2020年水利水電工程師堤防大壩設計:應力分析
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強度和穩(wěn)定性是表示建筑物安全的兩個重要方面。強度問題的研究,通常包括對內(nèi)力、應力、變形、位移和裂縫的研究。當應力不超過材料的強度,變形和位移不超過建筑物正常工作狀態(tài)的允許值,以及在混凝土內(nèi)不出現(xiàn)裂縫或限制裂縫在允許范圍以內(nèi)時,就認為建筑物處于正常運行狀態(tài)。因此,應力分析是校核強度和穩(wěn)定的前提。
重力壩應力分析的方法可歸納為理論計算和模型試驗兩大類。目前常用的模型試驗方法有偏光彈性試驗、激光全息試驗和脆性材料試驗。對于中、小型工程,一般可只進行理論計算,而對于十分重要的工程或在情況比較復雜時才進行模型試驗。理論計算方法主要有材料力學法、有限元法。材料力學方法比較常用,用于中、低壩且地質(zhì)條件較簡單時;對于高壩尤其是當?shù)刭|(zhì)條件復雜時,除用材料力學法計算外,宜同時進行模型試驗或采用有限元法進行計算。設計的壩體斷面需滿足規(guī)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于壩基容許壓應力,最小垂直正應力應大于零;在地震情況下,壩基容許出現(xiàn)不大的拉應力。對于壩體應力,在基本荷載組合下,下游面最大主壓應力不大于混凝土允許壓應力;上游面的最小主壓應力應大于零。
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