1.强度和稳定性是表示建筑物安全的两个重要方面。强度问题的研究,通常包括对内力、应力、变形、位移和裂缝的研究。应力分析是校核强度和稳定的前提。
2.重力坝应力分析的方法可归纳为理论计算和模型试验两大类。
(1)理论计算方法主要有材料力学法、有限单元法。
①材料力学方法比较常用,用于中、低坝且地质条件较简单时;
②对于高坝尤其是当地质条件复杂时,除用材料力学法计算外,宜同时进行模型试验或采用有限单元法进行计算。
(2)目前常用的模型试验方法有偏光弹性试验、激光全息试验和脆性材料试验【注:三种试验简单了解即可,切勿深究】。
3.设计的坝体断面需满足规定的应力条件。
(1)在基本荷载组合下,坝基应力要求。
①重力坝坝基面的最大垂直压应力应小于坝基容许压应力,最小垂直压应力应大于零;
②在地震情况下,坝基允许出现不大的拉应力。
(2)在基本荷载组合下,坝体应力要求。
①下游面最大主压应力不大于混凝土允许压应力;
②上游面的最小主压应力应大于零。
【注:物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,单位面积上的内力称为应力】
五、渗流分析
1.导致大坝灾难性破坏的原因及基本模式五种:
(1)溢洪道的泄洪能力不足,洪水漫过原来按不过水坝设计的坝顶,溢流而下;
(2)坝体连同部分地基沿软弱面发生滑移破坏;
(3)坝体因扬压力过大而沿坝基面滑动;
(4)坝体或坝基因管涌或流土而破坏;
(5)坝的上、下边坡发生滑移破坏。
渗流在后四种模式中起着重要的作用。
2.渗流分析主要内容:确定渗透压力;确定渗透坡降(或流速);确定渗流量。
对土石坝,还应确定浸润线的位置。
六、沉降计算
常用分层总和法计算。
七、应力应变计算
高土石坝一般要用有限单元法计算。
八、抗震设计
1.地震的相关术语
(1)地震震级:表示地震时释放能量大小的尺度;
(2)地震烈度:指某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度;
(3)地震荷载:大坝遭受地震时所承受的荷载,包括地震惯性力、水平向地震动水压力和地震动土压力等,其大小与建筑物所在地区的地震烈度有关;
(4)基本烈度:指建筑物所在地区在今后一定时期内可能遭遇的最大地震烈度;
(5)设计烈度:作为抗震设计中实际采用的烈度。
2.抗震设计
(1)地震荷载计算方法有动力法和拟静力法两种;
(2)抗震设计时常用到基本烈度和设计烈度。
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