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拱坝的意思、拱坝的详细解释

关键字:

拱坝的解释

[arch dam] 一种建筑在峡谷中的拦水坝,做成水平拱形,凸边面向上游,两端紧贴着峡谷壁

详细解释

水平断面呈拱形的拦河坝。 陈毅 《水调歌头·四游良口》词:“拱坝拦洪水,阔海注清波。”

词语分解

专业解析

拱坝是一种在平面上呈拱形凸向上游的挡水建筑物,其核心特征是利用拱形结构的力学特性将水压力等荷载传递至两岸基岩。以下从汉语词典释义角度结合工程特性详细说明:

一、基本定义与结构特征

拱坝在水平截面呈弧形,依靠两岸山体的反作用力维持稳定。其坝体结构可概括为:

  1. 拱形设计:通过水平拱圈将水压力传递至两岸坝肩,竖向梁结构承担部分垂直荷载。
  2. 薄壁结构:因力学效率高,坝体厚度通常仅为高度的15%-40%,远薄于重力坝。
  3. 材料要求:需采用高强度混凝土或砌石建造,混凝土强度等级通常≥C25(设计规范要求)。

二、核心工程特性

  1. 力学原理

    荷载传递遵循“拱效应”:水压力→拱圈轴向力→两岸岩体抗力,其稳定性公式可表示为:

    $$ F = frac{R}{T} cdot sigma_c geq K_s $$

    其中 ( R ) 为拱圈半径,( T ) 为坝体厚度,( sigma_c ) 为材料抗压强度,( K_s ) 为安全系数。

  2. 地形地质要求

    • 适宜建造于V形或U形峡谷,两岸基岩需完整坚硬(饱和抗压强度≥60MPa)。
    • 坝肩岩体结构面倾角应大于50°,避免滑动失稳(据《混凝土拱坝设计规范》SL282-2018)。

三、工程优势与局限

对比维度 拱坝优势 应用局限
材料用量 比重力坝节省30%-60%混凝土 需精密地质勘探
抗震性能 超静定结构吸收地震能量强 施工模板复杂度高
泄洪能力 坝顶可布置溢流孔 对地基变形敏感

四、典型工程案例

二滩拱坝(中国四川):


参考资料:

  1. 《水利水电工程术语标准》(SL26-2012) 拱坝定义
  2. 河海大学《水工建筑物》(第七版)第三章 拱坝结构力学分析
  3. 国家标准《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2018)第4.2节 坝体应力控制标准
  4. 中国大坝工程学会《拱坝设计理论与实践》拱圈荷载传递模型
  5. 二滩水电站工程技术总结(中国水利水电出版社)坝体结构数据

网络扩展解释

拱坝是一种水利工程中的挡水建筑物,其核心特点是通过拱形结构将荷载传递至两岸基岩。以下是详细解释:

一、定义与基本特征

拱坝(Arch Dam)指坝面向上游弯曲、呈空间壳体结构的拦水坝。它通常建于峡谷中,两端紧贴峡谷壁,利用拱形结构将水压力等荷载传向两岸岩体,同时通过竖直梁系统将部分荷载传至坝底基岩。

二、结构与工作原理

  1. 双系统承载
    由水平拱和竖直梁共同承担荷载(如水压力、温度荷载)。水平拱将荷载传至两岸基岩,竖直梁则将荷载传至坝底基岩。
  2. 超静定结构
    拱与梁的协同作用使结构具备超载能力和抗震性能,可调整不同部位的受力状态。
  3. 材料特性
    主要采用混凝土建造(早期曾用浆砌石),充分发挥混凝土抗压强度高的优势。

三、优势与经济性

四、适用条件

适合河谷狭窄、基岩坚固的地形,宽高比小的峡谷能更好发挥水平拱的荷载传递作用。

五、相关术语

涉及荷载、岩基、超静定等水利学科名词。
(注:如需更完整信息,可参考、2、4、6等权威来源。)

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