基本介紹
- 中文名：拱冠梁法
- 方法目的：一個空間彈性殼體
- 常用方法：圓筒法、純拱法、拱梁分載法
- 類型：方法定義
方法目的,常用方法,
方法目的
拱壩是一個空間彈性殼體，其幾何形狀和邊界條件都很複雜，難以用嚴格的理論計算求解拱壩壩體應力狀態。在工程設計中，常作一些必要的假定和簡化，使計算成果能滿足工程需要。
常用方法
拱壩應力分析的常用方法有圓筒法、純拱法、拱梁分載法、殼體理論計算方法、有限單元法和結構模型試驗法等。
(1)純拱法：假定拱壩由許多互不影響的獨立水平拱圈組成，不考慮梁的作用，荷載全部由拱圈承擔。計算簡單，但結果偏大，尤其對厚拱壩。對薄拱壩和小型工程較為適用。
(2) 拱梁分載法：假定拱壩由許多層水平拱圈和鉛直懸臂樑組成，荷載由拱梁共同承擔，按拱、梁相交點變位一致的條件將荷載分配到拱、梁兩個系統上。梁是靜定結構，其應力容易計算；拱的應力則按彈性固端拱進行，計算結果較為合理，但計算量大，需藉助計算機，適於大、中型拱壩。
(3)拱冠梁法：最簡單的拱梁分載法，可採用拱冠梁作為所有懸臂樑的代表與許多拱圈組成拱梁系統，按拱、梁交點徑向線變位一致的條件來建立變形協調方程, 並進行荷載分配, 可大大減少工作量。
(4)殼體理論計算方法：採用殼體理論計算拱壩應力的近似方法，早在30年代就由P托克爾提出。由於壩體形狀和幾何尺度的變化以及邊界條件的複雜性，使這一方法受到很大限制。近年來由於計算機技術的發展，使這一方法取得了新進展。格線法就是套用有限差分解算殼體方程的一種計算方法，它適用於薄拱壩。中國廣東泉水雙曲拱壩用格線法進行應力計算，效果較好。
(5)有限單元法：將地基和壩體劃分為有限數量的單元，以節點相連線，用離散模型代替連續體結構進行壩內各單元的應力和變位計算，能正確反映施工過程對應力的影響，能解決複雜邊界條件和材料不均勻的問題，適用而有效，但計算量相當大，必須藉助於計算機才能完成。
