[实用新型]格构式抗震拱坝

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水工建筑，具体涉及一种格构式抗震拱坝。 

背景技术

目前，水利工程领域里正在运行中的拱坝大都可以认为是一种实体结构，坝内廊道等空腔所占空间很小，可以忽略。随着拱坝坝高的不断增加，坝体的体积和质量也随之增大，而地震惯性力亦随着质量的增加而增大。这时，传统的实体拱坝便不能满足相应的抗震需求，抗震成本高、抗震性能低成为了实体拱坝的致命缺点，特别是在我国西部地震频发地区建设高坝大库，大坝抗震能力的优劣显得尤为重要。 

当前，实体拱坝的抗震性能随着拱坝体型的优化而得到改善，但是，实体拱坝体型优化基本已经发挥到了极致，这就需要另寻创新点，对拱坝结构进行改进，以提高拱坝的抗震性能。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种格构式抗震拱坝，克服现有技术中大坝抗震成本高、抗震性能低的问题；从而达到减少拱坝质量，增强拱坝抗震性能的目的。 

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：一种格构式抗震拱坝，包括与地基接壤的坝体，坝体内部设有竖直梁系和水平拱系，构成框架结构，坝体整体由竖直梁系和水平拱系支撑，坝体的框架外设有周边梁，坝体外表面设有面板。 

坝体通过周边梁与地基接壤。 

竖直梁系由坝体内部竖直方向上的多个竖直梁构成。 

水平拱系由坝体内部水平方向上的多个水平拱构成。 

面板为空间曲面型壳状。 

面板采用混凝土材料。 

本实用新型一种格构式抗震拱坝的有益效果如下： 

1、混凝土面板承受水平向水压力，并起到挡水防渗的作用；竖直梁系承受自重和竖向水压力；水平拱系承受混凝土面板传递的水压力，并将其传递到周边梁；周边梁将所承受外力传给地基，同时与坝基灌浆帷幕一起形成整体防渗系统。

2、竖直梁的上、下游面为线渐变平面或曲面，水平拱的上、下游面皆为曲面，其尺寸从坝基到坝顶逐渐变小，符合工程力学、梁和拱的受力特点。在外荷载作用下梁系的拱系按照位变一致的原则进行位移调整。对传统拱坝结构进行创新，采用格构式结构，提高了拱坝的安全性和经济性。 

3、坝体内部设有竖直梁系和水平拱系，能施以较少混凝土用量和山体开挖量，减轻坝体质量，从而达到提高拱坝抗震性能的目的。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 

图1为本实用新型主视图；

图2为图1的A-A向示意图；

图3为本实用新型横向剖面图。

具体实施方式

一种格构式抗震拱坝，包括与地基接壤的坝体1，坝体1内部设有竖直梁系3和水平拱系4，构成框架结构，坝体1整体由竖直梁系3和水平拱系4支撑，坝体1的框架外设有周边梁2，坝体1外表面设有面板5。 

所述坝体1通过周边梁2与地基接壤。 

所述竖直梁系3由坝体1内部竖直方向上的多个竖直梁构成。 

所述水平拱系4由坝体1内部水平方向上的多个水平拱构成。 

所述面板5为空间曲面型壳状。 

所述面板5采用混凝土材料。 

实施步骤： 

在坝基开挖成型，坝基清理和坝基处理完成之后，首先浇筑周边梁2形成盖重，并预留与板、梁、拱的接头，接着进行坝基固结灌浆和帷幕灌浆，然后浇筑竖向悬臂曲梁和水平拱圈，构成竖直梁系3和水平拱系4，如图1所示。

完成混凝土面板5的工序后，随着坝体1的升高和周边梁2的施工完成，开始对两岸坝肩进行加固，并做坝肩灌浆帷幕，使其与坝基帷幕一道形成封闭的大坝防渗系统。 

1、挡水面板5厚度确定： 

本实用新型的梁格布置如图2所示，其面板5为空间曲面。考虑到格构式拱坝的挡水面板5结构和受力、传力与平面钢闸门面板类似，而挡水面板5的防渗也与混凝土面板5堆石坝的混凝土防渗面板特性相似，因此，格构式拱坝面板5厚度确定按以下两个方面考虑，并取其中的最大值作为面板5厚度：

①、参考平面钢闸门面板设计规范的估算面板5厚度，然后按等强度原则换算为格构式拱坝材料厚度。

②、混凝土面板堆石坝的混凝土防渗面板5厚度计算，然后按照等强度原则换算为格构式拱坝材料厚度。 

2、坝体1拱圈尺寸确定：