拱坝的应力分析课件.pptxVIP

拱坝的应力分析 ;一方法综述:; ;单向杆件法：;双向杆件法：; ;我国拱坝规范规定的应力计算方法： 多拱梁法 中、小型工程或设计初级阶段 可以用拱冠梁法。 对结构新颖或大型或地基条件特别复杂的工程应辅于FEM或结构模型试验。 ;二地基变形计算： ;地基变形计算方法 ;（二）F.Vogt方法基本概念： ;2）变位系数：;②在均匀弯矩 ; ; ④扭矩Mz;3）力与变形的关系如下： ;4）变位系数在拱坝中的应用： ;①假定  a）等量矩形代替不规则坝基面： 具体方法： ; ;②两岸倾斜时 已知力H，Mz，V，求△s，△r，△z。求解步骤： I、将单位铅直面上的力向斜面投影成正交和相切的力;Ⅲ、求斜面上的变位 ;Ⅳ、将基表面上的变位向铅直面投影：;;三）纯拱法：; ;7)???? 符号规定：;④ ???? 静定内力：即在基本结构上作用外荷时产生的内力的方向 ML：上游面受拉为正 HL：受压为正  VL：与V相反;（二）基本公式法：;结力力法求解步骤为：;2、求静定结构的内力：;以左半拱为例 ;;⑤外荷载产生的静定内力ML，HL，VL　以圆弧拱受均匀荷载P为例： ;则内力为①～⑤项之和，因此有：;3) 求切开处的变位： ;如以左半拱为例求转角∠θ0 ;同时可以求出左半拱的切向和径向变位为：;4) 列变位一致方程，即： ;6)??????? 求任一截面的内力 将M0，H0，V0代入前面所推的公式， 则可以求出任一截面的内力。 7)??????? 求任一截面的应力： 一般：采用偏心受压公式： ;四．拱梁法的基本原理 1） 拱坝微元体的受力情况： 两个面:12个内力 2） 拱坝中一个空间点的变位： 6个;3）拱梁法的力学基础。 ;（1）如图所示一拱坝。从中取出一个薄片即拱的脱离体出来。在该脱离体上施加原荷载以及切割面上用力代替。则可以得到图示的隔离体在切割面上的力及外荷载的共同作用下，按弹性固端拱计算该脱离体的内力、变形。显然只要内力施加正确，显然正确。将外荷载与切割面上的力合成，则叫拱荷载{Pa}。 ; (2)同理如上从拱坝中切出一梁的隔离体。在该隔离体施加外力，以及切割面上的内力。按弹性固端梁计算该梁。显然也可以解得真实的内力及变形。将外荷载与切割面上的力合成，则为该梁承担的荷载{Pb}。 ;（3）共轭点变位一致;4）拱梁法具体实施有两种途径： 试载法 解方程法。 两种方法首先均是划分拱梁系统。 一般常用7拱13梁，对于对称拱坝可只取一半计算。 试载法 人为将荷载分为拱荷和梁荷。分别计算拱梁共轭点处的变位。检查共轭点变位是否一致。如不一致，调整荷载，直至基本一致为止。 解方程法 以梁荷或拱荷为未知量，分别按拱梁系统将拱梁共轭点的变位用未知数表示出来，然后由变位一致条件解出未知数。 ;5）变位一致有主次（！）内力的主次如前所述空间点有12个内力。但对拱坝最重要的只有6个。即：扭矩可以合并Vz.Qs.二个Mr一般较小。;（3）变位一致的个数;五．拱冠梁法;3基本算式及步骤 (1)划分拱梁;（2）求拱向拱冠变位。;Xi： 产生的径向变位。因Xi本身是未知的，要求任何一点的内力及变位， 可以引进单位三角形荷载。 ; ;4）拱、梁计算;单位力法求a12。;Ⅱ 单位三角形荷载作用下的内力求解;Ⅲ 单位力作用下的内力计算;Ⅳ求 ;求a12