​重力坝的工作原理及其特点

重力坝的工作原理及其特点

一、重力坝的工作原理及其特点

1、工作原理

①利用自重在坝基面产生的摩擦力以及坝与地基间的凝聚力来抵抗水平水压力而维持稳定②利用自重引起的压应力来抵消由水压力产生的拉应力

2、工作特点

①断面尺寸大，抵抗渗漏、漫顶破坏的能力强，在各种坝型中失事率最低②对地形地质条件适应性强③泄流问题容易解决④施工导流容易解决⑤体积大便于机械化施工⑥结构作用明确⑦由于体积大，材料强度不能充分利用⑧底部扬压力大，对稳定不利⑨由于体积大，水化热不易散发，温控要求高

二、重力坝的型式

按作用分非溢流重力坝溢流重力坝

按建筑材料分混凝土重力坝

碾压混凝土重力坝

浆砌石重力坝

按内部结构分实体重力坝

宽缝重力坝

空腹重力坝

三、重力坝设计的主要内容

1、总体布置: 坝轴线
组成建筑物的位置

2、剖面设计

3、稳定分析

4、应力分析

5、构造设计

6、地基处理

7、溢流坝或泄水孔设计

8、监测设计

扬压力(含坝基和坝体内扬压力)

*坝基扬压力:

坝基扬压力包括两部分 ①下游水深引起的浮托力；②由水头差引起的渗透压力.

渗透压力从上游向下游逐渐消减，其变化呈抛物线分布。扬压力对坝体稳定不利. 见图2.4

为减小扬压力需采取工程措施：

设帷幕. 设排水.

地震荷载

地震荷载包括:地震惯性力

地震动水压力(激荡力)

地震动土压力

( 地震对扬压力、泥沙压力的影响一般不考虑)

计算方法：动力法

一般用拟静力法计算:F=ma, a为坝址处的地震加速度.

地震烈度：(表示地震时在一定地点的地面震动的强烈程度，分0～12度)

地震荷载的大小与建筑物所在地区的烈度有关，烈度又分基本烈度和设计烈度两种.
基本烈度系指建筑物所在地区今后一定时期(一般指100年左右)内可能遭遇的地震最大烈度。

设计烈度

四、荷载(作用)组合

1、基本概念

除自重外，作用在重力坝上的荷载和如下特点：

时大时小、时有时无、此出彼没。

2、荷载组合

定义：将可能作用在建筑物上的所有荷载按出现的时间(机率)是否相同进行分组，然后将各组荷载分别作用在所设计的建筑物上，研究建筑物的稳定和强度，并给以不同的安全系数。这种分组的方法即为荷载组合。

荷载(作用)组合分类

结构设计时需对不同的作用进行组合即分基本组合和偶然组合

基本组合：

可能同时出现永久作用和可变作用的组合。分

长期组合: 持久发生(持久状态)如正常挡水位

短期组合: 短暂发生(短暂状态)如设计洪水位

偶然组合：基本组合与一种偶然作用同时出现的组合。