一、应力分析的目的和方法
1、目的
1°了解坝体内的应力分布情况,检验大坝在施工期和运行期是否满足强度要求;
2°为布置坝身材料(如混凝土分区)提供依据;
3°为特殊部位的配筋提供依据,如孔口、廊道等部位的配筋;
4°为改进结构型式和科学研究提供依据;
2、分析方法: 模型试验法和理论计算法
①模型试验法
光测方法如:偏振光弹性试验, 激光全息试验, 脆性材料电测法
②理论计算法
1°材料力学法(重力法)
这是一种历史悠久、应用最广、最简便的方法。它不考虑地基变形的影响,假定:
σy呈直线分布;
σx呈三次抛物线分布;
τ呈二次抛物线分布;
评价:该法有长期的实践经验,目前我国重力坝设计规范中的强度标准就是以该法为基础的。
2°弹性理论解析法
该法的力学模型和数学解法均很严密,但前只有少数边界条件简单的典型结构才有解答。
评价:可用于验证其他方法的精确性,有重要价值。
3°弹性理论差分法
该法力学模型严密,在数学解法上采用差分格式,是一种近似的方法。
评价:要求方形网格,对复杂边界适应性差。
4°弹性理论的有限单元法
与差分法相反,该法力学模型是近似的,数学解法是精确的,网格可采用三角形单元、四边形单元或两者的组合。
评价:可处理复杂的边界条件,随着计算机的发展,单元可划分得很细以模拟各种边界。目前大型或重要的工程都需用该法计算,以了解坝体各部位的应力状态。
二、材料力学法,
1、基本假定
①坝体混凝土为均质、连续、各向同性的弹性体
②将坝体简化为固结在地基上的变截面悬臂梁;
③不考虑地基变形对坝体应力的影响,并认为各坝段独立工作,横缝不传力;
④σy呈直线分布;
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水利工程设计
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