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拱坝的特点1拱坝坝址的地形和地质条件243拱坝的发展概况拱坝的形式4一、拱坝的特点拱坝的定义定义：拱坝是一空间壳体结构，坝体结构是由一系列凸向上游的水平拱圈和一系列竖向悬臂梁组成。
拱坝坝体结构既有拱作用又有梁作用，具有双向传递荷载的特点。
所承受的水平荷载一部分由拱的作用传至两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩，如图所示。
拱座和拱冠梁拱坝的拱圈着力点坐落的两岸岩体部分称作拱座或坝肩；位于基岩最深处水平拱圈拱顶处的悬臂梁称作拱冠梁。
拱坝的特点•拱坝的结构：•拱坝的受力：•拱坝的稳定：-6-①拱梁系统的调整②拱圈自身调整为二次拱Ø 结构受力条件好,材料强度可以充分发挥；Ø 超载能力大，安全度高；Ø 抗震性能好；Ø 温度、地基变形是主要荷载；Ø 对地质、地形条件要求高；Ø 拱坝坝身单薄，体形复杂，设计和施工的难度较大Ø在泄洪方面，拱坝不仅可以在坝顶安全溢流，而且可以在坝身开设大孔口泄水。
二、拱坝坝址的地形和地质条件一、对地形的要求（一）地形条件影响因素：拱坝的结构形式、工程布置以及经济性的主要因素。
（二）坝址处河谷形状特征指标：通常用河谷“宽高比”及“河谷断面形状”表示。
1.宽高比与厚高比宽高比：指拱坝基础开挖后对应坝顶高程处的河谷的宽度L与最大坝高H的比值。
厚高比：坝底最大厚度T与最大坝高H的比值，即T/H，用其表示拱坝薄厚程度。
宽高比的影响：L/H值小，说明河谷深窄，水平拱圈跨度较短，拱的刚度较大，受力大部分传给两岸，坝体较薄;L/H值较大时，坝体较厚。
L/H＜2的深窄河谷中可建薄拱坝；L/H=2～3的中等宽度河谷可修建中厚拱坝；L/H>3～4.5的宽河谷多修建厚拱坝；L/H>4.5的宽浅河谷，宜建重力坝或拱形重力坝。
2.河谷断面形状V形，最适宜发挥拱的作用；河谷断面形状 U形，大部分荷载由梁作用承担；梯形，介于两者之间。
第三章复习思考题1.简述拱坝的结构特点和工作特点。
2.拱坝对地形、地质条件有哪些要求？3.拱坝可分有哪些类型？4.什么叫拱圈的最优中心角？5.在河谷高宽比相同时，河谷断面形状为V、U形时，拱坝布置有何不同？6.说明拱坝布置的原则、方法和步骤。
7.拱坝的应力分析方法有哪几种？其精度和适用条件各如何？8.拱坝应力分析中为什么要计入地基变形？有哪些计算地基变形方法？9.拱冠梁法和多拱梁法有何不同？精度如何？适用情况呢？10.试写出拱冠梁法变位协调方程，并说明各符号的意义。
11.根据温降内力与水平水压力内力的关系，解释温降对应力不利，温升对应力有利的原因。
12.拱坝有哪些泄水方式?试述其特点和适用条件。
综合测试1.拱坝是：（A）受力结构，坝体的应力状态以受压为主；（B）推力结构，坝体的应力状态以受压为主；（C）拉力结构，坝体的应力状态以受压为主；（D）推力结构，坝体的应力状态以受拉为主。
2.拱坝是高次超静定结构（A）具有超载能力；（B）温度变化对坝体的应力的影响可以忽略；（C）抗震性能较差；（D）地基变形对坝体的应力的影响可以忽略。
3.拱坝要求：（A）河谷断面的高宽比小；（B）河谷断面的宽高比大；（C）河谷断面的宽高比小；（D）河谷断面的宽高比大于5。
4.三心园拱的轴线是由三个不同圆心的园弧组成（A）两侧弧段的半径比中间的小；（B）两侧弧段的曲率比中间的小；（C）两侧弧段的弧长比中间的长；（D）两侧弧段的半径比中间的大。
5.双曲率拱坝拱冠梁在（1/5～1/3）坝高处，向上游鼓出（A）可以平衡水压力产生的压应力；（B）可以平衡水压力产生的拉应力；（C）可以增加水压力产生的拉应力；（D）可以维持水压力产生的拉应力。
6.最优半中心角的选择范围是：（A）40°~55°之间选取；（B）20°~60°之间选取；（C）30°~55°之间选取；（D）40°~65°之间选取。
旁注§3-1概述一、拱坝的特点●结构特点：拱坝是一空间壳体结构,坝体结构可近似看作由一系列凸向上游的水平拱圈和一系列竖向悬臂梁所组成。
坝体结构既有拱作用又有梁作用。
其所承受的水平荷载一部分由拱的作用传至两岸岩体，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩。
拱坝两岸的岩体部分称作拱座或坝肩；位于水平拱圈拱顶处的悬臂梁称作拱冠梁，一般位于河谷的最深处。
拱坝示意图拱坝平面及剖面图●稳定特点：拱坝的稳定性主要是依靠两岸拱端的反力作用。
●内力特点：拱结构是一种推力结构，在外荷作用下内力主要为轴向压力，有利于发挥筑坝材料（混凝土或浆砌块石）的抗压强度，从而坝体厚度就越薄。
拱坝是一高次超静定结构，当坝体某一部位产生局部裂缝时，坝体的梁作用和拱作用将自行调整，坝体应力将重新分配。
所以，只要拱座稳定可靠，拱坝的超载能力是很高的。
混凝土拱坝的超载能力可达设计荷载的5—11倍。
●性能特点：拱坝坝体轻韧，弹性较好，整体性好，故抗震性能也是很高的。
拱坝是一种安全性能较高的坝型。
●荷载特点：拱坝坝身不设永久伸缩缝，其周边通常是固接于基岩上，因而温度变化和基岩变化对坝体应力的影响较显著，必须考虑基岩变形，并将温度荷载作为一项主要荷载。
●泄洪特点：在泄洪方面，拱坝不仅可以在坝顶安全溢流，而且可以旁注在坝身开设大孔口泄水。
目前坝顶溢流或坝身孔口泄水的单宽流量已超过200m3/（s.m）。
设计和施工特点：拱坝坝身单薄，体形复杂，设计和施工的难度较大，因而对筑坝材料强度、施工质量、施工技术以及施工进度等方面要求较高。
二．拱坝对地形和地质条件的要求（一）对地形的要求左右两岸对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷段。
坝端下游侧要有足够的岩体支承，以保证坝体的稳定以“厚高比”T/H来区分拱坝的厚薄程度。
当T/H<0.2时，为薄拱坝；当T/H=0.2~0.35时，为中厚拱坝；当T/H>0.35时，为厚拱坝或重力拱坝。
第六章大坝基岩防渗帷幕设计防渗帷幕简单的定义为：在大坝基岩中建造的一道连续的、完整的、较大坝基岩渗透性低的、平面上呈条带状、立面上形似舞台上的帷幕的防渗结构。
根据工程具体情况还要求幕体的渗透性达到一定低的标准。
在岩石地基上筑坝，为了防止坝基渗漏，多采用灌浆方法建造防渗帷幕，简称“灌浆帷幕”，利用这种防渗措施并结合排水是减少大坝基岩渗漏、降低扬压力的主要的和有效的方法。
灌浆帷幕和排水设计的基本原则是先灌浆以防渗，后排水以降压。
也就是说，先通过灌浆帷幕将基础岩石渗漏减少到一定程度后，再做排水，这样对基岩的防渗和稳定最为有效。
这种措施一般可分为三种情况：(1)透水性强的地区，灌浆帷幕防渗效果一般均较显著，宜采用以“阻”为主，结合排水的措施。
(2)透水性弱的地区，灌浆帷幕防渗效果一般不会很显著，因渗漏量不大，故宜采用以“排”为主，结合少数量的帷幕灌浆的措施，详见本章第七节。
(3)特殊地质条件地区，例如断层、挤压破碎带、泥化夹层等，有时岩石透水性虽不大，但为了防止管涌，确保基岩的渗透稳定，仍常采用“阻”、“排”并重，或以“阻”为主，结合排水的措施。
同时在排水孔中，应采取专门措施，以防止细颗粒土流出。
根据实践经验，在透水性比较大的地区，防渗帷幕常能使坝基幕后扬压力降低到约0．5H(H为水头)；而防渗帷幕结合排水措施，常可使坝基扬压力在帷幕后主排水孔处降低到0.2H～0.3H。
第一节灌浆帷幕设计应考虑的问题为了做好灌浆帐幕设计工作，一般应考虑下列一些主要的问题。
一、查清地质情况为了保证帷幕设计和施工的正确性，一般要求地质工作尽量做的全面、深透，不仅应查明影响大坝渗透稳定的主要地质缺陷和水文地质条件，还应进一步阐明其特性，特别是对于溶洞、裂隙、断层、破碎带等更应详细阐述。
只有将地质情况查清后，才能正确地选择地基处理方案及相应的施工工艺。
实践证明，顺河断层是库水最易渗漏的通路，必须予以特别注意。
遇到这种断层，除采用结构措施外，还应采取相应的防渗措施。
浅谈拱坝的基本特征以及发展1.拱坝建设的现状：在水利水电工程中,挡水建筑物的种类和型式多种多样，而拱坝是一种既经济又安全的坝型。
因此,拱坝在国内外有很大的发展,60年代以前,国外就已修建了很多拱坝。
我国大量修建拱坝是在60年代以后，且主要为中小型砌石拱坝。
目前,国内外已建成坝高在15m以上的拱坝总数约3000座,其中我国约有250座。
.坝高在100以上的拱场国外大约有250座,我国约10座,高度超过200m的拱坝国外有17座,我国目前超过200m的拱坝仅为修建中的二滩水电站双曲拱坝,坝高240m。
拱坝是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物，借助拱的作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。
和重力坝相比，在水压力作用下坝体的稳定不需要依靠本身的重量来维持，主要是利用拱端基岩的反作用力来支承。
拱圈截面上主要承受轴向力，应力分布较均匀，可充分利用筑坝材料的强度。
因此，是一种经济性和安全性都很好的坝型2.拱坝的特点拱坝的工作特点可以看成是由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成的空间网格结构，外部水压力由拱、梁共同承担，大部分荷载通过拱圈传向两岸坝肩，小部分通过悬臂梁传到基础拱坝主要拱与梁的共同作用而稳定下来，稳定性主要依靠两岸拱端的反力作用，因而对拱端地基的要求很高；有利于发挥砼的抗压强度，拱梁所承受的荷载可相互调整, 因此可以承受超载；而拱坝嵌固在基岩上，属于无数次超静定结构。
因此具有较大的超载能力。
拱坝坝身可以泄水。
由于建筑物本身与山体的稳定性连接稳定，因此具有较好的抗震性能。
由于坝体的几何形状复杂，施工时难度较大。
3.拱坝对地形、地质条件都具有较高的要求3.1拱坝对地形的要求：（1）要求河谷狭窄，河谷的断面剖视图由两个参数衡量即宽高比和厚高比。
宽高比是坝顶处河谷宽度B与坝高h的比值，厚高比是坝底厚度δ与坝高h的比值。
河谷的宽高比越小，意味着河谷越狭窄；拱坝的厚高比越小，意味着拱坝可以建得越薄。
（2）河谷左右两岸大致对称，这种对称的河谷能够增强拱坝的稳定性（3）河谷平面形状向下游收缩，这种河谷能够增加拱坝坝基的承受力，使坝体固定下来，不致发生滑动平移。
