拱坝对坝肩导流洞衬砌的影响研究

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拱坝是存在于空间中一种比较复杂的壳体结构,坝肩岩体承受外力主要来自坝体拱作用下传递的外荷载,受压是坝体的主要应力状态。因此研究拱坝的应力应变性能对拱坝的安全性评价及设计有着重要的意义。位于拱坝坝肩处的导流洞,使用时间短,设计者如果对其重视程度不够,失事后果难以估量。因为拱坝的主要荷载通过拱的作用传递给坝肩岩体,故不能忽略拱坝对近坝肩导流洞的影响,研究拱坝对坝肩导流洞衬砌的附加应力对评价导流洞的安全性有着巨大的意义。  本文以某拱坝为例对拱坝建模后进行静、动力学三维有限元分析,主要研究内容:结合某拱坝工程进行具体说明,建立能够模拟拱坝及导流洞的三维有限元模型。研究导流洞在不同工况下的衬砌应力成果。采用一定的标准拟定了8种计算工况,计算各个工况下导流涧衬砌的应力及应变分布规律,通过对比研究得到拱坝对导流洞衬砌的应力及应变影响。从对某拱坝的有限元计算分析结果可以得到:拱坝随着浇筑高程的升高,对坝肩导流洞的影响愈来愈大。拱坝在封拱灌浆后明显不利于坝肩导流洞应力状况的改善。拱坝坝肩导流洞布置存在着最小距离,在布置导流洞时应遵循这一原则进行布置。
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