第二节拱坝的荷载及组合 拱坝的设计荷载 般荷载的特点 水平径向荷敦 水平径向荷載种类:静水压力、泥沙压力、浪压力及冰压力 荷载的分配:静水压力是坝体上的最主要荷载,应由拱、梁系统共同承担,可通 过拱梁分载法来确定拱系和梁系上的荷载分配。 计算:水平径向静水压力的计算如下: 式中:P一作用于坝面的静水压力强度; Y—水的重度; h一计算点处的水深 将P转化为拱轴线上的压力强度P’时,则 R 式中Rn、R分别为拱圈外弧半径和平均半径 2.自重 荷载的分配:全部自重应由悬臂梁承担。 荷載的计算:如图所示,截面A与A2间的坝块自重G可按辛普森公式计算: G=-n,AZ(A+4Am+A,KM) 式中:r一混凝土重度,kNm3 ΔZ一计算坝块的高度,m A、A、A。一分别为上、下两端和中间截面的面积,m2 坝块自重计算图 3.扬压力 ●扬压力的特点:拱坝坝体一般较薄,坝体内部扬压力对应力影响不大,对薄拱坝 通常可忽略不计。 (二)温度荷載 ●原因:拱坝为一超静定结构,在上下游水温、气温周期性变化的影响下,坝体温 度将随之变化,并引起坝体的伸缩变形,在坝体内将产生较大的温度应力。温度荷载是拱 坝设计的主要荷载 ●封拱温度:拱坝系分块浇筑,经充分冷却,当坝体温度逐渐降至相对稳定值时,进 行封拱灌浆,形成整体。拱坝封拱一般选在气温为年平均气温或略低于年平均气温时进行 封拱时温度愈低,建成后愈有利于降低坝体拉应力。在封拱时的坝体温度称作封拱温度。 第页4第 页4 第二节 拱坝的荷载及组合 一．拱坝的设计荷载 （一） 一般荷载的特点 １．水平径向荷载 ⚫ 水平径向荷载种类：静水压力、泥沙压力、浪压力及冰压力。 ⚫ 荷载的分配：静水压力是坝体上的最主要荷载，应由拱、梁系统共同承担，可通 过拱梁分载法来确定拱系和梁系上的荷载分配。 ⚫ 计算：水平径向静水压力的计算如下： 式中： P—作用于坝面的静水压力强度； γ—水的重度； h—计算点处的水深。 将 P 转化为拱轴线上的压力强度 P’时，则 R pR p u = / 式中 Ru、R 分别为拱圈外弧半径和平均半径。 2．自重 ⚫ 荷载的分配：全部自重应由悬臂梁承担。 ⚫ 荷载的计算：如图所示，截面 A1与 A2间的坝块自重 G 可按辛普森公式计算： ( 4 )( ) 6 1 G =  hZ A1 + Am + A2 KN 式中： r h—混凝土重度，kN/m3； ΔZ—计算坝块的高度，m； A1、A2、Am —分别为上、下两端和中间截面的面积，m 2。 坝块自重计算图 3．扬压力 ⚫ 扬压力的特点：拱坝坝体一般较薄，坝体内部扬压力对应力影响不大，对薄拱坝 通常可忽略不计。 （二） 温度荷载 ⚫ 原因：拱坝为一超静定结构，在上下游水温、气温周期性变化的影响下，坝体温 度将随之变化，并引起坝体的伸缩变形，在坝体内将产生较大的温度应力。温度荷载是拱 坝设计的主要荷载。 ⚫ 封拱温度:拱坝系分块浇筑，经充分冷却，当坝体温度逐渐降至相对稳定值时，进 行封拱灌浆，形成整体。拱坝封拱一般选在气温为年平均气温或略低于年平均气温时进行。 封拱时温度愈低，建成后愈有利于降低坝体拉应力。在封拱时的坝体温度称作封拱温度。 p = h