① 重力坝稳定分析和应力的分析的内容和意义
稳定
在任何可能出现的荷载组合的情况下,重力坝都必须保持稳定。而岩基混凝土重力坝的失稳破坏一般有以下两种类型:①坝沿抗剪能力不足的面产生滑动,包括沿坝基面或沿附近岩体的表层或浅层破坏以及沿基岩体内方向不利而又连续延伸的软弱结构面产生深层滑动;②坝可能伴随着在上游坝踵以下出现斜拉裂缝以及在下游坝趾以下出现岩石受压屈服区,两者逐渐开展,直至连通,坝体连同部分地基产生倾倒或滑移而破坏。
抗滑稳定分析主要就是核算坝体沿坝基面或地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全度。主要计算方法有两种:抗剪断强度公式(Ksh)抗剪强度公式(Ksl),根据我国1984年颁布的《混凝土重力坝设计规范SDJ21—78(试行)补充规定》中规定,除中型工程中的中低坝外,应按抗剪断强度公式计算坝基面的抗滑稳定安全系数。
应力分析
强度和稳定是表征建筑物安全两个重要方面。而应力分析是校核强度和稳定的前提。重力坝的应力分析是在坝体断面业已初步拟订的情况下进行的,其目的是为了判定坝体运用期和施工期是否满足强度和稳定方面的要求,同时也为研究与设计和施工有关的其他问题(如确定坝体混凝土标号分区以及在某些部位配置钢筋等)提供依据。
设计的坝体断面需要满足规定的应力条件:在基本荷载组合下,重力坝坝基面的最大垂直正应力应小于坝基允许压应力,最小垂直正应力应大于零;对于坝体应力,在基本荷载组合下,下游面最大主压应力不大于混凝土的允许压应力值,上游面的最小主压应力应大于零。
应力的计算方法很多,可归纳为理论计算和模型实验两大类。设计时一般使用理论计算的方法,理论的计算方法有材料力学法、弹性理论和弹塑性理论的方法。
② 重力坝抗滑稳定分析有那几种方法,规范上建议采用什么方法
答; 重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积档水建筑物,其基本剖面是直角三角形,整体是由若干坝段组成。
重力坝的工作原理
重力坝在水压力及其它荷载作用下必需满足:
A、稳定要求:主要依依靠坝体自重产生的抗滑力来满足。
B、强度要求:依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力来满足。
重力坝的类型
1.按构造不同分为:实体重力坝,宽缝重力坝,空腹重力坝。
2.按作用不同分为:溢流重力坝,非溢流重力坝。
3.按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
重力作用较为显着的拱坝。一般情况下重力拱坝常建筑于较宽的河谷,其厚度较大,厚高比常在0.35以上。重力拱坝形式随河谷形状而异(见图)。对较宽的U形或梯形河谷,常采用定中心定半径拱坝,与重力坝接近。对较宽的 V形河谷常采用变中心变半径拱坝(即双曲拱坝)。
重力拱坝在拱坝中属较厚实的一种坝型。它的主要优点是:①兼有拱坝及重力坝的优点,安全性较高,对抗御超标准洪水或意外荷载潜力较大;②便于在坝体内布置泄水孔及坝顶溢流;③便于在坝下游面设置厂房;④坝体应力及渗透压力比降较低;⑤有时为适应地形、地质上的需要,还可调整体型结构,降低坝基应力,以满足坝址地质要求。如美国胡佛坝地质差,要使221m的大坝最大坝基应力控制在3MPa以下,才采用了这种坝型。
重力拱坝的应力及稳定分析方法与拱坝相同,因坝体厚度较大,温度及渗透压力对坝体影响较大,一般应予考虑。由于重力拱坝主要依靠梁的作用即以重力作用为主,故稳定问题显得更重要。
土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。土石坝是历史最为悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自20世纪50年以后得到发展,并促成了一批高坝的建设。目前,土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。
土石坝的类型:
土石坝按坝高可分为:低坝、中坝和高坝。
土石坝按其施工方法可分为:碾压式土石坝;冲填式土石坝;水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。
按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类,碾压式土石坝可分为以下几种主要类型:
(1) 均质坝。
(2) 土质心墙坝。
(3) 土质斜墙坝。
(4) 多种土质坝。
(5) 人工材料心墙坝。
(6) 人工材料面板坝。谢谢