海洋工程模块支墩焊接工艺要求

马涛、武晶。 2100433B

上海外高桥造船有限公司、中国船舶工业集团综合技术经济研究院。

包括：①抗滑稳定分析。可取一个坝段进行整体计算,见重力坝。复杂地基中的深层抗滑稳定分析,可采用非线性有限单元法，考虑软弱结构面的非线性特性，计算其失稳过程。②应力分析。可采用材料力学方法,也可采用二维或三维有限单元法，有限单元法可以更精确地反映结构的几何条件及地基特性对支墩应力的影响。③抗震分析。支墩的侧向劲度较小，所以除上、下游方向外，还应进行侧向抗震计算。④纵向弯曲稳定分析。一般假定支墩由互相独立的斜柱组成，采用欧拉法或能量法计算失稳的临界荷载。更精确的计算，应考虑支墩的整体作用。支墩的稳定和强度分析，必要时还可以采用模型试验方法：①光弹试验，包括普通光弹和激光全息光弹；②结构试验，包括脆性材料和相似材料。2100433B

根据面板的形式，支墩坝可分为三种类型。

支墩坝平板坝

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,是世界上最高的平板坝。苏联修建了一些土基上的溢流平板坝。中国在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。

面板与支墩的连接有以下三种形式分类:

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。

支墩坝连拱坝

由拱形面板和支墩组成的支墩坝。

与其他形式的支墩坝比较，连拱坝有下列特点：

①拱形面板为受压构件，承载能力强，可以做得较薄。支墩间距可以增大。混凝土用量最少，但钢筋用量较多。混凝土平均含钢筋量可达30～40kg/m3。施工模板也较复杂。混凝土单位体积的造价高。

②面板与支墩整体连接，对地基变形和温度变化的反应比较灵敏，要求修建在气候温和地区，且地基比较坚固。

③上游拱形面板与溢流面板的连接比较复杂，因此很少用作溢流坝。

支墩坝大头坝

面板由支墩上游部分扩宽形成，称为头部。相邻支墩的头部用伸缩缝分开，为大体积混凝土结构。对于高度不大的支墩坝，除平板坝的面板外，也可用浆砌石建造。

大头坝与宽缝重力坝结构体型相似，其区别为

①大头坝支墩间的空距一般大于支墩厚度，而宽缝重力坝则相反；

②大头坝上游面的倾斜度一般较宽缝重力坝大；

③大头坝支墩下游部分可以不扩宽，坝腔是开敞的，而宽缝重力坝则是封闭的。

大头坝头部有以下三种形式：

①平板式：上游面为平面,施工简单。但在水压力作用下,上游面易产生拉应力,引起裂缝。

②圆弧式:上游面为圆弧。作用于弧面上的水压力向头部中心辐集,应力条件好,但施工模板较复杂。

③钻石式:上游面由三个折面组成，兼有平板式和圆弧式的优点，最常采用。大头坝支墩有单支墩和双支墩两种形式，高坝多采用双支墩以增强其侧向稳定性。为了提高支墩的侧向劲度或为了防寒，也可将下游部分扩宽，使坝腔封闭，这时在结构体形上接近宽缝重力坝。