砌石拱坝是国内富有生命力的一种当地材料坝,它具有就地取材、便于防洪渡汛、施工简单、投资较省且安全性能好等优点,因此在坝工建设的发展过程中,这种坝型得到了广泛的发展。 对于库区无适宜垭口可兴建泄洪道,而泄洪量又较大的拱坝工程,在坝身中开设大孔口泄洪具有显著的优越性。但开孔后破坏了该部位结构的整体性,使其受力情况复杂化。坝身中的大孔口对坝体应力状态及安全度的影响是设计人员十分关心的问题。 砌石拱坝因材料等特性不同于常规混凝土拱坝,目前在坝体上开设大尺寸孔口的情况还不多见,因此有必要研究大尺寸孔口对砌石拱坝整体受力的影响。 本文结合福建古田双口渡浆砌石拱坝,针对在中小型砌石拱坝上开设大尺寸孔口问题,采用三维有限单元法分析了在正常静力荷载作用下拱坝整体的应力与位移,进行了开孔拱坝有限元等效应力分析,并对大坝进行不开孔及开孔情况进行比较,得出双口渡浆砌石拱坝在坝顶开设大尺寸孔口对坝体正常运行是没有影响的。 坝身开设孔口主要目的是为了泄洪,泄洪时水流脉动压力对坝体结构动的影响是设计人员关心的另一课题,论文针对双口渡浆砌石拱坝进行了分析,研究结果表明:在考虑坝体一库水相互作用时坝体自振频率和水流脉动压力的优势频率相差较大,坝体的一阶振动远离脉动水流的高能量范围,二者不会发生共振。坝体在脉动水流作用下,总体来说应力水平很低,因此闸门泄水产生的脉动水流不会对坝体产生明显的不利影响。 在计算中,溢流坝段闸墩其它部位结构相连接处采用非协调网格,并且应用局部非协调网格协调位移解法进行计算。从而达到不失计算精度,提高求解效率的目的,保证了求解结果的稳定性。