一种拱坝体形设计的方法技术

本发明专利技术涉及一种拱坝体形设计的方法，属于拱坝工程技术领域，首先通过建立坐标系，然后对选定的拱坝建基面，选择4个体形设计的控制高程分拱圈，并拟定的4个控制高程分拱圈的设计参数，再然后将拟定的4个控制高程分拱圈的设计参数拟合为3次曲线方程，通过计算得到其他高程分拱圈的设计参数，最后再计算出各高程分拱圈的曲率半径和中心角，完成拱坝的体形设计。该拱坝体形设计的方法只需确定16个参数来描述拱坝体形，减少体形调整参数的个数，显著提高体形设计的效率，而且采用了以拱端中心坐标反算分拱圈曲线的曲率半径和中心角，使得体形调整的过程不改变拱端的位置，体形调整均在选定的拱坝建基面上进行，保证拱坝体形设计的有效性。有效性。有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种拱坝体形设计的方法


[0001]本专利技术涉及一种拱坝体形设计的方法，属于拱坝工程


技术介绍

[0002]拱坝体形设计是拱坝设计的核心内容，现有的设计流程是：确定拱坝轴线位置，确定拱坝中心线位置，确定拱端嵌深，然后进行体形布置设计。拱坝轴线和拱坝中心线起到了拱坝体形骨架和定位控制的作用，拱坝体形设计过程，就是要不断调整拱冠梁的形态，调整各高程分拱圈的曲率半径和厚度，直到满足体形设计要求为止。对地质条件较复杂的工程，其坝基可利用岩体范围不大，合理建基面位置一经论证确定，很少有调整的余地，采用现有的拱坝体形设计流程中，在改变了拱冠梁形态、拱圈曲率、拱圈厚度，特别是改变拱圈曲率后，拱端位置很可能发生变化，使得与选定建基面位置存在较大的差异，从而导致拱端的建基条件发生变化，这样的体形设计是不能被接受，需要重新进行布置和体形设计，造成设计工作的反复，效率较低。而且，现有的拱坝体形设计流程中，体形设计时需要调整的参数较多，以一个划分为10层分拱圈的拱坝为例，拱圈轴线采用抛物线线型，在确定了拱坝的建基面位置后，需要3个参数描述拱冠梁上游面形态，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拱坝体形设计的方法，所述拱坝的拱圈轴线线型为抛物线，其特征在于：包括以下步骤：S1、确定拱坝中心线位置，建立拱坝体形设计的坐标系，坐标系以确定的拱坝中心线为Y轴，Y轴的正向为上游方向，以横河向为X轴，X轴的正向指向右岸，X轴的负向指向左岸，以铅直向为Z轴；S2、沿坝高方向，将拱坝的拱圈从下到上分成若干个依次连接的分拱圈，最大高程的分拱圈为顶拱圈，最小高程的分拱圈为底拱圈；S3、对选定的拱坝建基面，确定所有分拱圈所对应的左岸拱端中心坐标和右岸拱端中心坐标，左岸拱端中心坐标为(XL
i
，YL
i
，Z
i
),右岸拱端中心坐标表示为(XR
i
，YR
i
，Z
i
)；S4、选择体形设计的控制高程分拱圈，控制高程分拱圈为底拱圈、顶拱圈和任意其他2个分拱圈；S5、拟定步骤S4中的4个控制高程分拱圈所对应的拱冠梁厚度TCi、左拱端厚度TLi、右拱端厚度TRi为第一设计参数；S6、分别将对应的拱冠梁厚度TCi、左拱端厚度TLi、右拱端厚度TRi拟合为3次曲线方程，拱冠梁厚度拟合的3次曲线方程为：TCi＝b0+b1(Hi/H)+b2(Hi/H)2+b3(Hi/H)3；左拱端厚度拟合的3次曲线方程为：TLi＝c0+c1(Hi/H)+c2(Hi/H)2+c3(Hi/H)3；右拱端厚度拟合的3次曲线方程为：TRi＝d0+d1(Hi/H)+d2(Hi/H)2+d
3 Hi/H)3；根据步骤e拟定的4个控制高程分拱圈的第一设计参数，得出拱冠梁厚度TCi、左拱端厚度TLi、右拱端厚度TRi拟合的3次曲线方程的待定系数；其中，b0，b1，b2，b3；c0，c1，c2，c3；d0，d1，d2，d3为待定系数，H为最大坝高，Hi为某一分拱圈所对应的相对坝高；S7、将拱冠处拱圈轴线到坐标原点的距离Li拟合为3次曲线方程，拱冠处拱圈轴线到坐标原点的距离拟合的3次曲线方程为：Li＝a0+a1(Hi/H)+a2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬，李瑞青，赖长江，张冲，贺春晖，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：