下载文档原格式
对压力墙式进水塔稳定应力计算方法中存在的一些问题的探讨刘平安（国家电力公司成都勘测设计研究院，四川成都610072）摘要：由于压力墙式进水塔具有独特的优势，近年来已经被许多工程所采用，但对它的稳定应力计算的方法还不太成熟。
本文对《水工专业设计大纲范本汇编8》中所列公式中存在的问题作一些探讨。
关键词：取水塔；应力；稳定；计算方法1 前言压力墙式进水塔又称岸塔式进水口，它是“镶嵌”在L型基础中的进水塔，塔背有基岩承受并传递塔身所受的水压力，靠自重和岸坡岩体支撑维持稳定。
为了计算塔底板应力和塔背抗力，《水工专业设计大纲范本汇编8》作了以下假设：（1）将塔体视为刚体，在荷载作用下，岩体受挤压变形产生抗力；（2）L型地基变形符合文克尔假定，抗力或反力按线性规律分布，塔背抗力不受闸孔影响，自下而上连续分布；（3）抗力或反力强度值，由力的平衡条件和转角相容条件列出的方程组求得；（4）塔体”转动趋势”由水平和垂直荷载合力作用点位置确定；（5）塔背与岸边基岩紧密连接。
塔体计算简图见图1。
根据上述假定列出的四个平衡方程为：（1）塔体绕塔背形心反时针转动时a．垂直力平衡：（2）当塔体绕底板形心顺时针转动时前三式均同（1）；力矩平衡：（3）塔体绕底板形心反时针转动和塔体绕塔背形心顺时针转动时只需分别将（1）、（2）情况下联立方程组的第四个公式中的最后两项的负号变为正号即可。
式中H———作用于塔体上所有水平力之和，kN；V———作用于塔体上所有垂直力之和，kN；L———进水塔底板宽度（垂直流向），m；b———进水塔底板长度（顺流向），m；h———塔背与岸边岩体接触高度或塔背岩体抗力作用范围，m；f———塔体混凝土与岩石之摩擦系数；M0———H和V对底板形心之力矩，kN·m；M01———H和V对塔背形心之力矩，kN·m；k h，k b———分别为塔背基岩和底板基岩之抗力系数，kN／m2；σ1，σ2———塔底板上之反力（抗力）强度，kN／m2；p1，p2———塔背上之基岩抗力（反力）强度，kN／m2。
高地震区高耸进水塔结构的动力分析
王银志;马震岳
【期刊名称】《水电能源科学》
【年(卷),期】2003(21)1
【摘要】由于其复杂的结构形式和边界条件,高地震区岩基上进水塔高耸结构的地基—进水塔—塔背山体—水体的相互作用问题十分复杂。
以某水电站进水塔为例,用时程分析法分析了复杂高耸结构的抗震性能,并校核了塔体的稳定性。
【总页数】4页(P76-79)
【关键词】高耸纸醉金迷;进水塔;动力分析;稳定性;有限元
【作者】王银志;马震岳
【作者单位】大连理工大学土木水利学院
【正文语种】中文
【中图分类】TV732.1
【相关文献】
1.高耸钢筋混凝土进水塔结构抗震稳定性分析与安全评估 [J], 赵海涛;骆勇军;王潘绣;岳春伟
2.高耸独立进水塔动力稳定性分析 [J], 赵晓红;张军;乔海娟;张汉云
3.高耸复杂进水塔结构三维有限元分析 [J], 彭金花
4.考虑粘弹性人工边界的高耸进水塔结构地震动态响应分析 [J], 刘云贺;郑晓东;张小刚
5.高耸进水塔拦污栅墩连系梁结构体系的抗震分析 [J], 李子民;李守义;田超;王博;赵洋;杨勇
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
岸塔式进水口整体稳定的计算方法卞全(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安710065 )摘要由于岸塔式进水口背靠岩体，靠基础和塔背的岩体来支撑并维持稳定，具有独特的优势，已被许多工程所采用；对于其整体稳定的方法，已有不少出版物进行了推导和论述，但在运用中，仍有不少问题还没有得到解决。
本文通过对其整体稳定计算方法的分析、总结、补充和验证，完善了岸塔式进水口整体稳定的计算方法，可供设计人员采用。
关键词岸塔式进水口稳定应力计算方法1 引言岸塔式进水口背靠岸坡岩体，是“镶嵌”在L型地基中的进水塔，塔体两侧平压，可将顺水流方向的荷载传递到基础和岸坡岩体，靠基础和塔背的岩体来支撑并维持稳定。
因此，岸塔式进水口沿水流方向的整体稳定，不同于一侧挡水、另一侧临空的重力坝和重力式挡土墙。
对于“镶嵌”在L型地基中的岸塔式进水口，其整体稳定问题不像重力坝和重力式挡土墙那样，有沿基础面滑动的可能和绕趾点倾覆的可能，只要基础应力和岸坡应力都在岩体允许应力或抗力范围之内，塔体就不致发生整体失稳。
借助于日趋流行的三维有限元技术，目前已经可以开展岸塔式进水口的有限元计算，得到比较接近实际的基础和岩体的应力结果。
但由于在三维有限元计算中，首先要模拟地基岩体、岸坡岩体、塔体结构，初始应力场、开挖应力释放过程等，然后才能进行进水塔完建后的各工况下的稳定及应力计算(采用弹塑性或非线性分析方法)；前处理并不简单，不能很快地得到结果，费时费力，不利于体型初拟时的决策和分析。
而按常规结构力学的方法快速、方便，方法成熟可靠，符合目前的结构可靠度设计的国家标准，被广大设计人员普遍采用。
对于岸塔式进水口整体稳定的计算方法，已有不少出版物，包括《水电站进水口设计》(杨欣先、李彦硕主编，大连理工大学出版社)，《水利水电工程技术设计阶段水电站岸塔式进水口设计大纲范本》(编号为FJD34030)，以及《水工专业设计大纲范本汇编8》等，提出了岸塔式进水口的结构力学方法。
高耸岸塔式进水口结构动静力特性仿真分析杨乐;王海军;赵典申【摘要】建立了泸定水电站深孔泄洪洞高耸岸塔式进水口结构模型,并进行三维有限元动静力分析.静力计算中,分不同工况考虑了各种荷载包括绕渗作用及温度场变化的作用,得到了结构的应力与位移分布.动力计算中对进水塔结构在空库及满库情况下的自振特性进行了分析.通过振型分解的反应谱法计算了在横河流向、顺河流向和竖直向地震共同作用下进水塔结构的动力响应,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加.重点分析了支铰大梁、边墙、闸门槽等部位的受力特性,并对进水塔各部位的动静力稳定性进行了评价.%The structural analysis model for the bank intake tower of spillway tunnel in Luding Hydropower Station is built for simulating the static and dynamic characteristics by 3D FEM. The stress and displacement distributions of intake tower in different working conditions are achieved by the static analysis after considering all loads, including the by-pass seepage and temperature change. The serf-vibration characteristics under the conditions of empty and full reservoir are studied in the dynamic analysis. The dynamic response of the intake tower under the combining action of earthquakes from the directions of flow, perpendicular to the flow in horizontal and vertical plane are studied by the response spectrum method, and the results are superimposed with the static analysis. The stresses on the crossbeam, side wall and gate slot are more concerned, and the overall static and dynamic stabilities of intake tower are assessed.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】4页(P25-28)【关键词】岸塔式进水口;三维有限元;动静力分析;振型分解反应谱法;泸定水电站【作者】杨乐;王海军;赵典申【作者单位】四川华电泸定水电有限公司,四川,泸定,626100;河海大学水利水电工程学院,江苏,南京,210098;四川华电泸定水电有限公司,四川,泸定,626100【正文语种】中文【中图分类】TV732.1;TV741(271)泸定水电站泄洪洞进水口采用岸塔式结构，塔顺水流向长55 m，宽24 m，高74 m，进水口设平板检修闸门和弧形工作闸门，弧形工作闸门孔口尺寸12 m×9.4 m （宽×高），洞身为无压城门洞形，断面尺寸为12 m×17 m （宽×高）。
