99某拱壩形態(tài)與剖面尺寸的擬定計(jì)算案例1拱圈型式及拱壩體型選擇拱壩根據(jù)體形的不同主要可以劃分為單曲拱壩與雙曲拱壩兩種。單曲拱壩，它只在水平截面上為拱形，在鉛直截面上，為直線或曲率很小的曲線。單曲拱壩更適用于河谷寬度大體上相同，拱圈每一個(gè)選取的高程處上中心角相差大體一致。而對(duì)于雙曲拱壩，它除了在水平截面為拱形之外，在鉛直截面上也為拱形。這更適用于上寬下窄的河谷。由于該工程地形地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，河谷的形狀多數(shù)比較復(fù)雜，為了較多地適應(yīng)各種情況，最終選用變半徑變中心角雙曲拱壩。而雙曲拱壩與單曲拱壩相比，除了更能適應(yīng)地形條件之外，受力條件也相對(duì)較好，能夠較好的中和拉應(yīng)力。而對(duì)于拱圈型式，本次設(shè)計(jì)選用圓弧。雖然拱圈形式還有三圓心、拋物線、橢圓等多種型式，但由于圓弧形最為簡(jiǎn)單，便于施工，受力條件也相對(duì)較好，故最終采用。2拱冠梁剖面尺寸的擬定拱冠梁的上游側(cè)的曲線與下游側(cè)的曲線均可擬定為二次曲線（即拋物線），而確定其具體的剖面尺寸則需確定四個(gè)參數(shù)：壩頂厚度、壩底厚度以及上游面曲線的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。確定好這四個(gè)參數(shù)之后，壩體厚度可按從上至下線性增加來(lái)進(jìn)行計(jì)算，而下游面曲線坐標(biāo)則可由上游面曲線對(duì)應(yīng)高程處的坐標(biāo)加上該高程的厚度得到。假設(shè)拱冠梁的剖面尺寸之后，尚需進(jìn)行拱圈布置、應(yīng)力與穩(wěn)定的計(jì)算，只有這些都滿足要求，才可認(rèn)為剖面尺寸的擬定合理，否則需要重新調(diào)整其剖面尺寸、重新進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。在《拱壩設(shè)計(jì)與研究》一書(shū)中，作者給出了一些調(diào)整剖面尺寸的一些經(jīng)驗(yàn)：如若壩體應(yīng)力不滿足要求，可主要調(diào)整壩體厚度；如若壩肩穩(wěn)定不符合要求，可主要調(diào)整各層拱圈中心角；如若懸臂梁鉛直應(yīng)力過(guò)大，則可通過(guò)改變上游面曲線的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。以下是具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）壩頂厚度壩頂厚度用TC來(lái)表示，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本工程壩頂厚度TC宜在8m左右。初擬時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)公式（3-1）或（3-2）估算：（3-1）或（3-2）式中H——壩高，m；b1——頂拱弦長(zhǎng)，m；R軸——頂拱軸線的半徑，m。采用公式（3-1）計(jì)算，取壩頂厚度TC=8.0m。（2）壩底厚度壩底厚度TB是擬定拱冠梁剖面的重要因素，主要取決于壩高和河谷形狀。壩底厚度按朱伯芳等人提出的式（3-3）進(jìn)行估算：（3-3）式中K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般可取K=0.0035；bn-1——倒數(shù)第二層拱圈弦長(zhǎng)，m；[σc]——壩體砼的容許壓應(yīng)力，MPa，拱壩混凝土初選C35。經(jīng)計(jì)算，取壩底厚度TB=26.0m。（3）拱冠梁上游面曲線（3-4）（3-5）（3-6）式中β1，β2——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般?。害?=0.60~0.65，β2=0.3~0.6。經(jīng)計(jì)算得，上游面的曲線方程為。根據(jù)TC、TB其余高程按線性插值，第i層拱圈厚度：（3-7）上下游面曲線坐標(biāo)如表3-1所示。表3-1拱冠梁端面典型拱圈幾何尺寸層數(shù)高程（m）縱坐標(biāo)上游面坐標(biāo)下游面坐標(biāo)壩體厚度(m)1191.560088.02166.6724.89-10.12.412.53141.7849.78-15.21.8174116.8974.67-15.36.221.559299.56-10.415.