下游水位+设计正常温降+自重+泥沙压力+扬压力;工况二是校核洪水位+相应下游水位+设计正常温升+自重+泥沙压力+扬压力。其中各计算工况中的扬压力是由浮托力和渗透压力组成,浮托力按常规计算,而渗透压力考虑了折减系数,上游端的折减系数取1.0,至帷幕中心处取0.3,逸出点取0,其间假设按线性变化。Р表2.1坝体混凝土、基岩物理力学参数三、计算成果分析Р3.1坝体位移和应力成果Р考虑最不利工况二,对拱坝坝体位移和应力进行计算,计算成果如图3.1:Р(a)坝体上游顺河向位移(m(b)壩体下游顺河向位移(mР(c)坝体上游面第一主应力(KPa(d)坝体下游面第一主应力(KPaР(e坝体上游面第三主应力(KPa(f坝体下游面第三主应力(KPaР图3.1坝体的位移和应力图Р3.2 坝体承载能力分析成果Р根据库水正常运行时,即在工况一下,利用超载法对拱坝拱冠进行承载能力分析。沿拱冠竖直自上而下取9个计算点,计算超载系数与拱冠各点的位移关系,从而得到坝体的承载能力,即当各点的位移出现突变时刻,坝体所承受的荷载就为拱坝的极限承载能力。具体计算成果如图3.2:Р(a) 拱冠处各计算点超载系数与各计算点的位移关系曲线Р图3.2超载系数K与拱冠各计算点的位移曲线关系图Р计算成果图中曲线反映了拱冠处各点的变形过程,曲线上的位移突变点,即表示坝体砼的破坏时刻,此时对应的超载系数就是拱坝的承载能力。计算得到:拱坝坝体的超载安全系数为3.43,计算成果满足拱坝的设计与优化要求。Р四、结论Р本文基于三维非线性有限元方法,对碾压砼拱坝坝体及岩体进行承载能力计算分析,计算成果满足设计要求,充分显示出非线性有限元的优点。与拱梁分载法相比,优点在于非线性有限元能够考虑拱坝整体结构的共同作用,以及结构的变形协调和材料的本构关系,从而使计算成果更真实反映拱坝整体结构的受力状态,是拱坝承载能力计算分析的一种有效方法。Р