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反拱底板的成拱条件分析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:工程界一直担心反拱底板在某些工作条件下容易拉裂,形成裂缝,不能形成“拱”的作用,使反拱优势不能很好的体现。图3.12、图3.13分别为静水压力、特殊检修工况下的拱端裂缝及错位。基本上温度降低10度,拱端缝隙约为1.043mm,错位0.3007mm。图3.11拱端、拱座位移示意图设置键槽有利于反拱底板成拱。不考虑扬压力时,拱端缝隙是贯通的,当考虑扬压力后,整个底板开始上抬,扬压力达120k Pa时,拱端与拱座在键槽位置处开始合拢发生接触,满足成拱条件。

反拱底板的成拱条件分析

工程界一直担心反拱底板在某些工作条件下容易拉裂,形成裂缝,不能形成“拱”的作用,使反拱优势不能很好的体现。因此,温度、向下的水荷载、扬压力作用下反拱消力塘拱座的稳定也就成为关心的焦点。

以某工程为例,建立有限元模型,经过计算得到拱端、拱座的切向(U向)位移和径向(V向)位移(U,V),则拱端与拱座的U向位移之差即是拱端裂缝,V向位移之差即是拱端错位。拱端拱座位置如图3.11所示。图3.12、图3.13分别为静水压力、特殊检修工况(考虑静水压力)下的拱端裂缝及错位。

(1)不考虑温度荷载时,消力塘水压力作用下的底部板块的最大缝隙不超过0.2mm,最大错位不超过0.1mm,对反拱底部成拱影响很小。

(2)温降时,板块间的缝隙随温度降低基本呈线性增长。基本上温度降低10度,拱端缝隙约为1.043mm,错位0.3007mm。若按底板混凝土7月浇筑温度12度,运行期消力塘充水,消力塘底板的稳定温度5度来考虑,拱端缝隙约为0.650mm,错位0.2078mm。

图3.11 拱端、拱座位移示意图

(3)设置键槽有利于反拱底板成拱。不考虑扬压力时,拱端缝隙是贯通的,当考虑扬压力后,整个底板开始上抬,扬压力达120k Pa时,拱端与拱座在键槽位置处开始合拢发生接触,满足成拱条件。当扬压力达到180kPa时,锚固钢筋开始发生屈服,使得拱端处键槽以上的部位也开始与拱座发生接触,如图3.14所示。(www.xing528.com)

图3.12 不同水位下的拱端裂缝、错位

图3.13 温降时的拱端裂缝、错位

图3.14 拱端裂缝与错位

(a)无扬压力;(b)扬压力为120kPa;(c)扬压力为180k Pa;(d)扬压力为210k Pa

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