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拱壩的意思、拱壩的詳細解釋

關鍵字:

拱壩的解釋

[arch dam] 一種建築在峽谷中的攔水壩,做成水平拱形,凸邊面向上遊,兩端緊貼着峽谷壁

詳細解釋

水平斷面呈拱形的攔河壩。 陳毅 《水調歌頭·四遊良口》詞:“拱壩攔洪水,闊海注清波。”

詞語分解

專業解析

拱壩是一種在平面上呈拱形凸向上遊的擋水建築物,其核心特征是利用拱形結構的力學特性将水壓力等荷載傳遞至兩岸基岩。以下從漢語詞典釋義角度結合工程特性詳細說明:

一、基本定義與結構特征

拱壩在水平截面呈弧形,依靠兩岸山體的反作用力維持穩定。其壩體結構可概括為:

  1. 拱形設計:通過水平拱圈将水壓力傳遞至兩岸壩肩,豎向梁結構承擔部分垂直荷載。
  2. 薄壁結構:因力學效率高,壩體厚度通常僅為高度的15%-40%,遠薄于重力壩。
  3. 材料要求:需采用高強度混凝土或砌石建造,混凝土強度等級通常≥C25(設計規範要求)。

二、核心工程特性

  1. 力學原理

    荷載傳遞遵循“拱效應”:水壓力→拱圈軸向力→兩岸岩體抗力,其穩定性公式可表示為:

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

    其中 ( R ) 為拱圈半徑,( T ) 為壩體厚度,( sigma_c ) 為材料抗壓強度,( K_s ) 為安全系數。

  2. 地形地質要求

    • 適宜建造于V形或U形峽谷,兩岸基岩需完整堅硬(飽和抗壓強度≥60MPa)。
    • 壩肩岩體結構面傾角應大于50°,避免滑動失穩(據《混凝土拱壩設計規範》SL282-2018)。

三、工程優勢與局限

對比維度 拱壩優勢 應用局限
材料用量 比重力壩節省30%-60%混凝土 需精密地質勘探
抗震性能 超靜定結構吸收地震能量強 施工模闆複雜度高
洩洪能力 壩頂可布置溢流孔 對地基變形敏感

四、典型工程案例

二灘拱壩(中國四川):


參考資料:

  1. 《水利水電工程術語标準》(SL26-2012) 拱壩定義
  2. 河海大學《水工建築物》(第七版)第三章 拱壩結構力學分析
  3. 國家标準《混凝土拱壩設計規範》(SL282-2018)第4.2節 壩體應力控制标準
  4. 中國大壩工程學會《拱壩設計理論與實踐》拱圈荷載傳遞模型
  5. 二灘水電站工程技術總結(中國水利水電出版社)壩體結構數據

網絡擴展解釋

拱壩是一種水利工程中的擋水建築物,其核心特點是通過拱形結構将荷載傳遞至兩岸基岩。以下是詳細解釋:

一、定義與基本特征

拱壩(Arch Dam)指壩面向上遊彎曲、呈空間殼體結構的攔水壩。它通常建于峽谷中,兩端緊貼峽谷壁,利用拱形結構将水壓力等荷載傳向兩岸岩體,同時通過豎直梁系統将部分荷載傳至壩底基岩。

二、結構與工作原理

  1. 雙系統承載
    由水平拱和豎直梁共同承擔荷載(如水壓力、溫度荷載)。水平拱将荷載傳至兩岸基岩,豎直梁則将荷載傳至壩底基岩。
  2. 超靜定結構
    拱與梁的協同作用使結構具備超載能力和抗震性能,可調整不同部位的受力狀态。
  3. 材料特性
    主要采用混凝土建造(早期曾用漿砌石),充分發揮混凝土抗壓強度高的優勢。

三、優勢與經濟性

四、適用條件

適合河谷狹窄、基岩堅固的地形,寬高比小的峽谷能更好發揮水平拱的荷載傳遞作用。

五、相關術語

涉及荷載、岩基、超靜定等水利學科名詞。
(注:如需更完整信息,可參考、2、4、6等權威來源。)

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