水工建筑物稳定计算看这里轻松学一、结构的强度、刚度和稳定性。工程结构的首要功能,是要能承载和传递荷载(荷载是指使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素)。要传递荷载,首先是要能承受荷载。什么叫做能承受荷载在工程上有三个基本标准。这三个基本标准就是:强度、刚度和稳定性。什么是强度强度是指材料或结构能承受多大的载荷而不破坏。简单的例子,就是给一根杆件施加力,这个力大到一定程度就把它掰断了,这个杆件在外力作用下发生破坏时出现的最大应力,就是极限强度,也可称为破坏强度(有些材料在达到极限强度前还有个屈服强度,这里不细说)。什么是刚度刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。建筑结构在使用上有变形极限的要求,假如变形太大,虽然可能还没有破坏,但实际上已经失去了它的使用功能。但还存在一种情况:可能结构既还未破坏也未变形太大,但却已失去了它作为结构的功能,这就是结构的稳定性问题。什么是结构的稳定性所谓结构的稳定性,是指结构在外载荷的作用下,能够保持原有平衡状态的能力。假如结构在外荷载作用下不能保持原有平衡状“”态,就叫做 失稳 。比如房屋建筑结构的压杆稳定问题等。水工建筑上常遇到的是抗滑稳定和抗倾稳定问题。比如一个重力坝,它功能是能挡水,有一种情况:即它的材料被破坏了,或变形了,这就是强度或刚度问题;但也可能有一种情况:它内部的材料可能并没有破坏或变形,但是被水平力推动了,或者被倾覆了,那它也已经不能发挥挡水功能了,要造成巨大的灾害。这就是重力坝的抗滑稳定和抗倾稳定。本文主要讨论的仅为水工建筑物的稳定计算问题。另外正如文章标题所示的,本文只是浅谈和科普性质,并未深化探讨。二、水工建筑物抗滑、抗倾稳定问题概述水工建筑物的抗滑稳定和抗倾稳定问题,比如重力坝的稳定、水闸闸室的稳定、泵站泵房的稳定、挡土墙的稳定等等,基本上都可以归结为一个简单的模型,如下图所示:上图中,水平方向的合力 ΣP,铅直方向的合力 ΣW,顺时针方向的合力矩 ΣM 顺时针,逆时针方向的合力矩 ΣM 逆时针。法律规范给出的稳定安全系数计算公式为:抗滑稳定安全系数 Kc=ΣW/ΣP,须大于法律规范要求的值。抗倾稳定安全系数 K0=ΣMV/ΣMH,须大于法律规范要求的值。下面再具体解释。三、抗滑问题的力学解释上面提到抗滑稳定安全系数的计算公式是 Kc=ΣW/ΣP,即铅直方向的合力和水平方向的合力的比值要大于一定的值,此值须大于1.0,而有...