摘 要:介紹了反饋分析中二灘拱壩實測應(yīng)力與應(yīng)力全過程計算的成果,并進行了對比。結(jié)果表明,兩者規(guī)律一致,應(yīng)力量級相同,應(yīng)力分析結(jié)果可以作為評判大壩強度安全的依據(jù)。大壩在整體上是安全的。
關(guān)鍵詞:拱壩;壩體應(yīng)力;應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系;監(jiān)測;應(yīng)變計布置;二灘拱壩
2 壩體設(shè)計控制應(yīng)力
二灘拱壩應(yīng)力分別采用了拱梁分載法和三維有限元法進行分析,并經(jīng)結(jié)構(gòu)模型試驗驗證。我國現(xiàn)行拱壩設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定,拱梁分載法為拱壩應(yīng)力分析的基本方法。二灘拱壩應(yīng)力按成勘院研制的《ADSC-CK拱壩多拱梁法應(yīng)力分析》程序分析成果控制。拱壩混凝土采用180天設(shè)計齡期,20cm立方體試件的混凝土單軸極限抗壓強度,在基本荷載組合下,上下游面最大主壓應(yīng)力不大于混凝土極限抗壓強度除以4的安全系數(shù);在初設(shè)階段,上游面主拉應(yīng)力不大于1.0MPa,下游面不大于1.5 MPa;蓄水安鑒時,考慮到混凝土施工質(zhì)量優(yōu)良,超強較多,同時考慮受載齡期變化,上游面主拉應(yīng)力提高到不大于1.2 MPa。
3 儀器布置
二灘拱壩壩頂弧長778.85m,共計39個壩段。大壩應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測重點按一拱一梁原則布置,重點觀測21號拱冠梁壩段和1124m左右高程拱圈。根據(jù)不同部位的應(yīng)力狀態(tài),應(yīng)力、應(yīng)變計按2支、3支和6支一組埋設(shè),共計38個測點,186支應(yīng)變計。為求得混凝土自生體積變形,在應(yīng)變計組附近埋設(shè)無應(yīng)力計,共37支。21號壩段在1123.5、1051.5、973.5m高程共布置11個測點(見圖1)。1124m高程拱圈在6、11、17、21、27、33、35號壩段共有14個測點。近基礎(chǔ)部位在9、11、15、27、33號壩段共布置16個測點。21號壩段內(nèi)的應(yīng)變計方位及布置示意見圖2。
1 前 言
二灘水電站總庫容58億m3,有效庫容33.7億m3,屬季調(diào)節(jié)水庫。電站裝機容量3 300 MW,多年平均發(fā)電量170億k W·h,年利用小時5 162h。1998年5月1日正式下閘蓄水,同年8月份第一臺機組正式并網(wǎng)發(fā)電,1999年12月2日全部機組投產(chǎn)。
大壩為混凝土拋物線雙曲拱壩,壩頂高程1205m,最大壩高240m,正常蓄水位1200m,拱壩體形參數(shù)如表1。根據(jù)《混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(SDJ336-89)(試行)規(guī)定,大壩級別為1級的混凝土壩需作應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測。為掌握二灘大壩不同工況條件下的應(yīng)力狀況,在大壩中按一拱一梁(拱冠梁和1124m高程拱圈)布設(shè)儀器進行應(yīng)力監(jiān)測。此外,在壩體建基面附近應(yīng)力較大的典型壩段、中孔閘墩以及中孔孔身位置也布置儀器進行應(yīng)力監(jiān)測。
本文就2001年5月31日以前二灘壩體斷面實測應(yīng)力值的監(jiān)測分析成果做概略介紹,并與設(shè)計成果和全過程模擬成果對比,為二灘拱壩運行安全監(jiān)控和今后拱壩設(shè)計提供參考。