坝体变位和内水压力对坝后背管结构应力的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com水力发电第3O卷第11期2004年11月文章编号：0559—9342(2004)11—0016-04坝体变位和内水压力对坝后背管结构应力的影响石广斌，冯兴中，安盛勋，李宁(1．西安理工大学，陕西西安710042；2．西北勘测设计研究院，陕西西安710065)关键词：坝后背管；坝体径向变位；内水压力；应力分析；三维接触单元；李家峡水电站摘要：用三维接触单元模拟背管与坝体接触面，分析坝体变形和内水压力对李家峡坝后背管结构应力的影响。坝体变位对背管结构轴向应力的影响表现为上部为拉应力下部为压应力，并且拉应力由背管的上弯段向下弯段逐

2、渐减小，部分轴向拉应力值大于混凝土设计抗拉强度；背管内水压力对背管结构环向应力的影响表现为环向拉应力，并且管腰外缘和管顶内缘混凝土环向拉应力是混凝土设计抗拉强度的2—4倍。根据应力的大小分布可以确定，坝体变形是背管产生较大轴向拉应力的主要因素，是产生环向拉应力的次要因素；内水压力是使背管产生较大环向拉应力的主要因素，是产生轴向拉应力的次要因素。InfluenceofdamdisplacementandinternalwaterpressureonthestructuralstressesofpenstocklaidondownstreamfaceofdamShiGuang

3、—bin，FengXing—zhong：，AnSheng—xun．LiNing(1．XianUniversityofTechnology，XianShaanxi710048；2．No~hwestInvestigationDesign＆ResearchInstitute．XianShaanxi7100651Keywords：penstocklaidonthedownstreamfaceofdam；damradialdisplacement；internalwaterpressure；stressanalysis；3Dcontactelement；LijiaxiaHydrop

4、owerStationAbstract：Simulatingcontactfacebetweendamandpenstocklaidondownstreamfaceofdambyusing3Dcontactelementmethod，andanalyzingtheinfluenceofdamradialdisplacementandinternalwaterpressureonthestressesinthepenstocklaidondownstreamfaceofdam．Accordingtocalculationresults，axialstresseswhichd

5、amradialdisplacementproducesOilpenstockrevealtensilestresseslaidonupsideandpressurestresseslaidondownside，andtensilestressreducesfromupsidetodownside，axialtensilestressesofsomesegmentsarebiggerthandesigntensilestrengthofconcrete．Theloopstresseswhichwaterpressureproducesonpenstockrevealten

6、silestress，andconcretelooptensilestresslaidonpenstockwaistouteredgeandtopinneroneis2~4timesofdesigntensilestrengthofconcrete．0nthebasisofdistributionofstresses．itcandeterminethatdamradialdisplacementisamainfactorofaxialtensilestressandislessimportantfactorofloptensilestress．Andwaterpressu

7、reisamainfactorofloptensilestressonpenstockwaistandislessimportantfactorofaxialtensilestress．中图分类号：TV131．1；TB124；0242．21文献标识码：A度应力，显然这三类荷载是上述裂缝产生的直接原因。文献1问题的由来【5~10】主要分析了背管内水压力对背管结构应力的影响，而纵观国内外坝后背管外包混凝土均或多或少存在裂缝，关于用三维有限元分析坝体变位(本文指的是坝体向下游的如原苏联的克拉斯诺雅尔斯克、契尔盖、萨扬舒申克和国内的东