反拱底板水动力荷载引起的动力响应优化

水垫塘底板的破坏大都是在泄洪运行期间底板被掀起破坏，因此，研究底板在泄洪期间的动力响应就十分必要。可根据模型实测上举力过程线，通过数值分析方法研究底板在上举力荷载作用下的动力响应特征，以便与实测结果进行对比分析。

以某工程为例，通过水弹性模型试验测试得到泄洪工况下止水完全破坏、止水部分破坏（通缝、盲缝）时的水流动力荷载，将模型实测各板块上举力的时间过程（图3.46）施加在数值模型上，分别研究在以上三种荷载作用下的反拱底板和拱座的动力响应，以评估底板及拱座在水动力荷载作用下的稳定性。表3.5为各工况下拱端推力计算结果的统计值。由表3.5可知：当消力塘止水部分破坏（盲缝）时，消力塘底板所受到的上举力荷载相对较大，拱端推力也较大。消力塘止水部分破坏（通缝）时的拱端推力与止水完全破坏时的拱端推力、位移大小相差不大。对最大的上举力工况（校核洪水、盲缝条件）进行计算分析，板块没有出现失稳破坏的情况，锚固钢筋工作状态正常，拱座也处于超稳定状态（拱端推力尚不能克服拱座的重力作用）。相对无锚固情况7.6t/m2锚固量可使拱端推力减小40%～60%。

表3.5　各工况下的拱端推力

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注 有锚固模型各部位锚固水平为：底板7.6t/m2，拱座7.6t/m2，边坡5.0t/m2。

图3.46　典型的上举力荷载时程