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    188宝金博页面版: 高拱坝研究新进展

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    内容提示： 2l 卷第 6 电 科 技 进 展 高 拱 坝 研 究 新 进 展 柴军瑞， 刘浩吾 ( 四川大学水电学院 ． 四川 战都61(D65) 2001 年 1 2 月 摘要： 以西部水 电能源开发为背景讨论 高拱 坝研 究的意义和重要性 ； 综述 高拱坝的体 形与优化设 计、 场仿真分析与应力控制标准、 破损机理与安空度分析 、 抗震分析与抗震_ r-程措施等方面的最新 研究进展 ． 认为今后高拱坝研 究的发展方向是 ： 努 力使 高拱坝体形优化设 计进入 实用阶段 ； 结合仿 真应力分析 ， 提 出更接近实际的高拱坝应力控制标准； 总结 已建工程的经验， 进行 高拱坝安全度分 析； 开展广泛的高拱坝抗震分析与抗震...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：28 | 上传日期：2013-10-12 16:59:08 | 文档星级：
    2l 卷第 6 电 科 技 进 展 高 拱 坝 研 究 新 进 展 柴军瑞， 刘浩吾 ( 四川大学水电学院 ． 四川 战都61(D65) 2001 年 1 2 月 摘要： 以西部水 电能源开发为背景讨论 高拱 坝研 究的意义和重要性 ； 综述 高拱坝的体 形与优化设 计、 场仿真分析与应力控制标准、 破损机理与安空度分析 、 抗震分析与抗震_ r-程措施等方面的最新 研究进展 ． 认为今后高拱坝研 究的发展方向是 ： 努 力使 高拱坝体形优化设 计进入 实用阶段 ； 结合仿 真应力分析 ， 提 出更接近实际的高拱坝应力控制标准； 总结 已建工程的经验， 进行 高拱坝安全度分 析； 开展广泛的高拱坝抗震分析与抗震工程措施研 究． 关键词 ： 高拱坝； 优化设计 ； 仿真应力； 安全度： 抗震 中图分类号 ： TV642． 4 文献标识码： A 文章编号： 1 1 3 06— 7647(2001)06— 01 3 01— 04 随着国家西部大开发战略的逐步实施 以及国家 电力能源结构的调整 ， 我 国西部 ( 特别是西南地区) 的水电能源开发将更加得到重视 ． 西南地 区有许多 坝址适合修建高拱坝 ， 如近期拟 开发的澜沧江小 湾 拱坝( 坝高 292Il1 ) 、 金沙江溪洛渡拱坝(坝高 273 Il1) 、 锦屏拱坝(坝高 300Il1)等 ， 其坝高都将超过 目前世界 上最高 的拱 坝——格鲁 吉亚 的英古里 拱坝 ( 坝 高 272m) ， 且这些地 区的地 震烈度较 高 修建这一批 300 m 级的高 拱坝 ， 目前 国 内外 缺乏可 以借 鉴 的工 程 经验 ( 我 国拱坝 设 计 规 范_I’ 250m的拱坝必颓进行专 门研究 ) 为此， “八五” 、 “ 九 五”期间． 国家组织有关部 门针对 300 Ill 级高拱坝的 系列技 术 问题 进行 了攻 关研究 -3_规 定 ， 对 坝 高 超过 ～3 1体形与优化设计 拱坝属于高次超静定的整 体性空间壳体结构， 只要 地形 、 地质 等条 件有 利 ， 就能 充分发 挥拱坝 混凝 土材料的强度， 减小坝体厚度， 节省工程量． 所以， 从 经济意义上讲 ， 拱坝是一种很优越的坝型 ． 但是， 拱 坝的体形是决定拱坝稳定和安全的主要因素之一； 相同的坝体方量 ， 不 同的拱坝体形 ． 拱坝的安全度差 异可能会很大 ． 由于拱坝( 特别是双 曲拱坝 ) 的空间 结构体形很复杂， 确定其体形的参数很多 ， 加之影响 拱坝体形的因素很多 ， 所以传统的经验性的设计方 法很难兼顾安全性与经济性的要求 ． 正是基于上述 原因， 拱坝(特别是高拱坝) 体形的优化设计具有 重 要 的现实意义 ． 拱坝体形的几何模型由坝轴线位置与形状、 拱 冠梁剖面形状和水平拱圈形状三部分组成 5 拱圈形状的类型有 ： 单心圆拱 、 双心圆拱、 多心圆拱 、 抛物线拱 、 椭圆拱、 双曲线拱 、 对数螺旋线拱及混合 线型拱等 这些拱圈形状都可以用统一的二次曲线 来表示 ， 二次曲线方程 中参数的不同取值， 对应着上 述某种特定类型的拱圈形状 拱坝体形优化时将以 拱坝几何模 型中的这些参数为自变量进行优化． 和一般优化问题一样 ， 拱坝体形优化的数学模 型包括 目标 函数和约束条件两大部 分． 拱坝体形优 化的目标 函数根据不同的需要有 以下 3 种类型 ： 经 济型(最经济， 即坝体方量或工程造价最小) 、 安全型 (最安全， 在一定坝体方量的限制下安全度最大) 、 兼 顾经济与安全型( 即多 目标规划 ， 通过加权可化为单 目标规划) 针对最常用 的经济型 目标函数， 约束条 件有几何约束条件 、 应力约束条件和稳定约束条件 其中几何约束条件包括 ： 坝轴线位置的限制、 坝顶最 小宽度及坝底最大宽度的限制 、 坝面倒悬度的限制 、 坝面保凸要求、 坝顶或坝中溢流时冲坑与下游坝趾 的距离要求等； 应力约束条件是指坝体和坝基中拉 应力与压应力的限制 ； 稳定约束条件包括坝肩岩体 抗滑稳定要求、 拱座推力角和拱圈中心角的限制等 ． 优化求解前 ， 要对这些约束条件进行筛选及标准化 处理【 ． 水平 针对拱坝体形优化的数学模 型(非线性规划 问 题) ， 可采用的优 化求解方法有 3 种： 序列线性规划 法(SI2 ) 、 ：、 序列二次规划法(SQP) ． 序列线 基金项 目： 中国博 士后科学基金赍助项 目(2(1 O1年第 29拙 ) 作者简舟： 柴军瑞 c]968一) ， 男 ． 陕西眉县人 ， 博士后 ． 副教授 主要从事水工结构 与渗流力学研究 维普资讯 http://www.cqvip.com

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