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《对介乎毛石与块石之间的砌石体容许压应力研究——对即将颁发的《砌石坝设计规范》主要成果的阐述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、对介乎毛石与块石之间的砌石体容许压应力研究——对即将颁发的《砌石坝设计规范》主要成果的阐述标准化对介乎毛石与块石之间的砌石体容许压应力研究2006年第2期对介乎毛石与块石之间的砌石体容许压应力研究——对即将颁发的《砌石l昊设计规范》主要成果的阐述王艮之(湖南省水利水电勘测设计研究院,长沙市410007)【摘要】《浆砌石坝设计规范》(sI25—91)中将砌石体种类按毛石,块石,粗料石三种类别分别给予容许压应力值,但在实际工作中经常碰到介乎毛石,块石之间的砌石体种类,这种砌石体种类的容许压应力无章可循,给设计工作者带来许多不便,给工程造成不必要
2、的损失.本文根据已有的试验资料经分析计算,给出了介乎毛石,块石之间的砌石体容许压应力值,该成果已被写入将要颁发的《砌石坝设计规范》之内.【关键词】毛石;块石;砌石体;抗压强度;容许压应力【中图分类号】T一652.2【文献标识码】B【文章编号】1008—1305(2006)02—0009—051前言《浆砌石坝设计规范》(SI25—91)将砌石体种类分为毛石,块石,粗料石三种类别,分别给出了表5.2.5—1不同的砌石体种类的容许压应力值,设计工作者根据不同的容许压应力对坝体进行应力分析,以保大坝安全可靠,经济合理.但在实际工作中,往往碰到筑坝石
3、料在开采过程后并非完全毛石,一部分石料未经加工已具备块石形状,有的石料上下面有一定起伏但大致平整,无尖角,块厚大于15cm,近似块石形状或已经是方方正正的块石,并在数量上占有一定的比例,为将这些石料筑坝,按毛石砌石体种类划分,砌石体的容许压应力同毛石砌石体种类,无形中提高了工程造价,很不经济合理,如按块石砌石体种类选取容许压应力,恐大坝不安全可靠.为了使大坝经济合理,安全可靠,设计工作者迫切希望提供介于毛石和块石之间的砌石体的容许压应力值.2砌石体容许压应力与砌石体轴心抗压强度的关系砌石体是由相对强度相差较大的石料和胶凝材料砌筑而成的多相复
4、合体,并受多种施工因素影响,非均值程度大.应该说砌石坝坝身的应力分布要比混凝土坝复杂.但规范编制说明第5.2.1条介绍了原水利电力部大坝观测资料及四川长沙坝浆砌条石拱坝原型观测成果与广西板峡砌石坝施工期原型观测成果分析,都认为砌石坝的应力分布符合混凝土坝应力分布的一般规律.规范5.2.2条明确了一般砌石坝的应力分析宜以拱梁分载法计算成果作为衡量强度安全的标准,只是对2级或情况比较复杂的浆砌石拱坝除用拱梁分载法计算外,必要时应用有限元验算或作结构模型试验加以验证.第5.2.5条规定拱梁分载法计算时的坝体应力控制指标应符合浆砌石体容许压应力的安
5、全系数,对于基本荷载组合采用3.5;对于特殊荷载组合采用3.0.当无试验资料时可参考规范表5.2.5—1值选用,此表所列浆砌石坝的容许压应力.来源于下式:一1.25-厂cc÷K(1)式中:-厂cc一一浆砌石体轴心极限抗压强度,MPa,可从规范附表1.2中查得;K一一安全系数;1.25一一轴心受压换算为弯曲受压系数.安全系数K的取值基本荷载组合为3.5,特殊荷载组合为3.0.对照规范表5.2.5一l所列容许作者简介:王良之(1939一)男,长沙市人.高级工程师.?9?标准化对介乎毛石与块石之间的砌石体容许压应力研究2006年第2期压应力值,有
6、关专家曾对36个工程实际数据进行复核,其中小桥等18个工程砌石拱坝计算压应力均小于规范的容许值.流清河等18个工程砌石拱坝计算最大压应力接近或超过规范容许值.但这些工程均运行多年,并未出现问题.经研究认为除采用合理的温度荷载公式外,主要原因是已建工程的计算最大压应力偏低,未能充分发挥砌石体抗压强度高的优势.70年代中期以来,研究工作者开展了对砌石体力学性能的试验研究工作,取得了一批很有价值的科研成果,规范附录一～浆砌石体主要力学指标就是其中之一.前述公式(1)表明砌石体容许压应力值主要由砌石体抗压强度来决定.故正确的选取砌石体的抗压强度指标
7、是非常重要的.3砌石体的轴心抗压强度砌石体的轴心抗压强度是试体在无侧限条件下受轴向力作用破坏时单位面积所承受的荷载.70年代以来,进行了不同尺寸,不同石料,不同胶凝材料及不同强度等级的砌石体的抗压强度(变形)试验,获得了一批很有价值的成果,经分析整理成《浆砌石坝设计规范》(SI25—91)附表1.1～1.2.对上述规范附表1.1,1.2结合收集到近年的砌石体的轴心抗压强度试验资料进行整理分析.已有砌石体抗压强度试验成果表明,在砌石体龄期,砌筑工艺,胶凝材料(包括强度等级),石料强度等级相同的情况下,所测得的抗压强度仍有一定的差别,我们认为与
8、石料形状有关.将砌石体所用石料的形状,尺寸归类,就会发现部分试体所用石料少部分为块石,大部分为毛石,或大部分为块石,少部分为毛石,故试验结果不同.经统计整理,将所获得的不同毛石(
