上游主应力:
б1u=(1+0.22)×(-25.90)-3.20×0.22=-27.06t/m2
一
б22u=Py=3.20t/m
3.下游坝面地震动水压力强度:
一
Py1=0.2×1/4×0.65×1.0×12.2=0.40t/m2 下游主应力:
б1d=(1+0.82)×37.51-0.40×0.82=61.26t/m2
一
б2d=Py1=0.40t/m2 三、地震工况情况 1.不计扬压力时
上、下游边缘正应力(正常蓄水位时) б2yu=105.96t/m бyd=147.68t/m2 上游正应力:бyu=105.96-25.90=80.06t/m2 下游正应力:бyd=147.68+37.51=185.19t/m2 上、下游边缘主应力(正常蓄水位时) б1u=105.05t/m2 б2
2u=128.78t/m
б1d=234.39t/m2 б2d=12.20t/m2 上游主应力:
б21u=105.05-27.06=77.99t/m б2u=128.78+3.20=131.98t/m2
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下游主应力:
б1d=234.39+61.26=295.65t/m2 б2d=12.20+0.40=12.60t/m2 2.计入扬压力时
上、下游边缘正应力(正常蓄水位时) бyu=55.96t/m2 бyd=142.06t/m2
上游正应力бyu=55.96-25.90=30.06t/m2 下游正应力:бyd=142.06+37.51=179.57t/m2 上、下游边缘主应力(正常蓄水位时) б1u=56.99t/m2 б2u=30.28t/m2 б1d=232.98t/m2 б2d=0t/m2
上游主应力:б1u=56.99-27.06=29.93t/m2
б2u=30.28+3.20=33.48t/m2
下游主应力:б1d=232.98+61.26=294.24t/m
б2d=0+0.40=0.40t/m2
应力分析成果汇总表 坝基面应力(t/m2) 荷载不计入扬压力 计入扬压力 应力名称 组计算值 规范要求控制指标 计算值 规范要求控制指合 标 55.96 ≥0 基上游边缘正应力105.96 本бyu 组下游边缘正应力147.68 ≤坝基142.06 ≤坝基合 бyd [б]6500/20=325 [б]=6500/20=325 I 主应力б1u 105.05 ≥0.25νH=24.63 56.99
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128.78 30.28 ≥0 234.39 ≤砼232.98 [б]=1350/4=337.50 主应力б2d 12.20 0 上游边缘正应力80.06 30.06 ≥0 бyu 特下游边缘正应力185.19 ≤坝基[б]325×179.57 ≤坝基[б]=325×1.3=422.5 1.3=422.5 殊бyd 77.99 ≥0.25νH =24.63 29.93 组主应力б1u 合主应力б2u 131.98 33.48 ≥0 II 主应力б1d 295.65 ≤坝基[б]=1350/3.5×294.24 1.3=501.43 主应力б2d 12.60 0.40 通过坝体应力计算结果,均满足规范要求控制指标,所以坝体是安全的。
主应力б2u 主应力б1d 第五章 细部结构设计
第一节 坝体分缝与止水
由于地基不均匀沉降、温度变化、施工时期的温度应力以及施工浇筑能力等原因,一般要对坝体进行分缝。
重力坝分缝的原因是:在施工期间,水泥在水化凝固时要发热,使砼升温而膨胀,由于受到基岩的约束,坝体内产生拉应力。但是由于砼的初期弹模低,后期弹模高,因此后期产生的拉应力比初期产生的压应力大,最终在坝体产生的是拉应力,这个拉应力会导致坝体砼裂缝。为此,应在坝体内设置温度收缩缝,以减少基岩的约束,降低坝体施工的温度拉应力,防止产生裂缝。
如相邻段修建在不同的岩基上,不同岩基承受荷载作用后的沉降量不同,从而将在坝体内造成应力集中,会导致产生裂缝。
砼重力坝需设三种缝:横缝、纵缝和施工缝。 一、横缝
横缝垂直于坝轴线,将坝体分为若干坝段。其作用是减小温度应力,适应地基不均匀变形和满足施工要求。横缝可兼作伸缩缝和沉降缝,横缝间一般为12~20米,本坝体横缝间距采用18米,横缝又可分为永久性和临时性两种横缝。
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1、永久性横缝
永久性横缝常做成竖直平面,不设键槽,不进行灌浆,使各坝段独立工作。根据地基和温度变化情况,可不留缝宽。
横缝内需设止水,止水材料有金属片、橡胶、塑料及沥青等。本坝体属于高坝,设两道止水片,中间设沥青井。金属止水片采用1.6mm厚的紫铜片,第一道止水至上游面的距离应有利于改善坝体头部应力,取1.5米,每侧埋入砼的长度为20cm,沥青井设为方形,尺寸为25cm×25cm,井内所灌注的填料由II号和III号石油沥青、水泥和石棉粉组成,井内设加热设备,防止沥青老化。
止水片及沥青井需伸入岩基一定深度为40cm,井内填满沥青砂。止水片后面设检查井,检查井的断面尺寸为1.2m×0.8m,井内设爬梯,休息平台,并与检查廊道相连通。
沿溢流坝面,坝体下游最高尾水位以下和穿越横缝的廊道及孔洞周边均需要设止水。
溢流坝段的横缝,有两种布置方式:一是设在闸墩中间,此时各坝段产生不均匀沉陷时不影响闸门启闭,工作可靠,缺点是闸墩厚度增大。二是设在溢流孔跨中,此时闸墩可以较薄,但易受地基不均匀沉陷的影响,且水流在横缝上流过,易造成局部水流不顺。适用于基岩较坚硬完整的情况。
2.临时性横缝
临时性横缝的缝面设置键槽和灌浆系统。设置键槽是为了增强缝面的抗剪能力。有横向布置和纵向布置。缝槽深约10cm,槽底宽20cm,两边做成缓坡。
二、纵缝
为了适应砼的浇筑能力和减少施工期的温度应力,常在平行坝轴线方向设纵
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缝,将一个坝段分为若干个坝块,待坝体降到稳定温度后再进行接触灌浆。纵缝是平行于坝轴线设置的温度缝和施工缝,间距一般为15-30m。纵缝按其布置形式可分为:铅直纵缝、错缝、斜缝三种。有时不设纵缝,采取通仓浇筑方法。
1.铅直纵缝
铅直纵缝是最常采用的一种纵缝,纵缝间距一般为15-30m,为使缝面更好的传力,需在缝面设三角形键槽,槽面大致顺主应力方向。为保证坝段的整体性,沿缝面应布设灌浆系统,待坝体温度冷却到稳定温度,坝块收缩,缝的张开度达到0.5mm以上时再进行灌浆。纵缝两侧的坝块可以单独浇筑上升,但高差不宜过大。
2.错缝
错缝式浇筑块的厚度一般为3~4m,错缝间距为10~15m,缝的错距为1/3~1/2浇筑块的厚度。采用错缝布置时,缝面间不需做灌浆处理,施工简便,但整体性差,适用于低坝。
3.斜缝
大致沿主应力方向设置,因缝面的剪应力很小,可以不必灌浆,但斜缝施工复杂,极少采用。
4、通仓浇筑
施工简便,可以加快施工进度,坝的整体性较好,但温度应力大,必须进行严格的温度控制,按重力坝设计规范要求,高坝采用通仓浇筑,必须有专门论证。
三、施工缝
水平施工缝是浇筑块之间新老砼的接合面,是临时性的,在工程完成后,是不允许出现的缝。新砼浇筑前,必须清除施工缝面的浮渣、灰尘和水泥乳膜,用风水枪或压力水冲洗,使表面成为干净的麻面,再均匀铺一层2-3cm水泥砂浆,然后浇
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