高沥青混凝土心墙受拉特性的简化力学分析方法

摘要：

目前,沥青混凝土心墙受力变形特性研究尚缺乏简化的分析方法.针对高沥青混凝土心墙存在严重的受拉现象,探讨了心墙产生拉应力的机理,结合拱结构的特殊传力机制,提出了减小心墙拉应力的构想,即将直线型心墙堆石坝设计成曲线型心墙堆石坝;基于Winkler弹性地基直梁和曲梁理论,构建了直线型心墙和曲线型心墙的简化力学分析模型;借助该模型分析了坝高和堆石料模量对直线型心墙的挠曲变形和拉应力(弯矩)的影响,考察了曲线型心墙减小其内部拉应力的效果.研究表明,建立的简化力学分析模型能够较好地反映心墙的受力变形特性;直线型心墙端部存在较大的拉应力,坝高越高和堆石料模量越小,心墙端部的拉应力越大,心墙产生拉破坏的风险越大;曲线型心墙借助挠曲变形使其轴线缩短和将横向荷载部分转化成轴向压荷载以减小弯矩以及增大轴向压力达到减小其端部拉应力的目的,曲线型心墙相较于直线型心墙拉应力减小约42.7％,显著改善了心墙的受拉特性,增强了心墙的安全性.

关键词：沥青混凝土心墙堆石坝、直线型心墙、曲线型心墙、弹性地基梁

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分类号：TV641.2(水利枢纽、水工建筑物)

资助基金：国家自然科学基金项目51679199;水利部公益性行业科研专项基金项目201501034-04;陕西省科技统筹创新工程重点实验室项目2014SZS15-Z01

在线出版日期：2019-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1279-1287