腹拱式重力坝坝体应力的试验研究

腹拱式重力坝是一种新坝型，坝上游面倾斜，坝内设有腹拱。坝体断面的应力分布比较均匀，坝体材料得到充分的利用，上游坝趾的垂直应力较高，坝体承受特殊超载的能力较大，比较一般砼重力坝的应力状态有了很大改善。为了寻找这种新坝型的最好轮廓剖面，利用偏光弹性力学的冻结应力方法，做了廿多组不同轮廓尺寸的坝体剖面的应力试验，经过平衡校核，对于推荐的剖面还进行了重复试验，认为试验结果是可信的。试验中个别方案还采用了软胶纲格法试验；并简化成无铰拱，用结构力学的方法进行了近似的应力计算。三种不同方法所得的应力情形是接近的。根据不同轮廓尺寸剖面应力试验的结果，分析了各种轮廓尺寸的变化对坝体应力分布的影响。初步认为确定坝体轮廓尺寸的规则如下：坝体上游边坡宜为：１∶０．２－１∶０．４，下游边坡宜为１∶０．７５－１∶０．９；腹拱宜做成略向上游倾斜的椭圆形；拱高宜为坝高的２５－３５％；上游腿应比下游腿略厚，以使重心偏向上游；设置坝内电厂时尾水管的宽度宜等于或小于坝段宽的３０％。最后推荐方案的应力试验成果，坝体基本上全部为压应力，坝体断面的应力分布均匀，上游坝趾的压应力较高。以１－Ⅷ号方案为例，坝内只个别点出现了最大为４公斤／厘米２的拉应力，