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水力条件和结构受力条件对橡胶坝的影响

橡胶坝是一种既能挡水又能泄水的水工建筑物,兼有溢流坝和泄水闸的工作特点。但由于挡水高度较小坝高可随泄流量大小进行调节,直至坍平,故与溢流坝和水闸相比,某些工作条件又有所不同,其影响主要表现在两个方面:
一、水力条件
(1)泄流条件:橡胶坝的泄流形式为表面溢流,与水闸的孔口出流不同,且在溢流过程中橡胶坝由于坍落程度不同,其剖面形式不断变化,故与典型溢流坝的流量系数、淹没系数也有所不同。
(2)消能条件:下游消能的不利条件通常为单宽流量不大、但上下游水位差较大的情况。由于橡胶坝的高度较小,故消能要求不高,算出的消力池深度较小,甚至不需设消力池。此外,由于橡胶坝剖面形式影响,溢流后的水流收缩断面距坝脚不会会太远。
二、结构受力条件
(1)出现铅直集中荷载的情况甚少。橡胶坝底板与水闸底板承受荷载的显著差别是没有较大的铅直集中荷载作用。影响整体式水闸底板内力大小的不利因素是上部结构通过闸墩传来的集中力;而橡胶坝的特点是跨度大,且常可利用斜坡式岸墙作边墩,故可少设或不设中墩及重力式边墩。即使在设墩的情况下,由于墩重较小,在布置上可与底板分开。因此,橡胶坝底板承受的铅直荷载主要为均布荷载,这对减小底板内力是非常有利的。
(2)边荷载作用小。边荷载是使底板表层产生拉应力的不利因素。与水闸相比,由于橡胶坝的高度小,即使出现边荷载,其数值亦小。如采用河(渠)道原有斜坡或岸墙作边墩,则两岸原状土在橡胶坝施工时未进行挖填,不需作为边荷载考虑。此外,同时浇筑的各基础部分,彼此间也均不作为边荷载考虑。
(3)水平水压力对底板产生的力矩小。作用于水闸上的水平压力通过固结在底板上的闸墩传给底板,故对底板底面作用的力臂长、力矩大。而橡胶坝袋承受的水平水压力是通过锚固设备传给底板,其力臂短,相应的力矩也小。
(4)中墩受力条件好。多跨橡胶坝在运用和检修过程中,一般不出现单跨封闭的情况,故中墩两侧受力平衡;而水闸在运行或检修过程中,会由于单孔关闭使中墩承受横向力矩及扭矩的作用。加之橡胶坝的中墩主要起锚固坝袋的作用,而不是设置闸槽以支承闸门,其受力

橡胶坝

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