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当地材料坝坝顶溢洪道泄槽底板的稳定分析

霍洪丽  
【摘要】:在工程结构设计中,即经济又可行的理想设计方案,一直是工程设计人员孜孜以求的目的。在高山峡谷地区建库,由于该地区一般砂石料较丰富,流量相对较小,下游水位不高,所以土石坝不失是一种较为理想的方案。但在两岸山势陡峭,山体雄厚并且没有合适垭口建溢洪道的情况下,建岸边溢洪道造价会很高,于是出现了坝顶溢洪道的创新。将正常或非常溢洪道直接布置在坝顶上,具有简化枢纽布置,节约工程造价和方便施工等优点,所以这一课题为工程界所重视。目前坝顶溢洪道的成功体现要属面板堆石坝,但国内外有关坝顶溢洪道的工程实例并不多,对其结构设计理论研究的较少,仅有少量的实验。鉴于以上情况,本文从力学的角度出发,运用理论力学、材料力学、土力学、水力学、结构力学、弹性力学和结构可靠度分析等理论知识,对坝顶溢洪道不同型式泄槽底板进行受力分析、内力计算和结构可靠度计算,建立了底板抗滑动稳定和抗倾覆稳定的力学模型,推导出了大坝下游坡角与底板所受力之间的关系式、底板抗滑动稳定和抗倾覆稳定安全系数表达式和水平阻滑板长度与其所受各力之间的表达式,为今后的工程设计提供理论计算方法。另外,为实现对底板的内力计算和可靠度计算,也为今后工程设计中的计算提供方便,本文使用美国NI 公司创新软件LabVIEW 分别编写了自动查表并自动生成内力图的郭氏查表法计算弹性地基梁内力的电算程序和通用性较强的JC 法求解结构可靠指标的电算程序,并经实例验证了其可靠性。


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