计算成果分析
我国已相继建设了多座百米以上的高拱
坝, 在拱坝的设计施工中积累了丰富的经验。为了获得坝前断裂对拱坝坝体应力影响的
拱坝建设往往受各种地质构造的影响,坝基、坝规律, 我们选取坝体中几个重要的应力控制区
肩出现一些构造破碎带, 可以通过工程措施进域进行对比分析, 以得出这些应力的增减趋
行处理唯于坝前一定范围内出现断裂对拱坝势。这些区域包括上游坝踵梁向控制拉应力
应力的影响一直是水电工程界所关注和探讨的上游坝基周界点总拉应力和、上游高高程拱冠
、分期控制压应力、下游坝肩斜拱向控制压应力以及
蓄水、
析工作已处于世界前列本文仅就坝前断裂对示见圈。
拱坝坝体应力的影响作一专述。游面
建设中的白山重力拱坝、龙羊峡重力拱
坝、东江双曲拱坝在坝踵附近都存在一些较大
的断裂和构造, 白山重力拱坝坝踵上游有一条力总和
磺切河床、,东江双
曲拱坝坝踵上游有一条横跨河床、距坝踵最近
下游面
处仅的断层龙羊峡重力拱坝在左岸坝
肩附近有一构造.,距坝仅几米。为了研究这些
构造和断层对拱坝坝体的影响, 我们结合白山
拱坝分析研究了断层与坝踵不同距离对坝体应
力的影响、不同倾角断层对坝体应力的影响、
固供甥应,区域选择
相对河流不同走向的断层对坝悼应力的影响、
不同弹模断层对坝体应力的影响和断层对重力~ 坝前断裂对自重应力的影响
拱坝和双曲拱坝坝体应力影响的对比分析. 我首先计算了自山拱坝。断层对自重应力的
们与水科院抗震所应用扩充的维有限黟响。.断层为一陡倾角构造,与上游水平夹角
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。,和河流走向斜变角度为。~。,距坝坝前断裂与河流走向芷、斜交对坝体
踵最小距离., 如图所示应力的影响
平面田以白山拱坝。断层为例,计算了与河流正
交和斜交斜交角。~ 。耐对坝悻应力的
影响结果觅袭。
从表可看出,在断层距坝踵最小距离
相同的条件下, 由于断裂走向与河流正交削弱
上游地基范国较多,斜交相对较少,因此正交断
层对坝体应力影响较大而斜交断层相对较小。
其中上游坝踵控制拉应力减少百分比、上游基
础周界点拉应力总和减少百分比、下游右岸坝
肩斜向控制压应力增棚百分比这三个指标, 正
;正交断层下游
基础周界点压应力总和增加百分比是斜交的
倍;