最新3.4重力坝的应力分析资料课件PPT.ppt

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1、3.4重力坝的应力分析资料§3.4重力坝的应力分析三、应力分析的过程：1）进行荷载计算及荷载组合2）选择合适的方法进行应力计算3）检验大坝各部位的应力是否满足强度要求2§3.4重力坝的应力分析二、应力分析方法综述重力坝的应力分析方法可以归纳为理论计算和模型试验两大类，这两类方法是彼此补充、相互验证的，其结果都要受到原型观测的检验。目前常用的应力分析方法有：（1）模型试验法（2）材料力学法（3）弹性理论的解析法（4）弹性理论的差分法（5）弹性理论的有限元法3因为假定бy按直线分布，所以可按偏心受压公式计算上、下游边缘应力бyu和бyd。(k

2、Pa)(kPa)式中ΣW―作用于计算截面以上全部荷载的铅直分力的总和(kN);ΣM―作用于计算截面以上全部荷载对截面垂直水流流向形心轴的力矩总和(kN.m)；B―计算截面的长度(m)1）垂直正应力(verticalnormalstress):2）剪应力(Shearstress)：已知бyu和бyd以后，可以根据边缘微分体的平衡条件解出上、下游边缘剪应力τu和τd。由上游坝面的微分体，根据ΣFy=0得式中pu―上游面水压力强度；n―上游坝坡坡率，n=tgφu，式中pd―下游面水压力强度；m―下游坝坡坡率，m=tgφd同样：3）水平正应力(H

3、orizontalnormalstress)已知τu和τd以后，可以根据平衡条件ΣFx=0求得上、下游边缘的水平正应力бxu和бxd。4）主应力(principalstress)：由上下游坝面微分体的平衡条件ΣFy=0，可解出：各符号意义见图5）有扬压力的边缘应力计算：4.坝内应力(internalstress)计算如图所示，显然微分体的平衡方程(equilibrium)为下面，我们分别来计算其中的各个应力分量1）垂直应力бy对于垂直应力，我们假定бy在水平截面上按直线分布，即бy＝a+bx坝内应力计算其中：2）剪应力τ利用平衡方程，经积

4、分并利用边界条件可以得出τ=a1+b1x+c1x2坝内应力计算其中：3）水平应力бx同样利用平衡方程，经积分并利用边界条件可以得出：其中：4）坝内主应力求得任意点的三个应力分量бx、бy和τ以后，即可计算该点的主应力和第一主应力的方向坝内应力可先计算无扬压力情况，然后迭加扬压力引起的应力。考虑扬压力情况1.坝基面的正应力（1）运用期：在各种荷载组合下(地震荷载除外)，坝基面的最大竖向正应力бymax应小于坝基容许压应力(计算时入扬压力)；最小竖向正应力бymin应大于零(计算时应计入扬压力)。三、应力控制标准(permissiblestr

5、ess)（2）施工期：下游坝面允许有不大于O.1MPa的拉应力。地基容许压应力取岩石试块(通常为5cm×5cm×5cm)极限抗压强度的1/25～1/5，视岩体的具体情况而定。2.坝体应力（1）运用期坝体上游面的最小主应力要考虑两种控制标准：在作用力中计入扬压力时，要求б≥0，即б为压应力；坝体下游面的最大主压应力，不得大于混凝土的容许压应力。地震作用下，坝体的应力控制标准应满足《水工建筑物抗震设计规范》的要求；关于坝体局部区域拉应力的规定；（2）施工期坝内主压应力不得大于混凝土的容许压应力，在坝的下游面可以有不大于O.2MPa的主拉应力。

6、烧土制品是以粘土为主要原料，经成型、干燥、高温焙（bèi）烧而制得的产品。建筑工程中常用的墙体材料、屋面材料、装饰材料和卫生洁具等都离不开烧土制品，如烧结粘土砖和瓦、内墙面砖、外墙面砖、地砖、琉璃制品、卫生陶瓷制品和耐火制品等。第一节粘土砖瓦在墙体材料中，目前砖占主要地位，而在砖材料中，烧结粘土砖又是主要的，古老的秦砖汉瓦至今还有一定的生命力，这主要是粘土原料来源广泛，生产工艺简单，其制品有一定的强度，耐久性、防火、隔热的特点，并价格低廉，应用灵活，具有一定的装饰性。一、普通烧结砖烧结普通砖——指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料烧制

7、而成的普通砖。以上各原料均属粘土矿物，其燃烧过程中的物化基理是大致相似的。烧结普通砖原料粘土（1）高岭土（瓷土）（2）易烧粘土（砂质粘土或砖土）（3）难熔粘土（陶土）（4）耐火粘土（火泥）粘土的技术性能1．可塑性粘土加入适量水调和后具有可塑性，能制成各种形状的坯体，而不发生裂纹。粘土可塑性的大小与其中的矿物成分、颗粒分散度、级配及水用量有关。当石英砂含量少，颗粒越细、级配好、吸附水多，则可塑性就好。3．烧结性与可熔性粘土坯体在焙烧过程中将发生一系列物理化学变化。加热至粘土中Al2O3、SiO2、CaO、MgO等重新化合，形成硅线石（Al2

8、O3·SiO2）及易熔硅酸盐类，出现液相流入颗粒间的缝隙中，起粘结作用，增加了密实度，强度相应增大，这一过程称为烧结。烧制工艺技术性能1.尺寸允许偏差2.外观质量3.强度等级4.泛霜5.石灰爆