拱坝应力计算方法的对比分析

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拱 坝因体型优美 、力学性 能优 良、性价 比高 ，而受到水利工程界 的推 崇 ，但拱坝结构分析，还是有相当技巧与难度 的。笔 者在对北京某水库拱坝进 行设计 复核与安全鉴定时 ，采用 了两种 程序进行计算 ，分别是水 利水 电通用程序 PC1500集 的《考 虑扭
转作用的拱冠梁法程序》；浙江大学水工结构研究所 《拱坝分析与优化软件 系统 DAO}。由于不同程序力学计算模 型都有不 同，对 应的材料力学参数 的选 取 、除了主要根据现 场勘探资料 、不 同规 范和工程类 比外 ，也适应 不同程序 的应用经验 和程序 自带 的一些参 数推荐值 。也就是说 ，本工程实例 的材料参 数 ，在不同程序里 ，其取值 略有不 同。本文 目的更多是着重 于通过 工程 实例 ，工程师们 可根 据对具体工程 自行 参考 、对照 。
1工程概 况
该水库 位于北京市郊 区于 1972年建成 ，完建 时流域面积 55．6km，总库 容 1460万 m，兴 利库容 1346万 m ，工程等别及建筑物级别为 Ⅲ等 3级 ，永久水 工建筑 物洪水标 准按 100年一遇洪水 设计 、1000年一遇洪水校核 ，工 程目的以防洪 、灌溉为 主，发电 、养殖综合利 用。1982年根据安全 复核报告将水库 防洪标 准修正为 100年洪水一遇设 计 ，500年一 遇洪水校核 ，并沿用 至今。该坝为混凝土双 曲重力拱坝 ，坝 长 283m，最 大坝 高 59m，坝 顶高 程176．Om，浆砌石防浪墙顶高程 177m，坝底最大
宽度 19．5m，坝顶 宽 4m，主坝两 坝头均接重力墩 ，正 常蓄水 位 175m，设计 洪水位 173．6m，校核洪 水位 175．8m。该水库 目前承 担防洪 、灌溉 、输水 、养殖 、旅游等综合职能。
2 拱坝计算控制指标
根据《=7昆凝土拱坝设计规范}(SL282—2003)的相关规定 ，3级拱坝的容许压应力 ，对 于基本荷载组合的安全系数 为 3．5，对于非地震情况特殊荷载组合 的安全系数 为 3．0；容许拉应力 ，对 于基本荷 载组合 ，拉应力不得大于 1．2MPa；对于非地震情况特殊荷载组合 ，拉应力不得大于 1．5MPa。
3基本参数
3．1材料及坝体基本参数
坝基模量取 4500MPa，泊桑 比取 0．2。坝体模量取 5000MPa，泊桑比取 02，容重取24kN／m3，热胀系数 1X104／~C，导温系数为 3m2／月。淤砂高程为 129m，淤砂摩擦角为 l4。 ，浮容重为 8kN／m。本次根据相关记录按一次封拱 ，封拱温度为 2．44~C考虑。
大坝建筑物为 3级建筑物 ，设计地震烈度应谱特征周期为 0．30s。