混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)課件

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范

現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2024/1/221混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

前言

《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》于１９７８年首次發(fā)布，１９８４年作了局部修訂，根據(jù)原水利電力部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)院（８６）水規(guī)設(shè)字第３號(hào)文的要求及ＧＢ５０１９９／１９９４《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（簡(jiǎn)稱《水工統(tǒng)標(biāo)》）規(guī)定的原則全面修訂。新規(guī)范對(duì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)作出了規(guī)定。通過新規(guī)范的實(shí)施，在混凝土重力壩的設(shè)計(jì)中貫徹國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到安全實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、確保質(zhì)量。新規(guī)范對(duì)ＳＤＪ２１／７８《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》及其１９８４年補(bǔ)充規(guī)定（簡(jiǎn)稱《原規(guī)范》）作了重大修訂?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

第一節(jié)混凝土重力壩設(shè)計(jì)新規(guī)范

一、設(shè)計(jì)規(guī)范修訂概述新《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5108-1999)于2000年7月1日起實(shí)行，替代原《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SDJ21-1978)，同時(shí)替代原《碾壓混凝土重力壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（DJ/T5005-1992)。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

修訂目的：

1、與國內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范接軌我國己于1994年頒布了《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，這是高一個(gè)層次的國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范要根據(jù)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》重新修訂。

《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》是采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，是與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織及國際結(jié)構(gòu)安全聯(lián)合委員會(huì)（JCSS）提出的《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》接軌。混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2、為了體現(xiàn)混凝土重力壩設(shè)計(jì)當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)水平

自1985年以來，國內(nèi)外混凝土重力壩設(shè)計(jì)與施工技術(shù)發(fā)展很快，尤其是筑壩材料、溫控防裂、壩下消能等進(jìn)展顯著，國外的重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范經(jīng)修訂后更趨先進(jìn)。為了體現(xiàn)混凝土重力壩設(shè)計(jì)當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)水平，積極引進(jìn)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，從1994年起開始修訂舊規(guī)范，歷經(jīng)六稿，2000年6月定稿。經(jīng)國家批準(zhǔn)，新規(guī)范從2000年7月1日起實(shí)行?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

二、作了哪些修訂

1、采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則替代原規(guī)范的定值法設(shè)計(jì)原則。

2、修訂了壩基巖體分類，提供了各種層面的抗剪強(qiáng)度參數(shù)值。

3、增加了基巖深層抗滑穩(wěn)定分析方法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式。

4、增加了結(jié)構(gòu)分析有限單元方法并提出了設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)。

5、增加了多種消能型式和壩身泄水孔的體型設(shè)計(jì)。

6、修訂了地基處理設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

7、采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)取代混凝土標(biāo)號(hào)。

8、增加了碾壓混凝土壩的設(shè)計(jì)部分。混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

三、與重力壩新設(shè)計(jì)規(guī)范配套使用的標(biāo)準(zhǔn)

1、《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》

2、防洪標(biāo)準(zhǔn)

3、水工混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范

4、水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范

5、水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范

6、水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)7、水工碾壓混凝土試驗(yàn)規(guī)程混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)四、結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)簡(jiǎn)介(一)承載能力極限狀態(tài)出現(xiàn)下列狀況之一,即超過了承載能力極限狀態(tài)1、整個(gè)結(jié)構(gòu)或某部分作為剛體失去平衡；2、結(jié)構(gòu)因超過材料強(qiáng)度而破壞；3、結(jié)構(gòu)因塑性變形過大而不能繼續(xù)承載；4、結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)構(gòu)；5、結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定；混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)(二)正常使用極限狀態(tài)出現(xiàn)下列狀況之一,即超過了正常使用極限狀態(tài)

1、影響正常使用或外觀變形；

2、影響正常使用的局部破壞（如裂縫）；

3、影響正常使用的振動(dòng)；混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（三）結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)功能函數(shù)表達(dá)在結(jié)構(gòu)的可靠度分析中，結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)功能函數(shù)表達(dá)如下：

Z=G(x1,x2,……xn)x1,x2,……xn—n個(gè)隨機(jī)變量；

Z=R–SZ—功能函數(shù)；R—抗力函數(shù)；

S—作用效應(yīng)函數(shù)；

Z＞0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；

Z=0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)；

Z＜0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

第二節(jié)

混凝土重力壩斷面設(shè)計(jì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩一般以材料力學(xué)法和剛體極限平衡法計(jì)算成果作為確定壩體斷面的依據(jù)。高壩除用材料力學(xué)法計(jì)算壩體應(yīng)力外，尚宜采用有限元法進(jìn)行計(jì)算分析，必要時(shí)可采用結(jié)構(gòu)模型、地質(zhì)力學(xué)模型等試驗(yàn)驗(yàn)證。修建在復(fù)雜地基上的中壩，必要時(shí)，可進(jìn)行有限元分析。重力壩的斷面原則上應(yīng)由持久狀況控制，并以偶然狀況復(fù)核，此時(shí)，可考慮壩體的空間作用或采用其它適當(dāng)措施，不宜由偶然狀況控制設(shè)計(jì)斷面。地震作用組合下的偶然狀況應(yīng)符合ＤＬ５０７３的有關(guān)規(guī)定?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

分期施工投入運(yùn)行的壩，強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)按持久狀況計(jì)算。一期施工而分階段投入運(yùn)行的壩，應(yīng)研究施工期作用于壩上的作用，壩的未完建斷面（臨時(shí)運(yùn)行斷面）的強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)按短暫狀況計(jì)算。設(shè)計(jì)規(guī)定的壩體及其構(gòu)件的施工程序，不宜使施工期產(chǎn)生的應(yīng)力導(dǎo)致增加壩體斷面?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

寬縫重力壩可用材料力學(xué)法計(jì)算壩體應(yīng)力，局部區(qū)域如頭部附近等部位，也可用有限元法計(jì)算，并允許在離上游面較遠(yuǎn)部位出現(xiàn)不超過壩體混凝土允許的拉應(yīng)力。空腹重力壩可用結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)法和有限元法計(jì)算壩體應(yīng)力，并用模型試驗(yàn)驗(yàn)證。所得應(yīng)力成果應(yīng)避免特別不利的應(yīng)力分布狀態(tài)。有橫縫的重力壩，其強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)按平面問題考慮，可取一個(gè)壩段或取單位寬度進(jìn)行計(jì)算。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

不設(shè)橫縫或橫縫灌漿的整體式重力壩的穩(wěn)定計(jì)算可按整體式進(jìn)行，其強(qiáng)度計(jì)算可用試載法；在復(fù)雜空間受力條件下（河谷斷面、作用和基礎(chǔ)反力不對(duì)稱等），其應(yīng)力狀態(tài)可按空間問題用有限元法或試驗(yàn)確定。廠壩連接的壩后式廠房，在壩的穩(wěn)定核算中，可考慮廠壩聯(lián)合的抗滑作用。廠房作用于壩上的抗滑力，可根據(jù)廠壩整體分析的應(yīng)力狀態(tài)確定。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

一、斷面設(shè)計(jì)原則

1、采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，各基本變量均應(yīng)作為隨機(jī)變量，以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)為實(shí)用方法。

2

、建立極限狀態(tài)方程，但仍以原規(guī)范的計(jì)算方法為基礎(chǔ)。

3、斷面設(shè)計(jì)不但要滿足抗滑穩(wěn)定和壩趾抗壓強(qiáng)度等承載能力極限狀態(tài)，還要滿足壩踵應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力的正常使用極限狀態(tài)。

4、斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮荷載的持久狀況、短暫狀況和偶然狀況，并考慮其相應(yīng)的荷載組合。

5

、對(duì)持久狀況應(yīng)考慮承載能力和正常使用極限狀態(tài)，對(duì)短暫狀況和偶然狀況，只考慮承載能力極限狀態(tài)。混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)二、重力壩上的作用及其分類與組合（一）作用按時(shí)間的變異分類：

1、永久作用（1）自重（2）土壓力（3）淤沙壓力（4）地應(yīng)力（5）圍巖壓力（6）預(yù)應(yīng)力混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2、可變作用

（1）靜水壓力（11）工作橋上活荷載（2）揚(yáng)壓力（12）橋機(jī)門機(jī)荷載（3）動(dòng)水壓力（13）溫度作用（4）水錘壓力（14）土壤孔隙水壓力（5）浪壓力（15）灌漿壓力（6）外水壓力（7）風(fēng)壓力（8）雪壓力（9）冰壓力（10）凍脹力混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)重力壩作用荷載圖自重?fù)P壓力垂直水荷載水平水荷載垂直水荷載水平水荷載淤沙高程淤撒哈泥沙壓力地震力浪壓力混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)3、偶然作用

（1）地震作用（2）校核洪水位時(shí)水荷載（二）作用組合1

、基本組合基本組合按永久作用和可變作用的組合：（1）自重（6）動(dòng)水壓力（2）土壓力（7）浪壓力（3）淤沙壓力（8）冰壓力（4）靜水壓力（9）其它機(jī)會(huì)出現(xiàn)較多的荷載（5）揚(yáng)壓力

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2、偶然組合偶然組合應(yīng)在基本組合下計(jì)入下列一個(gè)偶然作用（1）地震作用（2）校核洪水位時(shí)水荷載（3）其它機(jī)會(huì)出現(xiàn)很少的荷載混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

（三）按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)壩體斷面時(shí)，應(yīng)計(jì)算基本組合和偶然組合兩種組合。（四）持久久狀況正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)壩體斷面時(shí)，應(yīng)按長(zhǎng)期組合計(jì)入有關(guān)作用進(jìn)行計(jì)算。（五）壩體在施工和檢修時(shí)應(yīng)按短暫狀況承載能力極限狀態(tài)的基本組合和正常使用極限狀態(tài)的短期組合進(jìn)行計(jì)算。長(zhǎng)期組合：永久作用和可變作用的長(zhǎng)期作用組合短期組合：永久作用和可變作用的短期作用組合混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)三、壩體強(qiáng)度和穩(wěn)定承載能力極限狀態(tài)計(jì)算（一）承載能力極限狀態(tài)計(jì)算包括：

1、壩體及壩基強(qiáng)度計(jì)算

2、壩體與壩基接觸面抗滑穩(wěn)定計(jì)算

3、壩體層面抗滑穩(wěn)定計(jì)算

4、壩基深層結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定計(jì)算混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（二）對(duì)基本組合，應(yīng)采用如下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（三）對(duì)偶然組合，應(yīng)采用如下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（四）壩趾抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)計(jì)算混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（五）壩體任一計(jì)算截面下游端點(diǎn)抗壓承載能力極限狀態(tài)計(jì)算混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（六）壩體混凝土與基巖接觸面的抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)計(jì)算混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（七）壩體混凝土層面（包括常態(tài)混凝土水平施工縫或碾壓混凝土層面）的抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)：

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)四、壩體正常使用極限狀態(tài)計(jì)算（1）正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)短期組合用如下表達(dá)式：

（2）正常使用極限狀態(tài)作用效應(yīng)長(zhǎng)期組合采如下表達(dá)式：

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（3）壩踵垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力正常使用情況拉應(yīng)力計(jì)算公式：式中：

TR’：壩基面上形心軸到上游面的距離；

∑MR

：計(jì)算截面上作用對(duì)截面形心的力矩之和；

JR

：計(jì)算截面對(duì)形心軸的慣性矩；混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（4）壩體上游面垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力正常使用情況拉應(yīng)力計(jì)算公式：

式中：

∑MC：計(jì)算截面上作用對(duì)截面形心的力矩之和；

TC’：計(jì)算截面形心軸到上游面的距離；

JC：計(jì)算截面對(duì)形心軸的慣性矩；混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（5）短期組合下游壩面垂直拉應(yīng)力不超限正常使用情況拉應(yīng)力計(jì)算公式：

式中：

∑MC：計(jì)算截面上作用對(duì)截面形心的力矩之和；

TC：計(jì)算截面形心軸到下游面的距離；

JC：計(jì)算截面對(duì)形心軸的慣性矩；混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別水工建筑物級(jí)別水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別

1Ⅰ

2，3Ⅱ

4，5Ⅲ混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

大壩常態(tài)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度種類符號(hào)大壩常態(tài)混凝土強(qiáng)度等級(jí)

C7.5C10C15C20C25C30軸心抗壓

Mpafck7.69.814.318.522.426.2混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

大壩碾壓混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度種類符號(hào)大壩碾壓混凝土強(qiáng)度等級(jí)

C5C7.5C10C15C20C25軸心抗壓

Mpafck7.210.413.519.625.431.0混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

第三節(jié)

混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定

極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21-78)對(duì)壩基有軟弱夾層的混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析方法和設(shè)計(jì)安全指標(biāo)沒有作出具體的規(guī)定，根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21-78)修編工作計(jì)劃，修訂后的規(guī)范應(yīng)對(duì)混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定提出計(jì)算公式和設(shè)計(jì)安全指標(biāo)。混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)已頒布實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50199—94)的要求，對(duì)混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定問題，也應(yīng)采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，且以分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)法作為實(shí)用方法。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)壩基巖體內(nèi)存在軟弱結(jié)構(gòu)面、緩傾角裂隙及壩下游經(jīng)沖刷形成臨空面等情況時(shí)，需核算深層抗滑穩(wěn)定。根據(jù)滑動(dòng)面、臨空面、尾巖抗力條件綜合分析基本地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型后，分單斜面、雙斜面和多斜面計(jì)算模式，除用剛體極限平衡法計(jì)算外，必要時(shí)，可輔以有限元法、地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)法等核算深層抗滑穩(wěn)定，并進(jìn)行綜合評(píng)定。核算壩基深層抗滑穩(wěn)定極限狀態(tài)時(shí)，根據(jù)規(guī)定，應(yīng)按材料的標(biāo)準(zhǔn)值和作用的標(biāo)準(zhǔn)值或代表值分別計(jì)算基本組合和偶然組合。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全度評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

1．1

剛體極限平衡法和廣義文克爾地基法這類方法把壩體和基巖看作若干塊剛體組成，以某些交接面作為可能的滑動(dòng)面，通過建立滑動(dòng)體極限狀態(tài)方程并利用純摩公式、剪摩公式或一些改進(jìn)公式得到安全系數(shù)。安全系數(shù)可分為超載法安全系數(shù)kp和強(qiáng)度儲(chǔ)備安全系數(shù)ks。超載法安全系數(shù)kp是指作用于壩體的水平荷載增大kp倍時(shí)，滑動(dòng)面處于極限狀態(tài)；ks是指滑動(dòng)面強(qiáng)度指標(biāo)減少ks倍后，滑動(dòng)面處于極限狀態(tài)。計(jì)算方法有被動(dòng)抗力法、剩余推力法、等安全系數(shù)法、廣義文克爾地基法、瞬時(shí)中心滑動(dòng)法等，還有考慮壩趾巖體塑性作用的剛塑性極限平衡法等等。

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通過大量計(jì)算分析后建議以強(qiáng)度儲(chǔ)備法中等安全系數(shù)法(簡(jiǎn)稱等k法)作為重力壩深層抗滑穩(wěn)定計(jì)算的基本方法。并建議用剪摩公式計(jì)算時(shí)設(shè)計(jì)安全系數(shù)ks在3.5～3.0范圍內(nèi)(基本荷載組合～特殊荷載組合)作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。

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1．2有限元(邊界元、無窮元)法在設(shè)定的荷載作用下，用有限元(邊界元、無窮元)對(duì)大壩及基礎(chǔ)的實(shí)際性狀進(jìn)行模擬計(jì)算，計(jì)算時(shí)，沿可能的滑動(dòng)面分段，求出分段的法向正應(yīng)力和剪應(yīng)力。設(shè)某分段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則這一分段的阻滑力為(f

+c)×L，滑動(dòng)力沿滑動(dòng)面求和可以得出比值安全系數(shù)。

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類似于剛體極限平衡法，當(dāng)提高水平推力致使滑動(dòng)面破壞，可得到超載法安全系數(shù)Kp。當(dāng)降低滑動(dòng)面材料強(qiáng)度致使滑動(dòng)面破壞時(shí)，可得到強(qiáng)度儲(chǔ)備法安全系數(shù)Ks。也可同時(shí)增加水平荷載和降低滑動(dòng)面材料強(qiáng)度致使滑動(dòng)面破壞，得到綜合的安全系數(shù)K=Kp×Ks?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.3

模型試驗(yàn)法通常采用石膏模型，并墊入夾層以反映軟弱帶的影響，以超載法測(cè)定安全系數(shù)Kp。由于受模型材料的限制，不容易按需要任意規(guī)定材料的力學(xué)參數(shù)，更難以在試驗(yàn)過程中反復(fù)再改材料的力學(xué)指標(biāo)。因此，模型試驗(yàn)法一般與數(shù)值計(jì)算法配合使用，相互驗(yàn)證。

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1.4可靠度分析法在重力壩深層抗滑穩(wěn)定可靠度分析方面，張鏡劍等人首先作了有益的探討；黃東軍曾對(duì)安康水電站工程廠房壩段重力壩進(jìn)行了深層抗滑穩(wěn)定可靠度分析；吳世偉等人采用有限元法為基礎(chǔ)的最大可能破壞模式研究了重力壩(含基礎(chǔ))可靠度分析；劉寧等人繼續(xù)前者工作，用同樣方法研究了基礎(chǔ)有軟弱夾層的重力壩深層抗滑穩(wěn)定可靠度,高延偉采用剛體極限平衡法研究了單滑動(dòng)面的重力壩深層抗滑穩(wěn)定可靠度問題?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2.

混凝土重力壩深層抗滑穩(wěn)定可靠度分析剛體極限平衡法是對(duì)重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全度作一籠統(tǒng)的整體分析，它不能反映地基逐步破壞的機(jī)理、確定相應(yīng)的變位和應(yīng)力分布。但由于計(jì)算比較簡(jiǎn)單明了，應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)較多，可以得到一個(gè)整體安全度的概念，目前被廣泛應(yīng)用。規(guī)范把它作為基本方法。

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應(yīng)用剛體極限平衡法分析重力壩深層抗滑穩(wěn)定問題，成果應(yīng)該偏于安全，是安全度的下限?！端そy(tǒng)標(biāo)》規(guī)定，在分析水工結(jié)構(gòu)可靠度時(shí)建立極限狀態(tài)方程應(yīng)以規(guī)范規(guī)定的方法為基礎(chǔ)。因此，在研究重力壩深層抗滑穩(wěn)定可靠度時(shí)，仍將剛體極限平衡法作為基本方法。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2．1極限狀態(tài)方程

地基有軟弱夾層的混凝土重力壩抗滑穩(wěn)定問題，可分為單滑動(dòng)面、雙斜滑動(dòng)面和多滑動(dòng)面等。單滑動(dòng)面與沿建基面抗滑穩(wěn)定分析方法無大的區(qū)別。雙斜滑動(dòng)面最為典型。多滑動(dòng)面比較復(fù)雜，不常見，用剛體極限平衡法計(jì)算也比較困難。因此，以圖F1所示典型的雙斜滑動(dòng)面重力壩深層滑動(dòng)模型作為討論計(jì)算的基本剖面。不難論證，當(dāng)其它條件不變時(shí)，滑動(dòng)面AB起始A點(diǎn)前移、B點(diǎn)前移或后移，抗滑穩(wěn)定安全度將增大。因此，圖F1

所示情況是最危險(xiǎn)滑動(dòng)面組合?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

下面以剛體極限平衡法建立極限狀態(tài)方程?？筛鶕?jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型分析確定控制性滑動(dòng)面進(jìn)行極限狀態(tài)抗滑穩(wěn)定分析。雙斜滑動(dòng)面為最常見情況，如圖Fl。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

第四節(jié)

關(guān)于有限元計(jì)算問題混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

重力壩是古老而重要的壩型，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，筑壩水平提高，重力壩壩型不斷改進(jìn)，由實(shí)體壩發(fā)展到寬縫壩和空腹壩。由于壩型的革新，促使壩體設(shè)計(jì)理論做出相應(yīng)地改進(jìn)，尤其工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和已建工程運(yùn)行觀測(cè)資料不斷積累，為設(shè)計(jì)規(guī)范的制訂和修改，提供了條件，有力促進(jìn)了設(shè)計(jì)水平的提高和施工技術(shù)的發(fā)展。施工機(jī)械化程度提高加快了混凝土澆筑速度，緩解了該壩型體積大的缺點(diǎn)，特別是近年來碾壓混凝土筑壩技術(shù)的發(fā)展，重力壩的施工已變成類似于土石壩的施工一樣，采用大型通用機(jī)械運(yùn)送混凝土直接上壩，用振動(dòng)碾碾壓混凝土，大大加快了施工進(jìn)度，簡(jiǎn)化施工技術(shù)，縮短工期，使工程可提前發(fā)揮效益，這一重大的施工改革，為重力壩的建設(shè)輸入了新的“生命力”。為了適應(yīng)重力壩的新發(fā)展，重力壩的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)范中應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，亦必須做出相應(yīng)地修正。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩壩體斷面設(shè)計(jì)，以前我國與大多數(shù)國家一樣，基本上按允許應(yīng)力和穩(wěn)定極限平衡法計(jì)算選定。對(duì)于壩體應(yīng)力計(jì)算方法和控制標(biāo)準(zhǔn)，我國現(xiàn)行《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21-78)及《SDJ21-78補(bǔ)充規(guī)定-84》規(guī)定，用材料力學(xué)方法計(jì)算壩體應(yīng)力進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)時(shí)，壩體上游面最小主應(yīng)力(不計(jì)入揚(yáng)壓力)應(yīng)等于大于四分之一計(jì)算截面處的靜水頭(即

1≥0.25rH)。對(duì)于高壩，尤其當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，除用材料力學(xué)方法計(jì)算外，宜同時(shí)進(jìn)行模型試驗(yàn)或采用有限元法進(jìn)行計(jì)算研究。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)用有限元法計(jì)算壩體應(yīng)力時(shí)，沒有制訂出相應(yīng)應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，致使計(jì)算成果往往僅作為校核而不能作為設(shè)計(jì)選擇壩體斷面的依據(jù)，此其一；第二，對(duì)用材料力學(xué)法計(jì)算壩體上游面的主應(yīng)力控制指標(biāo)，一方面與國外同類設(shè)計(jì)規(guī)范不一致，另一方面亦不再適用于壩體混凝土用薄層攤鋪、碾壓施工、薄弱層面多的碾壓混凝土重力壩。

針對(duì)上述情況，設(shè)計(jì)規(guī)范中應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，亦必須做出相應(yīng)地修正。提出研究?jī)?nèi)容，擬解決：第一，壩體上游面以材料力學(xué)法計(jì)算的主應(yīng)力指標(biāo)為垂直應(yīng)力指標(biāo)；第二，制定用有限元法計(jì)算的壩體建基面及上游面垂直拉向力區(qū)的允許范圍。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

壩體上游面應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，以往國內(nèi)外在同類設(shè)計(jì)規(guī)范中有兩種不同規(guī)定：一是以主應(yīng)力為準(zhǔn),二是以垂直應(yīng)力為準(zhǔn)。例如1976以前，原蘇聯(lián)《巖基土混凝土重力壩的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件(CH-123-60)》規(guī)定，上游面應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)，主應(yīng)力

1≥0.25rH

。

1985年頒布的《混凝土和鋼筋混凝土壩設(shè)計(jì)規(guī)范》代替1977年規(guī)范，對(duì)壩體上游面應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)基本上保持原有規(guī)定，僅壩基接觸面(包括實(shí)體和寬縫壩)改為

Y≤0.

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

我國以往設(shè)計(jì)和建成的實(shí)體和寬縫重力壩，對(duì)壩體上游面應(yīng)力，均以主應(yīng)力控制。1984年以前按《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21-78)控制標(biāo)準(zhǔn)為：不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)，

1=(0.25～0.40)rH。1984年以后按《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21-78補(bǔ)充規(guī)定-84)規(guī)定控制標(biāo)準(zhǔn)，不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)，

1≥0.25rH

。國內(nèi)外8個(gè)壩壩基面上游同一點(diǎn)的主應(yīng)力和垂直應(yīng)力成果見表4-1：

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

表4—1

國內(nèi)外重力壩壩體上游面應(yīng)力

(應(yīng)力單位：0.01Mpa)

工程名稱壩

高（米）上游壩面應(yīng)力（不計(jì)揚(yáng)壓力）上游壩坡垂直應(yīng)力

y主應(yīng)力

l黃龍灘1078885.231：0～1：0.25湖南鎮(zhèn)12985.284.71：0.2龔嘴8661.161.11：0楓樹壩95.330.9528.521：0～1：0.3象山（美國）89.666.266.21：0.0625富賴恩特（美國）83.561.2759.151：0～1：0.3夏思塔（美國）185172.3168.71：0～1：0.4福特（美國）6199.399.31：0.06表4—1

國內(nèi)外重力壩壩體上游面應(yīng)力

(應(yīng)力單位：0.01Mpa)

表4—1

國內(nèi)外重力壩壩體上游面應(yīng)力

(應(yīng)力單位：0.01Mpa)

表4—1

國內(nèi)外重力壩壩體上游面應(yīng)力

(應(yīng)力單位：0.01Mpa)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

由表4—1可見：

1.當(dāng)上游面垂直或接近垂直時(shí)，主應(yīng)力即為垂直應(yīng)力；

2.當(dāng)上游壩坡小于1：0.2時(shí)，主應(yīng)力與垂直應(yīng)力十分接近；

3.當(dāng)上游壩坡1：0.25—1：0.40,主應(yīng)力比垂直應(yīng)力小。所以設(shè)計(jì)重力壩時(shí)，如果改用垂直應(yīng)力控制，一般來說標(biāo)準(zhǔn)略有放寬，這樣亦與壩基截面的上游壩面即壩踵采用垂直應(yīng)力作為控制標(biāo)準(zhǔn)相同；同時(shí)，與有限元法計(jì)算壩踵附近的應(yīng)力時(shí)定出的允許垂直拉應(yīng)力區(qū)作為控制協(xié)調(diào)一致。這樣重力壩上游面無論用材料力學(xué)法或有限元法計(jì)算均可統(tǒng)一取垂直應(yīng)力的計(jì)算值作為控制依據(jù)。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)壩趾壩踵自重荷載組合揚(yáng)壓力上下游水壓力y(0.1Mpa)X(m)-203010-10257550-4020-3040100圖4—4壩高110m壩的垂直應(yīng)力(

y)沿建基面分布

（用有限元法計(jì)算）

（圖中拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)，應(yīng)力單位0.1Mpa）

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

一、用有限元法分析時(shí)壩體上游面應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)

1.問題的指出現(xiàn)行《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21-78)第74條“……對(duì)于高壩，尤其當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，除用材料力學(xué)方法計(jì)算外，宜同時(shí)進(jìn)行模型試驗(yàn)或采用有限元法進(jìn)行計(jì)算研究。對(duì)于修建在復(fù)雜地基上的中、低壩亦可根據(jù)需要進(jìn)行上述研究?！鄙鲜鲆?guī)范中對(duì)用有限元法計(jì)算壩體上游面及建基面的上游面的應(yīng)力，沒有制訂相應(yīng)應(yīng)力控制指標(biāo)，因而計(jì)算結(jié)果無法用來作為選擇壩體斷面的依據(jù)，致使有限元法的應(yīng)用受到了限制，為了充分發(fā)揮本方法的理論嚴(yán)謹(jǐn)、計(jì)算方法靈活、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合近個(gè)多年來壩工設(shè)計(jì)上對(duì)該方法應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，尤其對(duì)復(fù)雜地基和復(fù)雜結(jié)構(gòu)上應(yīng)力和變形問題的解決，通過分析研究，制訂一個(gè)控制標(biāo)準(zhǔn)，以利于該方法進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用，逐步完善，以適應(yīng)大壩建設(shè)的發(fā)展。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

采取設(shè)計(jì)上有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的材料力學(xué)法對(duì)三種有代表性的壩高，在主要荷載的基本組合情況下，選定壩體斷面，然后用有限元法，考慮不同的壩體與壩基彈模之比，不同的三角形單元尺寸，不同的荷載及其組合，用線彈性有限元法，并通過工程實(shí)例進(jìn)行分析對(duì)比，擬定出有限元的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2.有限元法分析內(nèi)容考慮自重，上、下游水壓力和揚(yáng)壓力的基本組合，由壩踵應(yīng)力控制指標(biāo)和抗剪摩穩(wěn)定安全度為依據(jù)。材料力學(xué)法計(jì)算壩的垂直應(yīng)力沿建基面的分布成果;

沿上游壩面的應(yīng)力分布成果;

在相應(yīng)荷載組合下主應(yīng)力沿建基面的分布。由于上游壩面垂直，沿上游面分布即為沿上游面的分布。上述用材料力學(xué)法計(jì)算選定的壩體剖面，用有限元法進(jìn)行專門應(yīng)力分析，選擇典型的計(jì)算方案成果，與材料力學(xué)法計(jì)算成果進(jìn)行對(duì)比分析。有限元法分析采用三角形單元。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)B典型壩體剖面混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

選定了三種壩高190m、110m和50m的典型壩體剖面。計(jì)算分析了五種單項(xiàng)荷載及其組合：①壩體自重②壩面靜水壓力③上庫底及下游河底靜水壓力④地基滲流體積力⑤壩底揚(yáng)壓力。不考慮溫度荷載。有限元分析采用彈性分析方法。并選擇壩踵附近單元尺寸最小的計(jì)算結(jié)果。應(yīng)力成果為：

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)從上述計(jì)算成果可見：

①沿建基面各單項(xiàng)荷載及其組合作用下，材料力學(xué)法計(jì)算，均為直線分布且為壓應(yīng)力；而有限元法計(jì)算，壩踵處應(yīng)力集中明顯，荷載組合下有較大拉應(yīng)力，但衰減很快，除了壩踵附近區(qū)外，與材料力學(xué)法成果相比，分布趨勢(shì)是較一致的，分布曲線較平緩，而材料力學(xué)法為直線分布。②用有限元法計(jì)算成果中沿建基面的應(yīng)力，隨不同的彈模比相差較大，尤其壩踵附近區(qū)域

(見表3-2、表3-3)，但分布趨勢(shì)是一致的?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

③有限元法計(jì)算成果中，沿建基面拉應(yīng)力區(qū)范圍較大，壩越高，寬度越大，但其相對(duì)寬度較為接近。分析上述有限元法計(jì)算成果，從壩踵單元尺寸最小方案來看，壩踵處均為拉應(yīng)力，且其值壩越高而越大，拉應(yīng)力區(qū)寬度，壩越高而越寬，但拉應(yīng)力寬度與壩的相對(duì)寬度基本接近。

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3．應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)

從用有限元法計(jì)算壩體應(yīng)力的實(shí)踐中可知，由于重力壩的特點(diǎn)，往往將壩體作為彈性體平面問題處理，其計(jì)算精度是隨著單元尺寸的減小而增加，應(yīng)力誤差與單元尺寸成正比，并且與單元的邊長(zhǎng)比亦有很大關(guān)系。實(shí)際計(jì)算中，每個(gè)計(jì)算對(duì)象單元大小不可能一致，亦不可能做到單元邊長(zhǎng)一致，尤其是結(jié)構(gòu)的角緣處，往往應(yīng)力值相當(dāng)大，網(wǎng)格越密，應(yīng)力可大到驚人的程度(實(shí)際上角緣處的材料此時(shí)已局部屈服、開裂或滑移，應(yīng)力將重分布)，因此，用有限元法計(jì)算壩體應(yīng)力時(shí)，要用一個(gè)量值作為控制標(biāo)準(zhǔn)是不太可能的，鑒于前面對(duì)有限元法計(jì)算成果的分析，用拉應(yīng)力區(qū)大小來控制是可行的，特別是用垂直拉應(yīng)力分布范圍大小來控制更合理一些。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

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混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)4．小結(jié)

在原設(shè)計(jì)時(shí)均用材料力學(xué)法計(jì)算壩體應(yīng)力的結(jié)果作為設(shè)計(jì)壩體斷面的依據(jù)。當(dāng)用線彈性有限元法計(jì)算時(shí)，沿建基面上游部位出現(xiàn)較大的主拉應(yīng)力區(qū)而超過帷幕灌漿范圍，當(dāng)有些工程經(jīng)用彈性非線性有限元分析，假設(shè)沿建基面或壩基開裂一定寬度和深度，用應(yīng)力重分布分析，壩踵附近主拉應(yīng)力區(qū)消失或范圍縮減到小于帷幕灌漿區(qū)，所以在長(zhǎng)期運(yùn)行中未發(fā)生大量漏水或其它不安全的問題的這個(gè)事實(shí)，也可以用同一計(jì)算中壩踵附近垂直應(yīng)力來解釋，該處垂直拉應(yīng)力區(qū)相對(duì)寬度在0～7.3％，均在帷幕區(qū)寬度范圍以內(nèi)。再說建基面是兩種不同材料的接觸面，不能承受主拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過接觸面砂漿強(qiáng)度后，必然沿接觸面拉開，所以真正控制的面應(yīng)以垂直于建基面的正拉應(yīng)力為準(zhǔn)，此其一。第二，從各壩在自重+水壓力或自重+水壓力+揚(yáng)壓力組合作用下，壩踵附近的拉應(yīng)力區(qū)相對(duì)寬度，垂直正拉應(yīng)力：不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)約為5％左右，計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)約為7％左右；主拉應(yīng)力：不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)約為16％左右，計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)約為22％左右。

混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)二、總結(jié)1、原規(guī)范中有限元法計(jì)算問題

原規(guī)范中沒有給出有限元法應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，這是因?yàn)椋?/p>

1、應(yīng)力結(jié)果具有網(wǎng)格尺寸效應(yīng)應(yīng)力結(jié)果隨網(wǎng)格尺寸大小而變化，即具有網(wǎng)格尺寸效應(yīng)，應(yīng)力值有不確定性。

2、壩踵處拉應(yīng)力經(jīng)常出現(xiàn)奇異值，很難用拉應(yīng)力的絕對(duì)值來作為應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)?；炷林亓卧O(shè)計(jì)規(guī)范現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)2、新規(guī)范中有限元法計(jì)算問題