重力壩設(shè)計(jì)中應(yīng)力分析方法

1、重力壩設(shè)計(jì)中應(yīng)力分析方法重力壩設(shè)計(jì)中應(yīng)力分析方法設(shè)計(jì)的壩體斷面需滿足規(guī)定的應(yīng)力條件。在中國，在基本荷載組合下，重力壩壩基面的最大垂直正應(yīng)力應(yīng)小于壩基容許壓應(yīng)力，最小垂直正應(yīng)力應(yīng)大于零；在地震情況下，壩基容許出現(xiàn)不大的拉應(yīng)力。對(duì)于壩體應(yīng)力，在基本荷載組合下，下游面最大主壓應(yīng)力不大于混凝土的容許壓應(yīng)力；上游面的最小主壓應(yīng)力（不計(jì)揚(yáng)壓力）應(yīng)大于或等于0.25（為水的容重，為壩面計(jì)算點(diǎn)的靜水頭）。應(yīng)力分析的方法可歸納為理論計(jì)算和模型試驗(yàn)兩大類。

2、目前常用的模型試驗(yàn)方法有偏光彈性試驗(yàn)、激光全息試驗(yàn)和脆性材料試驗(yàn)。理論計(jì)算方法有如下兩種。①重力法：又稱材料力學(xué)方法。它計(jì)算簡(jiǎn)便，適用范圍廣，已經(jīng)過模型試驗(yàn)和工程實(shí)踐的驗(yàn)證，有一套成熟的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。重力法的主要假定是：壩體水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線分布，其計(jì)算公式如下：[52903]式中[52904]和[52905]為作用于壩段上全部荷載的法向力總和和對(duì)計(jì)算截面形心軸的力距總和；為計(jì)算截面面積；為計(jì)算截面積對(duì)形心軸的慣性矩；為計(jì)算點(diǎn)

3、到形心軸的距離。②有限單元法：彈性理論中的一種數(shù)值解法。將結(jié)構(gòu)劃分為若干結(jié)點(diǎn)聯(lián)系的有限個(gè)單元，利用邊界條件和連續(xù)條件，根據(jù)彈性理論列出單元的應(yīng)力、應(yīng)變、位移關(guān)系式和全部結(jié)點(diǎn)平衡方程組。依靠電子計(jì)算機(jī)計(jì)算出壩體和壩基內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力和變形。對(duì)于實(shí)體重力壩的應(yīng)力分析，一般可采用二維有限元法，屬于空間性質(zhì)的問題，可采用三維有限元法。對(duì)于中、低壩，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較簡(jiǎn)單時(shí)，可只用材料力學(xué)方法計(jì)算壩的應(yīng)力。對(duì)于高壩，尤其是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，除用材料力學(xué)方法