什么是连拱坝?

[拼音]：liangongba

[外文]：multiple arch dam

由拱形面板和支墩组成的支墩坝。

西班牙在 16世纪修建的埃尔切坝和印度在1802年前后修建的梅尔·阿鲁姆砌石连拱坝，均为直立拱面，还不完全具备近代支墩坝的特点。直到1891年澳大利亚工程师J.D.贝瑞修建的贝鲁布拉砌砖连拱坝，上游面倾角60°，才具备了现代支墩坝的特点。1968年加拿大修建的马尼克五级连拱坝，坝高214m，主拱跨度161.5m。该坝跨度大、坝体厚、不用钢筋，为大体积混凝土结构，施工方便，代表了近代连拱坝发展的趋势。在中国淮河，1954年和1956年相继建成了佛子岭和梅山连拱坝，坝高为74.4m和88.24m。前者是中国当时建成的第一高坝，后者是当时世界上最高的连拱坝。

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。

连拱坝的基本尺寸如下：

（1）拱圈形式一般多用单心圆拱，与支墩上游面正交的拱截面是等厚的。有的工程采用椭圆拱，受力条件好，但施工复杂一些。

（2）拱中心角一般采用150°～180°。拱中心角越大，拱圈柔性越大，适于承受较大的温度荷载，而且当支墩一侧的拱圈发生事故时，支墩承担的侧推力也小，对维持支墩稳定有利。

（3）拱圈厚度应满足施工和强度要求。钢筋混凝土连拱坝，顶拱厚度不小于0.3m。混凝土连拱坝，顶部拱厚为1.7～2.0m。

（4）支墩间距与坝高有关，一般采用15～25m，高坝可超过50m。

（5）上、下游坡度应考虑稳定和强度要求，上游坡一般采用 45°～60°，下游坡60°～80°。

（6）支墩厚度与坝高及跨度有关，顶部常采用拱圈厚度的1.5～2.0倍，向下逐渐加厚。拱圈与支墩一般为刚性连接，但有的工程如法国高88m的格朗瓦勒单支墩连拱坝，在拱圈与支墩之间设缝，以减小温度应力和适应地基变形。拱圈应嵌入地基一定深度，有的工程沿地基设三角形大体积混凝土拱座。为了防止施工期产生温度裂缝，在支墩中设直立的或倾斜的收缩缝，有的高连拱坝在拱简中也每隔20m左右设一道永久性的伸缩缝。

稳定分析，可取一个支墩及其两侧各半个拱筒作为一个坝段进行计算。作用于坝底面的渗透压力很小，可忽略不计。应力分析：

（1）拱筒计算。可在支墩上游面法线方向切出单位高度的拱圈按纯拱法计算。作用于拱圈的荷载有均匀水压力、不均匀水压力、拱圈自重在计算平面上的分力、温度荷载等。对于单支墩可不考虑拱座变位，双支墩则应考虑，一般只考虑拱座的角变位。

（2）支墩计算。可采用材料力学方法或有限单元法，对于双支墩还应按刚架进行计算。作用于刚架的荷载有拱座推力及弯矩、双支墩上游面板上的水压力、刚架自重在计算截面上的分力等。侧向地震及纵向弯曲稳定计算，应考虑拱筒的支承作用。