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188宝金博页面版: 应力指数法在拱坝主应力满应力设计中的应用

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内容提示: 第 22 卷第 4 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2002 年 8 月 应力指数法在拱坝主应力满应力设计中的应用 黎展 眉 (贵州省 水利厅 , 贵州 贵 阳550(1 02) 摘要 : 阐述用应 力指数法 实现拱坝主应 力满应 力设计的思路和方法要点 , 介绍等截面 圆弧拱坝及 变 截面抛物线拱坝两种算例成果, 算例表 明, 应 力指数 满应力优化的有效 、 可行的方法, 只需在原有的拱坝应力分析程序 的基础上稍加扩充 即可实现 . 对 于初始 方案基本合理的拱坝 , 一般迭代 5 —8 次 , 优化后坝体 方量可节省 l2% 一20%. 关键词 : 拱 坝 ; 应 力指数 法; 主应 力; 满应力设计 中图分类号 : TV642. 4...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:26 | 上传日期:2013-10-13 13:30:09 | 文档星级:
第 22 卷第 4 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2002 年 8 月 应力指数法在拱坝主应力满应力设计中的应用 黎展 眉 (贵州省 水利厅 , 贵州 贵 阳550(1 02) 摘要 : 阐述用应 力指数法 实现拱坝主应 力满应 力设计的思路和方法要点 , 介绍等截面 圆弧拱坝及 变 截面抛物线拱坝两种算例成果, 算例表 明, 应 力指数 满应力优化的有效 、 可行的方法, 只需在原有的拱坝应力分析程序 的基础上稍加扩充 即可实现 . 对 于初始 方案基本合理的拱坝 , 一般迭代 5 —8 次 , 优化后坝体 方量可节省 l2% 一20%. 关键词 : 拱 坝 ; 应 力指数 法; 主应 力; 满应力设计 中图分类号 : TV642. 4 文献标识码 : A 相对 固定的应 力指数法是适应拱坝主应 力 文章编号 : 1006-7647(2002)04— 0001-03 1适应拱坝主应力满应力设计的方法 拱坝满应力设计通常 可采用两种方法 : 一种为 冻结 内力法 ; 另一种为浮动应力指数法? 1 . 冻结 内力 法较能适应拱坝正应力 的满 应力设 计. 浮动应力 指 数法则可用于拱坝主应力 的满应力设 计. 该法假定 前后两次分析拱坝所得坝体某点 i 的主应力 及坝厚 t , f 之 间存在如下关系: tf I 』 , \ 式中: 杆件 , 种复杂受 力结构 中, 3. 0甚至更大范围内变化. 对式(1) 取对数 , 可得 为应力指数 , 在内力不变的情况下 , 对于轴力 = 1. 0, 对于纯弯矩形杆件, 不再是常数, 其值 常在 0. 5 — = 0. 5. 在拱坝这 = ( 2) 在式(1) 中以允许应力[ ]代替 厚度 的公 式 : , 可得到计算临界 =f (南) (3 ) 在迭代过程 中, 由于 内力 和坝 体尺 寸不 断改变 , 也在不断改变 , 故称之为浮动应力指数法 . 但是 , 笔者在具体计算 中, 发现应用浮动应力指 数法 困难较大 , 主要是式(2) 所示 的两次应力分析所 得应力指数 规 律性较差 , 浮动范 围大 . 如某例考 题第一次迭代后各层 为 0. 096 —3. 409, 可以说 比 较分散 . 并且两次 分析 中控制性的应力不一定是发 生在 同一点或同一种情况 , 即使是同一截面 , 也有两 种工况 、 上下游 面、 第一第二主应力 的 8 种情 况, 所 得的 不一 定有 代表性 . 同时指数范 围变幅 大, 往 往收敛慢 , 甚至不能收敛 . 有鉴于此 , 笔者提 出了 法 , 应用于拱坝 主应力 的满应力设计 , 取得成 功. 该 法的主要思路是 : 如上所述 , 式 ( 2) 中 而式(3) 中的 t 与[ ]都是确定的, 对于各层拱圈的 控制性应力 来说 , / [ ]是有一定规律的. 随着 迭代次数 的增加 , 值 变动范 围越来 越 小 , 因总 的 调整幅度 不大 , 不难 凭经 验 合理 给 出 [ ] < 1时, 取 = 0. 65 —0. 85 为宜, 当 ai/ [ ] ≥1 时 , 可取 = 0. 5. 相对 固定的应力指数 不 大稳 定 ; 值 . 当 / 2方 法要点 a. 本法的应用主要应在 进行, 当 / [ ] > 1时, 大于 1 的数的若干次方(如 0. 5 次方 )仍大于 1, 该断面将越来越厚 , 故不宜多次 迭 代 . b. 值的适 宜范 围. 据对 已有 的优化 成果 分 析, 当 ai/ [ ] < 1时, 取 0. 7 左右为宜; 当 #i/ [ ] > 1 时 , 取 0 . 5 为宜 . c . 计算中适 当调整 允许应 力[ 仃] 的值 , 有 时可 避免局部点应力超 限或可加速收敛 . 拱坝是 高度超 静定结构 , 按式( 3) 迭代 的下一次结果 , 不一定恰 好 达到 = [ ] , 往往出现 况. 如 > [ ] , 再迭代下去, 又将面临断面不断增 大的问题. 为 了避 免 出现 这一 情况 , 可使计 算 中的 [ ] 略小于实际的[ ], 即用一个小于 1 的系数乘以 / [ ] < 1 的情况下 > [ ]或 < [ ]的情 作者 简介 : 黎展眉 ( 1931一 ) , 女 , 湖南湘潭人 , 高级工程师 , 主要从 事坝工结构设计与研究 维普资讯 http://www.cqvip.com

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