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平板坝

[拼音]:pingbanba

[外文]:flat slab deck dam

由平板面板和支墩组成的支墩坝。自1903年修建了第一座有倾斜面板的安布生平板坝以后,世界各国修建了很多中、低高度的平板坝。阿根廷在1948年修建的埃斯卡巴平板坝,坝高83m,是世界上很高的平板坝。苏联修建了一些土基上的溢流平板坝。我国在1958及1973年分别建成高54m的金江平板坝和高42m的龙亭平板坝。

分类

面板与支墩的连接有以下三种形式。

(1)简支式:面板简支在支墩托肩(牛腿)上,接缝涂沥青玛蹄脂等柔性材料,并设置止水。简支式能适应地基和温度变形,采用最多。

(2)连续板式:面板跨过支墩,每隔两三跨设一道伸缩缝。连续式可以减小板的跨中弯矩,但在跨过支墩处产生负弯矩,易在迎水面产生裂缝,所以较少采用。

(3)悬臂式:面板与支墩刚性连接,在跨中设缝,要求变形小,以防接缝漏水,只能用于低坝。平板坝支墩有单支墩和双支墩两种形式,双支墩用于高坝。

特点

与其他形式的支墩坝比较,平板坝有下列特点。

(1)两端简支的平板面板,跨中承受很大的弯矩,两端承受很大切力,受力条件差,钢筋用量大,因此只能采用较小的支墩间距,坝的高度也不能很大。当坝高超过30~40m时,常常是不经济的,近来已较少修建平板坝。

(2)因面板与支墩之间设有伸缩缝,可适应地基变形,高度不大的平板坝可修建在土基上。

(3)可作成溢流坝,因溢流面板比较单薄,单宽泄量不大,一般选用10~20m3/(s.m)。

设计

平板坝的基本尺寸应满足稳定、强度和施工要求。考虑到简支面板的受力条件,支墩间距较小。土基上的平板坝,支墩间距一般不超过5m,岩基上可用到12~13m。因平板坝比较单薄,需要利用更多的水重维持坝体稳定,所以上游坡度较缓,上游坡角一般采用40°~60°,下游坡角常用60°~85°。根据工程及施工要求,面板顶部和支墩顶部的厚度,视情况一般采用0.3~0.5m。牛腿宽度一般采用0.5~1.0倍的面板厚度。

简支面板可按简支梁计算。荷载有上游水压力、面板自重在计算平面内的分力、温度降低时牛腿作用于面板的摩擦力等。面板设计应注意限制跨中的较大挠度,以防止产生裂缝。

支墩的侧向抗震及纵向弯曲稳定分析,应考虑加劲梁的抗力作用。支墩牛腿可按悬臂梁计算,面板作用于牛腿的压力可假定为按三角形分布的线性荷载,同时还有温度降低时面板作用于牛腿的摩擦力。牛腿附近的应力比较复杂,精确的分析可采用有限单元法或光弹试验法。

构造

面板应嵌入地基一定深度,有的工程沿地基设置大体积混凝土底座。在严寒地区修建平板坝,应设下游面板,使坝腔保持一定温度。为防止施工期产生裂缝,支墩应设竖直的或倾斜的收缩缝,收缩缝需进行灌浆。土基上的平板坝应设基础底板,以减轻对地基的压应力。为了减小作用于底板的扬压力,底板应有排水孔。有时在有底板的坝腔内填入渣料,以增强坝体稳定性。

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