知识点：拱坝应力分析

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一.应力分析方法综述

（一）纯拱法

纯拱法假定坝体由若干层独立工作的水平拱圈叠合而成，每层拱圈可作为弹性固端拱进行计算。纯拱法没有反映拱圈之间的相互作用。由于假定荷载全部由水平拱承担，不符合拱坝的实际受力状况，因而求出的应力一般偏大。

（二）拱梁分载法

拱梁分载法是将拱坝视为由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成的空间结构，坝体承受的荷载一部分由拱系承担，一部分由梁系承担，拱和梁的荷载分配由拱系和梁系在各交点处变位一致的条件来确定。荷载分配以后，梁是静定结构；拱的应力可按纯拱法计算。荷载分配可采用试载法。

拱冠梁法是一种简化了的拱梁分载法。它是以拱冠处的一根悬臂梁为代表与若干水平拱圈作为计算单元进行荷载分配，然后计算拱冠梁及各个拱圈的应力，计算工作量比多拱梁分载法节省很多。

（三）有限元法

（四）壳体理论计算方法

（五）结构模型试验

二．地基变形计算

拱坝是超静定结构，地基变形对坝体的变形和应力影响很大，设计时必须加以考虑。

三．纯拱法

四．拱梁分载法

（一） 基本原理

应用拱梁分载法关键是拱梁系统的荷载分配。拱系和梁系承担的荷载要根据拱梁各交点（称为共轭点）变位一致的条件来确定。

(二)拱冠梁法

拱冠梁法是一种简化的拱梁分载法，计算时只取拱冠处的一根悬臂梁为代表与若干层水平拱圈组成计算简图，并仅按径向位移（它是拱坝最主要的位移）一致条件，对拱梁进行荷载分配。

五．拱坝的应力控制指标

1．容许压应力

混凝土拱坝采用了与混凝土重力坝相同的抗压强度安全系数。据统计，国内混凝土拱坝的容许压应力一般采用4~7MPa。

2．容许拉应力

混凝土拱坝的抗拉安全系数一般均小于2.0，比混凝土重力坝取值为小。据统计，国内混凝土拱坝的容许拉应力一般采用1.0~1.5MPa。

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