《水工建筑物》课程教学资源（PPT课件）拱坝应力分析

第四节拱坝应力分析 1、应力分析方法综述

第四节 拱坝应力分析 1、应力分析方法综述

1)纯拱法 2)拱梁分载法 3)有限元法 4)壳体理论计算法 5)结构模型试验法

1)纯拱法 2)拱梁分载法 3)有限元法 4)壳体理论计算法 5)结构模型试验法

纯拱法假定拱坝由一系列各自独立互不影响 的水平拱圈叠合而成,每层拱圈简化为弹性 固结拱进行计算,用结构力学方法求解拱的 应力

纯拱法假定拱坝由一系列各自独立互不影响 的水平拱圈叠合而成，每层拱圈简化为弹性 固结拱进行计算，用结构力学方法求解拱的 应力

拱梁分载法是当前用于拱坝应力分析的基本方法, 它把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅直梁所组成 荷载由拱和梁共同承担,各承担多少荷载由拱梁 交点处变位一致条件决定。荷载分配后,梁按静 定结构计算应力,拱按纯拱法计算应力。确定拱 梁荷载分配的方法可以用试荷载法,也可以用计 算机求解联立方程组来代替试算

拱梁分载法是当前用于拱坝应力分析的基本方法， 它把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅直梁所组成， 荷载由拱和梁共同承担，各承担多少荷载由拱梁 交点处变位一致条件决定。荷载分配后，梁按静 定结构计算应力，拱按纯拱法计算应力。确定拱 梁荷载分配的方法可以用试荷载法，也可以用计 算机求解联立方程组来代替试算

拱冠梁法,将拱坝看成由一系列水平拱和拱 冠处一根悬臂梁组成,以拱冠处一根悬臂梁 为代表与若干水平拱作为计算单元进行荷载 分配。根据各层拱圈与拱冠梁交点处径向变 位一致的条件求得拱梁荷载分配,荷载分配 后,梁按静定结构计算应力,拱圈按纯拱法 计算应力

拱冠梁法，将拱坝看成由一系列水平拱和拱 冠处一根悬臂梁组成，以拱冠处一根悬臂梁 为代表与若干水平拱作为计算单元进行荷载 分配。根据各层拱圈与拱冠梁交点处径向变 位一致的条件求得拱梁荷载分配，荷载分配 后，梁按静定结构计算应力，拱圈按纯拱法 计算应力

有限元法 16) 壳体理论计算法

有限元法 壳体理论计算法

延长坝高法 实际边界 弹性地基) 计算边界 刚性地基) 伏格特法 坝体向基岩延伸长示意 b ic=l 计算拱坝地基变位的力系及当量矩形图

计算拱坝地基变位的力系及当量矩形图 伏格特法 坝体向基岩延伸长度h示意 延长坝高法

纯拱法 拱 M。M 向 受价:切向 招转9)) 拱圈应力分析图 MEM+HV+VOX-N H=Hocos dp-Vosin +HL V=Ho sin +Vocos -VL

M=M0+H0 y+V0 x - ML H=H0 cosф- V0 sinф+ HL V=H0 sinф+V0 cosф-VL 三、纯拱法 拱圈应力分析图

四、拱梁分载法法 荷载由拱和梁共同承担,各 承担多少荷载由拱梁交点处变位 致条件决定。荷载分配后,梁 按静定结构计算应力,拱按纯拱 法计算应力

四、拱梁分载法法 荷载由拱和梁共同承担，各 承担多少荷载由拱梁交点处变位 一致条件决定。荷载分配后，梁 按静定结构计算应力，拱按纯拱 法计算应力

拱冠梁法 tA.-I (b) (d (p.-x 拱冠梁法计算简图 (a)拱坝中面;(b)总水平径向荷载;(c)各层拱圈分配到的荷载 (d)拱冠梁分配到的荷載(e)i层拱圈计算简图;(f)拱冠梁计算简图

拱冠梁法 拱冠梁法计算简图 （a）拱坝中面；（b）总水平径向荷载；（c）各层拱圈分配到的荷载； （d）拱冠梁分配到的荷载（e）i层拱圈计算简图；（f）拱冠梁计算简图