殼體

[拼音]:kongfu gongba

[英文]:hollow gravity arch dam

沿壩軸線方向設有較大空腹的拱壩。一般這種壩型較厚,常為重力拱壩,故又稱空腹重力拱壩。

20世紀60年代葡萄牙修建了高 87m的本波斯塔空腹拱壩。採用這種壩型的主要原因是考慮壩頂溢流,還可節約壩身混凝土體積的11.8%。中國於1977年建成鳳灘水電站空腹拱壩,壩高112.5m,為當時世界上同類型壩中最高者。空腹內佈置廠房,並在壩頂設定溢洪道。

空腹拱壩是一種新興壩型,在壩體下部設一較大空腔,其水平寬度及豎直高度均約為壩體剖面寬高的1/3左右。這樣對懸臂樑及水平拱系統的剛度均有削弱,相對而言樑系統削弱較少,而對空腹部位的水平拱則削弱較多,使空腹以上樑承擔荷載減少,而以下則增加。只要空腹設定得當,拱樑應力及穩定均能滿足要求。這種壩型的優點是:

(1)由於樑底部中間約三分之一為空腔,可改善壩底部應力即主要可減小壩踵拉應力;

(2)有利於峽谷地區的樞紐,協調壩體洩洪和廠房佈置的矛盾;

(3)有利於壩基排水,可減少壩基滲透壓力及浮托力,並可利用空腹在執行時進行監測;

(4)有利於壩體混凝土散熱,在一般情況下壩體內可不設縱縫。這種壩型的缺點是結構及體型較為複雜,壩體應力計算分析及施工要增加一定難度。過去有人認為壩體應力計算分析費時且不易準確,在空腔邊緣易出現裂縫而危及大壩安全。但通過一些工程的實踐及實際執行監測,說明只要壩體體型與空腔形狀選擇恰當,在空腔邊緣不會因出現拉應力而導致混凝土開裂。目前由於電子計算技術的發展,計算速度及精度均有較大幅度的提高,對這種新興壩型的發展是很有利的。