① 重力壩穩定分析和應力的分析的內容和意義
穩定
在任何可能出現的荷載組合的情況下,重力壩都必須保持穩定。而岩基混凝土重力壩的失穩破壞一般有以下兩種類型:①壩沿抗剪能力不足的面產生滑動,包括沿壩基面或沿附近岩體的表層或淺層破壞以及沿基岩體內方向不利而又連續延伸的軟弱結構面產生深層滑動;②壩可能伴隨著在上游壩踵以下出現斜拉裂縫以及在下游壩趾以下出現岩石受壓屈服區,兩者逐漸開展,直至連通,壩體連同部分地基產生傾倒或滑移而破壞。
抗滑穩定分析主要就是核算壩體沿壩基面或地基深層軟弱結構面抗滑穩定的安全度。主要計算方法有兩種:抗剪斷強度公式(Ksh)抗剪強度公式(Ksl),根據我國1984年頒布的《混凝土重力壩設計規范SDJ21—78(試行)補充規定》中規定,除中型工程中的中低壩外,應按抗剪斷強度公式計算壩基面的抗滑穩定安全系數。
應力分析
強度和穩定是表徵建築物安全兩個重要方面。而應力分析是校核強度和穩定的前提。重力壩的應力分析是在壩體斷面業已初步擬訂的情況下進行的,其目的是為了判定壩體運用期和施工期是否滿足強度和穩定方面的要求,同時也為研究與設計和施工有關的其他問題(如確定壩體混凝土標號分區以及在某些部位配置鋼筋等)提供依據。
設計的壩體斷面需要滿足規定的應力條件:在基本荷載組合下,重力壩壩基面的最大垂直正應力應小於壩基允許壓應力,最小垂直正應力應大於零;對於壩體應力,在基本荷載組合下,下游面最大主壓應力不大於混凝土的允許壓應力值,上游面的最小主壓應力應大於零。
應力的計算方法很多,可歸納為理論計算和模型實驗兩大類。設計時一般使用理論計算的方法,理論的計算方法有材料力學法、彈性理論和彈塑性理論的方法。
② 重力壩抗滑穩定分析有那幾種方法,規范上建議採用什麼方法
答; 重力壩是由砼或漿砌石修築的大體積檔水建築物,其基本剖面是直角三角形,整體是由若干壩段組成。
重力壩的工作原理
重力壩在水壓力及其它荷載作用下必需滿足:
A、穩定要求:主要依依靠壩體自重產生的抗滑力來滿足。
B、強度要求:依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由於水壓力所引起的拉應力來滿足。
重力壩的類型
1.按構造不同分為:實體重力壩,寬縫重力壩,空腹重力壩。
2.按作用不同分為:溢流重力壩,非溢流重力壩。
3.按築壩材料的不同分為:混凝土重力壩和漿砌石重力壩。
重力作用較為顯著的拱壩。一般情況下重力拱壩常建築於較寬的河谷,其厚度較大,厚高比常在0.35以上。重力拱壩形式隨河谷形狀而異(見圖)。對較寬的U形或梯形河谷,常採用定中心定半徑拱壩,與重力壩接近。對較寬的 V形河谷常採用變中心變半徑拱壩(即雙曲拱壩)。
重力拱壩在拱壩中屬較厚實的一種壩型。它的主要優點是:①兼有拱壩及重力壩的優點,安全性較高,對抗禦超標准洪水或意外荷載潛力較大;②便於在壩體內布置泄水孔及壩頂溢流;③便於在壩下游面設置廠房;④壩體應力及滲透壓力比降較低;⑤有時為適應地形、地質上的需要,還可調整體型結構,降低壩基應力,以滿足壩址地質要求。如美國胡佛壩地質差,要使221m的大壩最大壩基應力控制在3MPa以下,才採用了這種壩型。
重力拱壩的應力及穩定分析方法與拱壩相同,因壩體厚度較大,溫度及滲透壓力對壩體影響較大,一般應予考慮。由於重力拱壩主要依靠梁的作用即以重力作用為主,故穩定問題顯得更重要。
土石壩泛指由當地土料、石料或混合料,經過拋填、輾壓等方法堆築成的擋水壩。當壩體材料以土和砂礫為主時,稱土壩、以石渣、卵石、爆破石料為主時,稱堆石壩;當兩類當地材料均占相當比例時,稱土石混合壩。土石壩是歷史最為悠久的一種壩型。近代的土石壩築壩技術自20世紀50年以後得到發展,並促成了一批高壩的建設。目前,土石壩是世界壩工建設中應用最為廣泛和發展最快的一種壩型。
土石壩的類型:
土石壩按壩高可分為:低壩、中壩和高壩。
土石壩按其施工方法可分為:碾壓式土石壩;沖填式土石壩;水中填土壩和定向爆破堆石壩等。應用最為廣泛的是碾壓式土石壩。
按照土料在壩身內的配置和防滲體所用的材料種類,碾壓式土石壩可分為以下幾種主要類型:
(1) 均質壩。
(2) 土質心牆壩。
(3) 土質斜牆壩。
(4) 多種土質壩。
(5) 人工材料心牆壩。
(6) 人工材料面板壩。謝謝