水工建筑物——重力坝.ppt

第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 5、变形本构关系——应力应变关系 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 5、变形本构关系——应力应变关系 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 6、虚功原理——推求单元刚度矩阵（建立结点力与应变之间关系） 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 6、虚功原理——推求单元刚度矩阵（建立结点力与应变之间关系） 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 6、虚功原理——推求单元刚度矩阵（建立结点力与应变之间关系） 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 6、虚功原理——推求单元刚度矩阵（建立结点力与应变之间关系） 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 6、虚功原理——推求单元刚度矩阵（建立结点力与应变之间关系） 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 7、力的平衡方程——推求总体刚度矩阵 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 7、力的平衡方程——推求总体刚度矩阵 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 8、求解节点位移与节点应力 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 9、有限元应力分析成果 比较图(a)和图(b)可以发现，温降荷载对该坝的应力有很大影响。 这是由于Norfork坝施工中采用通仓浇筑，坝内没有纵缝，因而接缝灌浆前没有水管冷却，水库蓄水时，坝内、坝面存在较大的温差，因而产生了较大的温度应力。 该坝内逐渐形成了一条贯穿性大裂缝。 第四节 重力坝的应力分析 三、重力坝应力分析的有限元方法 9、有限元应力分析成果 图1-20是某重力坝的主应力轨迹线，实线为第一主应力轨迹线（即作用方向线），虚线实线为第二主应力轨迹线。 第四节 重力坝的应力分析 四、重力坝的应力控制标准 1. 对于坝基面 （1）运用期 在各种荷载组合下，上游端的铅直正应力均不得出现拉应力，即要求；下游端的铅直正应力不得超过坝基的允许压应力。 （2）施工期 下游端坝基面的铅直正应力允许出现不大于0.1MPa的拉应力。 2. 对于坝体 （1）运用期 上游面的铅直正应力不得出现拉应力，即要求；坝体最大主应力不得超过混凝土的允许压应力。 （2）施工期 坝体最大主应力不得超过混凝土的允许压应力；下游坝面允许出现不大于0.2MPa的主拉应力。 ★ 在地震荷载作用下，坝基面和坝体的应力控制标准应符合《水工建筑物抗震设计规范SL203-97》的要求。 第五节 重力坝的结构可靠度设计 一、水工建筑物安全度表示方法 为了水工建筑物的安全，建筑物的设计方案应保证结构强度、稳定性等方面有一定的安全储备。 目前在水利、电力两家行业对水工结构安全度的表示存在两套方法，即单一安全系数法和极限状态可靠度设计法。 第五节 重力坝的结构可靠度设计 一、水工建筑物安全度表示方法 第五节 重力坝的结构可靠度设计 一、水工建筑物安全度表示方法 2. 极限状态可靠度设计法 第五节 重力坝的结构可靠度设计 一、水工建筑物安全度表示方法 2. 极限状态可靠度设计法 第五节 重力坝的结构可靠度设计 二、分项系数极限状态设计方法 2. 极限状态可靠度设计法 第五节 重力坝的结构可靠度设计 二、分项系数极限状态设计方法 第五节 重力坝的结构可靠度设计 二、分项系数极限状态设计方法 第五节 重力坝的结构可靠度设计 二、分项系数极限状态设计方法 1. 作用与作用效应组合 （1）作用 使结构产生内力和变形的原因称为作用。作用分为直接作用和间接作用： 直接作用就是指直接施加在建筑物上的荷载，如水压力、浪压力、泥沙压力以及自重等。 间接作用是指混凝土收缩、温度变化、地基不均匀沉降、地震等能够引起结构附加应力和变形的外部作用因素，这些作用因素并非荷载，但是能够产生荷载一样的作用效应，使结构产生内力和变形。 第五节 重力坝的结构可靠度设计 二、分项系数极限状态设计方法 1. 作用与作用效应组合 （1）作用 按作用持续的时间，