拱坝和重力坝的区别

　　拱坝是在重力作用下沿坝轴线方向逐渐上升的坝体，其特点是沿坝轴线方向的应力和变形均较小。拱坝按其横截面形状不同可分为单拱、双拱和多拱等。

　　重力坝是利用自身的重力作为抵抗荷载的作用，其特点是抗力大、稳定性好、施工简单、造价较低，但拱坝在拱上、下游的应力和变形较重力坝大。当坝体位于高原河谷内，河床的地质条件较差时，常采用重力坝。拱坝在河谷两岸具有天然陡壁，通过在拱端设置锚索和混凝土护壁，可使坝体获得足够的抗滑稳定性。在河谷狭窄、岸坡陡峭、工程地质条件较差的地区，也可采用拱坝。在地形条件较差时，可采用重力坝加拱的联合设计方案。

　　一、工程特点

　　1、拱坝与重力坝的区别是拱坝在重力作用下沿坝轴线方向逐渐上升，而重力坝在重力作用下不沿坝轴线向上弯曲，只在坝顶附近略微弯曲，但坝体各部分受力状况基本相同。

　　2、拱坝与重力坝的共同优点是抗滑稳定，抗冻、抗冲刷能力较强。但由于拱坝在拱端设置了锚索，需要设置一定的基础设施，其投资较大。

　　3、拱坝和重力坝所需的坝料与筑坝材料基本相同，坝体混凝土结构的应力和变形较小，施工程序也基本相同。但由于拱坝体积较小，且在高水头下施工难度大，故对于高水头大坝工程必须采用先进的施工技术和施工设备。

　　4、在坝体高度、坝体混凝土强度等级和材料组成等方面均有严格的要求。

　　二、坝体结构型式

　　在进行坝结构型式选择时，一般要考虑以下几个因素：①坝基的地质条件;②坝体材料的性质;③施工方法;④经济指标;⑤对环境和景观的要求。在设计中，以上各方面都要综合考虑，使大坝结构与地形、地质、水文等条件相适应，以获得最佳的经济效益。

　　三、材料

　　重力坝所用材料主要有混凝土、钢材和混凝土面板。

　　混凝土拱坝多用于高水头、高坝体，当坝高大于80m时，除拱端设置锚索外，在其他部位均应设置锚固筋。

　　一般不使用钢筋。拱坝的钢材应用较多，但当坝高超过100m时，钢筋用量很少或不用。

　　混凝土面板主要用于低水头、中水头坝，可减少材料用量。

　　混凝土面板的厚度一般为20~50 cm。根据需要，在面板之间加设过渡层或设置过渡拱。混凝土面板常用于低水头坝或平滩坝。

　　对于高坝体，当采用拱坝时，面板与拱圈之间可用钢筋或混凝土进行连接。

　　四、水头

　　水头是指单位时间内单位面积上的水流量。在同一时段内，上游坝面和下游坝面的水头损失相等。

　　通常，拱坝和重力坝在设计时，首先要确定水流量。然后根据水流的形式、流速等计算出水头损失。在考虑水头损失后，再对坝体进行整体强度复核，然后确定坝体材料的强度标准。最后通过对坝体的结构设计和施工设计，将水头损失、坝体材料强度和结构强度等方面的综合计算，得到符合工程要求的水头损失。

　　五、荷载作用方式

　　重力坝的荷载主要为水压力、温度力、温度应力和地震作用等。

　　拱坝的荷载主要为水压力、温度力和地震作用等，其中水压力和温度力是主要荷载，地震作用是次要荷载，其他荷载对拱坝的稳定影响不大。

　　重力坝的坝体应力分布比较均匀，拱坝坝体应力分布则较为复杂。

　　因此，两者在荷载作用方式上存在明显差异。