支墩示意图1

第四章支墩坝第一节概述一、支墩坝的工作原理1、问题的提出重力坝的二个主要缺点：①材料强度不能充分利用；②底部扬压力大.宽缝重力坝在一定程度上克服了这两个缺点.我们设想：①能否最大限度地利用材料强度；②能否最大限度地减小扬压力；③能否充分利用水重来节省砼方量；2.工作原理①组成支墩坝由一系列独立的支墩和挡水面板组成，支墩顺坝轴线排列，上游面设挡水面板，遮断河谷，形成挡水面。

②传力方式库水压力由面板→支墩→地基③工作原理:利用水重和自重在坝基面产生的摩擦力来抵抗水平水压力维持稳定.二、支墩坝的型式根据挡水面板的形状可将支墩坝分为如下三种型式, 见图4.1：图4.1 支墩坝的类型1、平板坝这是支墩坝的最早型式，常用的是简支式平板坝。

它的面板是一个平面，平板与支墩在结构上互不相连。

优点：①平板的迎水面上不产生拉应力；②对温度变化的敏感性差；③地基变形对坝身应力分布影响不大, 对地基要求不十分严格；适用场合：①地基不均匀变化较大时；②适用于坝高40m以下的坝；这是由于面板受力条件的限制(跨中弯矩大1/8ql2)2、连拱坝一方面由于平板坝的面板受力条件不好，需将面板的形式加以改进，砼的抗压性能好，所以可以把平面的面板改为圆弧面板(拱)，即连拱坝；另一方面在河谷较宽时，若采用拱坝，拱作用得不到充分发挥，且砼方量多(中心角越大，弧长越长)；将面板做成拱型的，其受力条件较好能较好地利用材料强度。

如我国的梅山连拱坝1956年建成，坝高88.24m是当时世界上最高的，它比美国1938年建造的巴特勒(Bartlett)坝(87.19m)高1.05m, 见图4.2；佛子岭连拱坝高74.4m, 见图4.3，现在世界上最高的是六十年代初期开始建造的加拿大旦尼尔约翰逊(Daniel Johnson)连拱坝，高214m。

它的混凝土体积仅为同等高度重力坝的一半。

图4.2 梅山连拱坝图 4.3 佛子岭连拱坝图4.4 大头坝布置图适用场合：连拱坝是空间超静定结构，对地基变形、温度变化较敏感，故对地基要求相对要高。

给水管道之支墩（一）压力管道内的水体有一定的水压，其过水断面面向的对象要承担相应的压力（F=PA），比如末端管堵、转弯的弯头、分流的三通部位等。

如果没有坚强的后盾做支撑，那么阀门管件很容易受到冲击，造成松动、脱节、漏水等不利现象。

《柔性给水管道支墩》（10S505）中支墩就是一种很好的承压构件，就像高层屋面雨水经外立面落水管散排至地面，管道排水口位置设置水簸箕，防止直接冲刷地面（水滴石穿），支墩就有点类似于水簸箕。

1.工作压力/内水压力工作压力就是设计所需的压力，而内水压力这个概念也没找到确切定义，结合着施工验收规范来看，有点类似于试验压力，内水压力大于工作压力。

2.内摩擦角百度百科：抗剪强度线在σ-τ坐标平面内的倾角，用φ表示。

内摩擦角反映土或岩石内部各颗粒之间内摩擦力的大小，内摩擦角愈大，强度愈高。

无黏性土的内摩擦角通常在26-48°之间。

土的内摩擦角反映土的摩擦特性，包括土颗粒之间产生相互滑动时需要克服由于颗粒表面粗糙不平而引起的滑动摩擦，以及由于颗粒物的嵌入、连锁和脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。

地勘报告中，可根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）规范附录E分别对各部土层的直剪试验抗剪强度指标值进行统计计算，进而得出土层的平均内摩擦角，比如计算粉土约为20°。

《工程地质手册》（第五版）中给出了各种土类的内摩擦角参考值，见下表：《柔性给水管道支墩》（10S505）中支墩适用的土壤等效内摩擦角φ介于20-35°。

当等效内摩擦角为20°时，土与混凝土支墩底部的摩擦系数取0.25；当等效内摩擦角为28°时，摩擦系数取取0.30；当等效内摩擦角为35°时，摩擦系数取0.35。

内摩擦角按20°考虑算是最保守的数据了，抗剪切给我的感觉就是水平方向的抗力，仿佛就是在说摩擦力。

4.支墩受力1）支墩种类：水平弯头支墩、水平三通支墩、竖直向上弯头支墩、竖直向下弯头支墩，见下图：2）弯头角度：说实话，之前压根不知道弯头角度有几种，看了下这本图集才知道，原来有90°、45°、22.5°、11.25°四种角度的弯头，且是一半一半的。