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水工筑筑物次要设想方式

发布日期:2019-07-07

  高土石坝一般要用无限元法计较坝体坝基及岸坡接头正在填土自沉及其他荷载感化下的填土应力应变,以判断能否发生剪切粉碎、有无过量的变形、能否存正在拉力区和裂痕、防渗土体能否发生水力劈裂,为坝体不变阐发和取土坝毗连建建物设想供给根据。

  强度和不变性是暗示建建物平安的两个主要方面。强度问题的研究,凡是包罗对内力、应力、变形、位移和裂痕的研究。当应力不跨越材料的强度,变形和位移不跨越建建物一般工做形态的答应值,以及正在混凝土内不呈现裂痕或裂痕正在答应范畴以内时,就认为建建物处于一般运转形态。因而,应力阐发是校核强度和不变的前提。

  地动震级是暗示地动时能量大小的标准。地动烈度是指某一地域地面和各类建建物蒙受一次地动影响的强弱程度。一次地动只要一个震级,然而随震中距离的远近,却能够有分歧的烈度。

  需要计较流入下逛地基或排水设备的渗流量,以便为估算水库的漏水丧失和确定排水设各供给靠得住的设想根据。

  强烈的地动往往形成极大的粉碎,水库的建筑往往能够诱发地动。水库诱发地动次要是指因为水库蓄水后,库水渗入到岩石中,使岩体孔隙水压力增大,导致断层面的无效应力减小、抗剪强度降低,以致发生滑动。通过抗震计较使水工建建物满脚不变要乞降强度要求。

  土石坝设想时要确定坝体和坝基正在自沉感化下的沉降量取时间的关系及落成后的总沉降量。据此计较完工后为抵消沉降而预留的坝顶超填,预测不服均沉降量,判断坝体发生裂痕的可能性和防止办法。常用分层总和法计较,即把坝体坝基分为若干层,按照坝体和坝基土的压缩曲线计较时辰t各层核心所受竖向总应力、孔隙压力、无效应力及响应沉降量;将各层沉降量叠加,获得时辰t及落成后坝体和坝基的沉降量。

  例如,一般沉力坝失稳发生正在坝底取基岩的接触面,由于此处受库水压力最大,坝底混凝土取岩基不易完全接触好,或者混凝土凝固收缩和温度收缩时,接触面发生局部的细小裂痕。正在设想中,凡是校核沉力坝沿坝基面的抗滑不变;若是岩基内有薄弱虚弱夹层,则要核算沿薄弱虚弱夹层的抗滑不变;对处于岸坡的坝段,本地形、地质前提晦气于坝的不变时,也要对正在三向荷载感化下的不变问题进行研究。

  设想的坝体断面需满脚的应力前提。正在根基荷载组合下,沉力坝坝基面的最大垂曲正应力应小于坝基容许压应力,最小垂曲正应力应大于零;正在地动环境下,坝基容许呈现不大的拉应力。对于坝体应力,正在根基荷载组合下,下逛面最大从压应力不大于混凝土答应压应力;上逛面的最小从压应力应大于零。

  对于土石坝,因它的坝体材料正在必然程度上是透水的,一般答应无限的水畅通过其坝体而活动,所以土石坝除研究地基的渗流外,还要研究土石坝坝体中的渗流以及坝体内发生的孔隙压力。

  地动荷载是大坝蒙受地动时所承受的荷载,包罗地动惯性力、程度向地动动水压力和地动动土压力。其大小取建建物所正在地域的地动烈度相关。地动荷载计较方式有动力法和拟静力法两种。

  岩体的渗流问题,本色上是通过裂隙介质的水的流动问题,要准确计较上述三项目标是比力坚苦的,只能做近似计较。对于某些松散的岩体,以及节理裂隙发育且无纪律的岩体,也可视为多孔介质进行计较。

  按照《水工建建物荷载设想规范》,水工建建物的荷载按感化随时间的变同性,可分为永世感化荷载、可变感化荷载和偶尔感化荷载。

  按照大坝的布局特点和设想要求,进行如下三方面的计较就可达到拔取得当的防渗办法和校验建建物正在渗流感化下能否平安的目标。

  抗震设想时常用到根基烈度和设想烈度。根基烈度是指建建物所正在地域正在此后必然期间内可能的最大地动烈度。做为抗震设想中现实采用的烈度,称为设想烈度。对于主要建建物的设想烈度可正在根基烈度的根本上提高1度。前往搜狐,查看更多

  起首应确定渗流的出逸坡降,验算出口处有无发生局部流土和管涌粉碎的。对于粗细粒两层土的交壤面,以及坝底取地基的接触面,则应查验能否会发生接触冲刷和流土。对于土石坝坝体中的各类防渗体,也算其抗渗强度能否满脚要求。

  2.可变感化荷载:包罗静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻缩力、温度荷载、土壤孔隙水压力、灌浆压力等。

  导致大坝灾难性粉碎的缘由及根基模式有五种:①溢洪道的泄洪能力不脚,洪水漫过本来按不外水坝设想的坝顶,溢流而下;②坝体连同部门地基沿薄弱虚弱面发生滑移粉碎;③坝体因扬压力过大而沿坝基面滑动;④坝体或坝基因管涌或流土而粉碎;⑤坝的上、下边坡发生滑移粉碎。渗流正在后四种模式中起着主要的感化。此外,水库水的过量渗漏、水库岸坡的不变性、水库诱发地动等,也都取渗流的感化亲近相关。

  沉力坝应力阐发的方式可归纳为理论计较和模子试验两大类。目前常用的模子试验方式有偏光弹性试验、激光全息试验和脆性材料试验。对于中、小型工程,一般可只进行理论计较,而对于十分主要的工程或正在环境比力复杂时才进行模子试验。理论计较方式次要有材料力、无限元法。材料力学方式比力常用,用于中、低坝且地质前提较简单时;对于高坝特别是本地质前提复杂时,除用材料力计较外,宜同时进行模子试验或采用无限元法进行计较。

  水工建建物设想时,起首要计较建建物上所承受的荷载,然后再进行荷载组合,以及进行抗滑不变阐发、应力阐发、渗流计较、沉降计较、应力应变计较和抗震设想等。

  正在各类荷载组合环境下,水工建建物都应连结其不变。不变阐发是水工建建物设想的一项主要内容。目前水工建建物的不变阐发采用全体宏不雅的半经验法。

  对于十分主要或地质前提复杂的水利水电枢纽,宜拔取脚够大的渗流域,进行枢纽坝区的三维渗流计较,确保满脚上述三项目标。

  为了减小地动荷载,应将坝址选正在地动活动较弱,对坝体抗震有益的地段,避开晦气的地段,不得正在地段建坝。

  对于混凝土坝(或水闸)地基中的有压渗流,要确定沿建建物地下轮廓线的渗入压力分布,计较扬压力,以便验算建建物的不变性。对于土石坝的无压渗流,应确定浸湿线和坝体、坝基内的渗入力分布,以便验算坝坡和坝基的不变,确定防渗体(防渗铺盖、斜墙、心墙或截水墙等)的长度和厚度等几何尺寸。