水力條件和結構受力條件對橡膠壩的影響

橡膠壩是一種既能擋水又能泄水的水工建筑物,兼有溢流壩和泄水閘的工作特點。但由于擋水高度較小壩高可隨泄流量大小進行調節(jié),直至坍平,故與溢流壩和水閘相比,某些工作條件又有所不同,其影響主要表現在兩個方面:
一、水力條件
(1)泄流條件：橡膠壩的泄流形式為表面溢流,與水閘的孔口出流不同,且在溢流過程中橡膠壩由于坍落程度不同,其剖面形式不斷變化,故與典型溢流壩的流量系數、淹沒系數也有所不同。
(2)消能條件：下游消能的不利條件通常為單寬流量不大、但上下游水位差較大的情況。由于橡膠壩的高度較小,故消能要求不高,算出的消力池深度較小,甚至不需設消力池。此外,由于橡膠壩剖面形式影響,溢流后的水流收縮斷面距壩腳不會會太遠。
二、結構受力條件
(1)出現鉛直集中荷載的情況甚少。橡膠壩底板與水閘底板承受荷載的顯著差別是沒有較大的鉛直集中荷載作用。影響整體式水閘底板內力大小的不利因素是上部結構通過閘墩傳來的集中力;而橡膠壩的特點是跨度大,且?？衫眯逼率桨秹ψ鬟叾?故可少設或不設中墩及重力式邊墩。即使在設墩的情況下,由于墩重較小,在布置上可與底板分開。因此,橡膠壩底板承受的鉛直荷載主要為均布荷載,這對減小底板內力是非常有利的。
(2)邊荷載作用小。邊荷載是使底板表層產生拉應力的不利因素。與水閘相比,由于橡膠壩的高度小,即使出現邊荷載,其數值亦小。如采用河(渠)道原有斜坡或岸墻作邊墩,則兩岸原狀土在橡膠壩施工時未進行挖填,不需作為邊荷載考慮。此外,同時澆筑的各基礎部分,彼此間也均不作為邊荷載考慮。
(3)水平水壓力對底板產生的力矩小。作用于水閘上的水平壓力通過固結在底板上的閘墩傳給底板,故對底板底面作用的力臂長、力矩大。而橡膠壩袋承受的水平水壓力是通過錨固設備傳給底板,其力臂短,相應的力矩也小。
(4)中墩受力條件好。多跨橡膠壩在運用和檢修過程中,一般不出現單跨封閉的情況,故中墩兩側受力平衡;而水閘在運行或檢修過程中,會由于單孔關閉使中墩承受橫向力矩及扭矩的作用。加之橡膠壩的中墩主要起錨固壩袋的作用,而不是設置閘槽以支承閘門,其受力