【摘要】：拱壩因體型、結(jié)構(gòu)、安全、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性,在國內(nèi)外水利水電建設(shè)中廣泛使用。拱壩是一種空間殼體結(jié)構(gòu),有復(fù)雜的邊界條件、幾何形狀和應(yīng)力狀態(tài),要找到既經(jīng)濟(jì)又安全的拱壩體形比較困難。所以,研究拱壩應(yīng)力分析及體形優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法,在拱壩工程的設(shè)計(jì)中非常重要。目前主要以拱梁分載法和有限元法的計(jì)算結(jié)果來衡量拱壩強(qiáng)度安全。拱梁分載法在國內(nèi)外廣泛使用,它把復(fù)雜的彈性殼體問題簡化為結(jié)構(gòu)力學(xué)的桿件計(jì)算,將拱壩看成系列拱圈和鉛直梁組成,通過求解結(jié)點(diǎn)變位一致的代數(shù)方程組來求得拱系和梁系的荷載分配,優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算數(shù)據(jù)少、速度較快、成果直觀;但常規(guī)的拱梁分載法不能考慮拱壩與地基間的相互作用,使計(jì)算結(jié)果失真。而有限元法通過將地基和壩體離散為有限個(gè)單元并以結(jié)點(diǎn)相互連接,通過建立結(jié)點(diǎn)位移和結(jié)點(diǎn)力之間的平衡方程,求出結(jié)點(diǎn)位移進(jìn)而得到單元應(yīng)力,它的計(jì)算功能較拱梁分載法更強(qiáng),可以考慮復(fù)雜基礎(chǔ)、大孔口、分期施工等難以處理的問題,是一種實(shí)用而有效的方法,但計(jì)算量太大,必須借助于計(jì)算機(jī)才能完成,由于有限元計(jì)算結(jié)果為應(yīng)力而非內(nèi)力,不便于工程師們使用。在分析和研究拱壩基本理論的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了四向變位(徑、切、扭、彎)協(xié)調(diào)的拱梁分載方法并編制程序,四向變位協(xié)調(diào)能充分考慮不同的拱與不同的梁之間的剪扭效應(yīng)、不同的拱圈及不同的梁端與地基的相互作用;結(jié)合貴州省威寧縣賴子河拱壩工程,分別采用四向協(xié)調(diào)、拱梁分載法和有限單元法進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明:四向協(xié)調(diào)和拱梁分載法計(jì)算速度相同,但四向協(xié)調(diào)結(jié)果更接近有限元結(jié)果。貴州省賴子河拱壩的地形因下部u檎峽誚銜，

本文編號：2641794