本發(fā)明涉及一種大壩面板的保護(hù)裝置，具體涉及一種混凝土面板堆石壩面板脫空的氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置，本發(fā)明還涉及這種氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

混凝土面板堆石壩因其對(duì)地形地質(zhì)條件的適應(yīng)性、就地取材的經(jīng)濟(jì)性以及施工和運(yùn)行維護(hù)的便利性備受國(guó)內(nèi)外壩工界青睞[1,2]。我國(guó)自1982年建成首座混凝土面板堆石壩以來(lái)，其設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)技術(shù)均得到長(zhǎng)足發(fā)展，現(xiàn)已成為已建、在建和擬建混凝土面板堆石壩數(shù)量最多的國(guó)家[3]。其中，已經(jīng)建成投產(chǎn)的清江水布埡面板堆石壩最大壩高233m，居世界同類壩型之首[1,3]；擬建的茨哈峽和大石峽等混凝土面板堆石壩最大壩高甚至突破250m[4,5]。這類高壩工程一旦出現(xiàn)隱患或險(xiǎn)情，將對(duì)下游居民生命財(cái)產(chǎn)和工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境造成重大威脅，故保障其長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。

面板堆石壩筑壩粗顆粒材料在荷載和環(huán)境因素作用下易于發(fā)生顆粒棱角破碎并表現(xiàn)出顯著的流變特性，故大壩在竣工后將發(fā)生量值可觀的后期變形[6]，使剛度較大的混凝土面板與墊層料之間出現(xiàn)脫空，從而使混凝土面板應(yīng)力狀態(tài)惡化，出現(xiàn)沿壩軸向的水平裂縫[7,8]。地震荷載作用下堆石料亦因顆粒破碎而收縮，大壩整體震陷并使混凝土面板與墊層料脫空[5,9]。紫坪鋪面板堆石壩地震破壞機(jī)理的數(shù)值模擬研究結(jié)果表明，汶川地震中二、三期面板之間水平施工縫的剪切破壞亦由面板脫空所致[10,11]?？梢?jiàn)，面板與墊層料脫空實(shí)為影響混凝土面板堆石壩長(zhǎng)期安全的一大重要病害，一旦發(fā)生將對(duì)防滲體系安全造成嚴(yán)重威脅。

堆石料流變導(dǎo)致的面板脫空持續(xù)時(shí)間漫長(zhǎng)，難以察覺(jué)；而堆石體震陷引起的面板脫空則在地震過(guò)程中瞬間發(fā)生，防范不及。因此，通常只能在面板表面出現(xiàn)裂縫等繼發(fā)病害后進(jìn)行修復(fù)處理。常規(guī)的做法是通過(guò)紅外熱成像、探地雷達(dá)和聲波映像等無(wú)損檢測(cè)方法，并輔以適當(dāng)?shù)你@孔檢查脫空范圍和脫空深度，然后對(duì)脫空區(qū)進(jìn)行充填灌漿處理[12,13]。

目前，國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)中尚未出現(xiàn)面板脫空后立即對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)、防止防滲體系進(jìn)一步損壞的裝置。

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述空白，本發(fā)明提供一種混凝土面板堆石壩面板脫空的氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置及其設(shè)計(jì)方法，目的是在面板與墊層料之間發(fā)生脫空，且脫空量達(dá)到危害混凝土面板安全的量值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)氣囊式保護(hù)裝置，使充氣氣囊支撐面板，從而改善混凝土面板的受力狀態(tài)，防止出現(xiàn)表面裂縫和錯(cuò)臺(tái)等繼發(fā)病害。

完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是，一種混凝土面板堆石壩面板脫空的氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置，設(shè)置在混凝土面板堆石壩面板下的擠壓邊墻內(nèi)，其特征在于，自動(dòng)保護(hù)裝置由三個(gè)部分組成：保護(hù)氣囊、氣體發(fā)生器及自動(dòng)觸發(fā)裝置，其中的保護(hù)氣囊安裝于臨近壩頂部位的預(yù)制混凝土擠壓邊墻內(nèi)；所述的氣體發(fā)生器通過(guò)通氣管與該保護(hù)氣囊相連；所述的自動(dòng)觸發(fā)裝置中設(shè)有脫空量探測(cè)器電點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，該電點(diǎn)火機(jī)構(gòu)和所述發(fā)氣體發(fā)生器連接，控制該發(fā)氣體發(fā)生器的啟動(dòng)。

本發(fā)明的基本工作原理：

面板脫空自動(dòng)保護(hù)裝置宜安裝在堆石料較為深厚，面板易于發(fā)生脫空且可能脫空量較大的河谷中央部位，并向兩岸坡延伸一定距離，有條件時(shí)應(yīng)通過(guò)三維有限單元法對(duì)脫空范圍進(jìn)行計(jì)算分析后確定，如圖1所示。脫空保護(hù)裝置的安裝高程可通過(guò)懸臂面板的抗拉或抗裂條件，由結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法確定，見(jiàn)下文。

在面板堆石壩長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中或者當(dāng)其遭受地震時(shí)，堆石體沉降并與面板分離，面板處于懸臂工作狀態(tài)，當(dāng)脫空深度達(dá)到一定量值時(shí)，若不進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，面板上表面將出現(xiàn)拉裂縫甚至折斷。本專利所涉及的氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置將在面板脫空量達(dá)到一定量值時(shí)自動(dòng)觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器點(diǎn)火后迅速產(chǎn)生大量氣體，并對(duì)氣囊快速充氣，使膨脹的氣囊支撐脫空的面板，從而改善面板工作狀態(tài)，如圖2所示。

混凝土面板脫空自動(dòng)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

圖3是混凝土面板脫空自動(dòng)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)的示意圖，該裝置安裝于臨近壩頂部位的預(yù)制混凝土擠壓邊墻內(nèi)，該裝置主要由三個(gè)部分組成，即保護(hù)氣囊、氣體發(fā)生器以及自動(dòng)觸發(fā)裝置。

(1)保護(hù)氣囊：是該自動(dòng)保護(hù)裝置的核心構(gòu)件，面板脫空量達(dá)不到點(diǎn)火閾值時(shí)，保護(hù)氣囊折疊于氣囊盒中，并用鋁質(zhì)蓋板保護(hù)；當(dāng)面板脫空量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，氣囊快速充氣并向外鼓脹，對(duì)面板起到支撐作用。保護(hù)氣囊可參照汽車工業(yè)中的生產(chǎn)方法[14,15]，由機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性和耐腐蝕性良好的聚酰胺(尼龍)織物縫制，并以氯丁橡膠或硅酮作為涂層材料。單塊面板下保護(hù)氣囊的個(gè)數(shù)及其徑、緯向抗拉強(qiáng)度可通過(guò)計(jì)算分析確定，見(jiàn)下文。

(2)氣體發(fā)生器：是該自動(dòng)保護(hù)裝置的核心構(gòu)件，通過(guò)通氣管與保護(hù)氣囊相連。當(dāng)面板脫空量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)火引燃其中的產(chǎn)氣劑，釋放大量氣體，這些氣體經(jīng)過(guò)濾后通過(guò)通氣管充入保護(hù)氣囊，其工作原理與汽車安全氣囊中類似[16,17]。氣體發(fā)生器中產(chǎn)氣藥劑可以疊氮化鈉(NaN₃)為主體，其氧化劑可以采用三氧化二鐵(Fe₂O₃)或者氧化銅(C_uO)等。該系列藥劑具有性能穩(wěn)定，氣體溫度相對(duì)較低、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)[16]；但疊氮化鈉具有很強(qiáng)的毒性，反應(yīng)后生成的氣體中，氮的氧化物(NO和NO₂)含量高，回收氣囊時(shí)應(yīng)特別注意。

(3)自動(dòng)觸發(fā)裝置：是該自動(dòng)保護(hù)裝置的核心構(gòu)件，具有脫空量探測(cè)和自動(dòng)通電觸發(fā)氣體發(fā)生器的雙重功能，如圖3(b)所示。該觸發(fā)裝置中，一組為氣體發(fā)生器電點(diǎn)火具供電的電池通過(guò)高強(qiáng)鋼絲與混凝土面板相連。該電池組陰極與氣體發(fā)生器陰極線纜相連；其陽(yáng)極正對(duì)一組銅片，該銅片與氣體發(fā)生器陽(yáng)極線纜相連。當(dāng)面板與墊層料緊密貼合時(shí)，電池陽(yáng)極與陽(yáng)極銅片處于斷開(kāi)狀態(tài)，自動(dòng)保護(hù)裝置不工作。隨著面板與墊層料脫空深度的增加，高強(qiáng)鋼絲牽引電池組沿著其斜坡軌道向上運(yùn)動(dòng)，并靠近陽(yáng)極銅片。當(dāng)脫空量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，電池組陽(yáng)極與陽(yáng)極銅片接觸，電點(diǎn)火具通電觸發(fā)氣體發(fā)生器工作。與此同時(shí)，置于壩頂與電點(diǎn)火具并聯(lián)的警報(bào)器開(kāi)始工作，提示巡視人員，該處脫空量已到達(dá)設(shè)定閾值，應(yīng)盡快處置。該裝置中允許脫空量可通過(guò)調(diào)整電池組陽(yáng)極與陽(yáng)極銅片之間的距離實(shí)現(xiàn)，方便可靠。

完成本申請(qǐng)第二個(gè)發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是，以上混凝土面板堆石壩面板脫空的氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟如下：

(1).自動(dòng)保護(hù)裝置安裝位置的確定之一：根據(jù)荷載條件、面板混凝土材料強(qiáng)度、面板尺寸及其配筋方式確定面板臨界脫空深度；

(2).自動(dòng)保護(hù)裝置安裝位置的確定之二：根據(jù)脫空點(diǎn)處的受壓條件并考慮構(gòu)造要求確定安裝位置；

(3).安全氣囊的強(qiáng)度參數(shù)的確定之一：根據(jù)面板脫空深度、安全氣囊尺寸、安裝位置以及安全氣囊個(gè)數(shù)(指單塊面板下安全氣囊的總數(shù))確定氣囊工作時(shí)的內(nèi)部壓力；

(4).安全氣囊的強(qiáng)度參數(shù)的確定之二：根據(jù)氣囊內(nèi)部壓力、氣囊端部尺寸及其平衡條件，確定氣囊經(jīng)向和緯向抗拉強(qiáng)度。

自動(dòng)保護(hù)裝置安裝位置確定方法：

本發(fā)明中所述自動(dòng)保護(hù)裝置安裝位置是指安全氣囊中心線的高程，如圖1中水平虛線所示。其確定可分兩步實(shí)施：(1)根據(jù)荷載條件、面板混凝土材料強(qiáng)度、面板尺寸及其配筋方式確定面板臨界脫空深度；(2)根據(jù)脫空點(diǎn)處的受壓條件并考慮構(gòu)造要求確定安裝位置。為便于闡述，現(xiàn)引入下述記號(hào)：

h_s＝面板頂部高程；h_w＝正常蓄水位；h_g＝面板脫空(脫空區(qū)與非脫空區(qū)分界處)高程；ρ_w＝庫(kù)水的密度；ρ_s＝面板混凝土的密度；w＝面板的寬度；h＝面板的厚度；g＝重力加速度，向下為正；a_x＝水平向地震加速度，向壩內(nèi)為正；a_y＝豎直向地震加速度，向下為正；θ＝面板與水平面的夾角；f_c＝混凝土的抗壓強(qiáng)度；f_t＝混凝土的抗拉強(qiáng)度；z＝面板等效受壓區(qū)厚度；f_y＝鋼筋的抗拉強(qiáng)度；A_s＝單寬面板中鋼筋面積。

圖4為面板與墊層料脫空后懸臂面板的受力分析示意圖，面板脫空區(qū)與非脫空區(qū)的分界處是承受彎矩最大，最容易出現(xiàn)裂縫或者折斷的部位，該部位的順坡向軸力為

其中：a_t為沿面板坡向向下的加速度，即

a_t＝(g+a_y)sinθ-a_xcosθ (2)

該部位的彎矩為

其中：a_n為沿面板法向向內(nèi)的加速度，即

a_n＝(g+a_y)cosθ+a_xsinθ (4)

式(3)中如果面板脫空高度在蓄水位以上，則右端第二項(xiàng)由水壓力貢獻(xiàn)的彎矩不應(yīng)計(jì)入。

面板堆石壩中混凝土面板大多采用單層雙向配筋，并布設(shè)于板厚中間[3,18]，如圖5(a)所示。面板臨界脫空深度應(yīng)根據(jù)抗裂分析或抗斷分析確定，對(duì)于流變引起的脫空，由于過(guò)程緩慢，不易察覺(jué)，建議按照抗裂分析確定；對(duì)于地震引起的脫空，因面板裂縫難以避免，宜由抗斷分析確定。

抗裂分析假定鋼筋和混凝土均處于彈性變形狀態(tài)，混凝土應(yīng)力可由軸向力和彎矩兩部分的貢獻(xiàn)疊加而成，如圖5(b)所示。由于鋼筋位于板厚中央，不承擔(dān)彎矩，且配筋率較低(0.3-0.4％)[18]，可以忽略其承擔(dān)的軸力，故面板在軸向荷載N和彎矩M共同作用下上表面抗裂條件可以表示為：

將式(1)和式(3)代入式(5)可以得到一個(gè)以脫空深度h_g為未知量的一元二次方程，可以通過(guò)數(shù)值方法或圖解法得到基于抗裂分析的臨界脫空深度。

對(duì)于面板抗斷分析，忽略受拉區(qū)混凝土的作用，并將受壓區(qū)混凝土應(yīng)力狀態(tài)作圖5(c)所示的簡(jiǎn)化，即假定受壓區(qū)混凝土全部達(dá)到抗壓強(qiáng)度，鋼筋亦同時(shí)達(dá)到其抗拉強(qiáng)度，則可以根據(jù)軸力平衡和力矩平衡列出下列兩式：

f_c·w·z-f_y·w·A_s＝N (6)

將式(1)和式(3)代入式(6)和式(7)可以得到含有兩個(gè)未知量的方程組，即脫空深度h_g和面板等效受壓區(qū)厚度z，同樣可通過(guò)數(shù)值方法或圖解法得到基于抗斷分析的臨界脫空深度。

本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的空白，在面板與墊層料之間發(fā)生脫空且脫空量達(dá)到危害混凝土面板安全的量值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)氣囊式保護(hù)裝置，使充氣氣囊支撐面板，從而改善混凝土面板的受力狀態(tài)，防止出現(xiàn)表面裂縫和錯(cuò)臺(tái)等繼發(fā)病害。

本發(fā)明旨在當(dāng)混凝土面板堆石壩的面板與其墊層料發(fā)生脫空，且脫空量達(dá)到一定量值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)氣囊式保護(hù)裝置，防止止水系統(tǒng)出現(xiàn)繼發(fā)病害，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為：

(1)提出了用保護(hù)氣囊、氣體發(fā)生器和自動(dòng)觸發(fā)裝置為核心構(gòu)件的氣囊式保護(hù)裝置保護(hù)脫空后面板的思想，國(guó)內(nèi)外目前尚無(wú)面板脫空的自動(dòng)保護(hù)裝置。

(2)根據(jù)面板脫空問(wèn)題設(shè)計(jì)的自動(dòng)觸發(fā)裝置采用一組置于滑動(dòng)軌道的電池組來(lái)控制，允許脫空量通過(guò)調(diào)整電池組陽(yáng)極與陽(yáng)極銅片之間的距離實(shí)現(xiàn)，該思想具有原創(chuàng)性。

(3)提出了按照抗裂準(zhǔn)則和抗斷準(zhǔn)則確定斜置面板臨界脫空深度的方法，綜合考慮構(gòu)造要求，建議了保護(hù)氣囊安裝高程確定方法。

(4)提出了考慮面板脫空深度、安全氣囊尺寸、安裝位置以及安全氣囊個(gè)數(shù)(指單塊面板下安全氣囊的總數(shù))等因素的氣囊經(jīng)向和緯向抗拉強(qiáng)度確定方法。

特別提示：本裝置是一種臨時(shí)保護(hù)裝置，旨在為采用工程手段處置面板脫空病害爭(zhēng)取時(shí)間，一旦自動(dòng)觸發(fā)裝置工作，壩頂報(bào)警器發(fā)出脫空警報(bào)信息后，應(yīng)盡快采用充填灌漿等永久處置措施。

附圖說(shuō)明

圖1為氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置的安裝范圍與高程(上游視圖)；

圖1中，氣囊式自動(dòng)保護(hù)裝置的安裝范圍1-1，自動(dòng)保護(hù)裝置1-2，混凝土趾板1-3，混凝土面板1-4；

圖2為充氣氣囊保護(hù)混凝土面板的基本工作原理；

圖2中，充氣氣囊2-1，初始輪廓2-2，堆石料2-3，變形后輪廓2-4，墊料層2-5，主堆石區(qū)2-6，堆次石區(qū)2-7，上游蓋重2-8，過(guò)渡料2-9；

圖3-a、圖3-b、圖3-c為混凝土面板脫空自動(dòng)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3-a、圖3-b、圖3-c中，保護(hù)氣囊3-1，氣體發(fā)生器3-2，電點(diǎn)火具3-3，陰極線纜3-4，陽(yáng)極線纜3-5，環(huán)狀線纜(接電源陰極)3-6；電池組3-7；高強(qiáng)鋼絲3-8，銅片(接陽(yáng)極線纜)3-9，通氣管3-10，定滑輪3-11，混凝土面板3-12，鋁質(zhì)蓋3-13，電池組軌道3-14，氣囊盒3-15，警報(bào)器3-16；

圖4-a、圖4-b為懸臂面板的受力分析示意圖；

圖4-a、圖4-b中，易裂面4-1；

圖5-a、圖5-b、圖5-c為混凝土面板配筋形式以及抗裂和抗斷分析示意圖；

圖5-a、圖5-b、圖5-c中，順坡向鋼筋5-1，水平向鋼筋5-2，軸力引起的應(yīng)力5-3，彎矩引起的應(yīng)力5-4，裂縫5-5；

圖6-a、圖6-b為臨界脫空深度的作圖確定法；

圖7為氣囊支撐面板時(shí)的受力簡(jiǎn)圖；

圖7中，氣囊安裝位置7-1，脫空點(diǎn)7-2；

圖8-a～圖8-e為氣囊支撐面板時(shí)內(nèi)部受力分析示意圖；

圖9為氣囊抗拉強(qiáng)度與其個(gè)數(shù)的關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：某混凝土面板堆石壩各項(xiàng)參數(shù)如表1所列，試分別根據(jù)抗裂準(zhǔn)則和抗斷準(zhǔn)則確定面板臨界脫空深度。

表1某混凝土面板堆石壩臨界脫空計(jì)算參數(shù)

參照?qǐng)D6-a、圖6-b：

圖6-a繪制了面板脫空過(guò)程中按照彈性假定計(jì)算的脫空點(diǎn)處面板表面拉應(yīng)力與脫空深度的關(guān)系，根據(jù)面板混凝土的抗拉強(qiáng)度，可以計(jì)算得臨界脫空點(diǎn)處高程大約為98.5m，也即抗裂分析確定的面板脫空深度約為1.5m。圖6-b繪制了面板脫空過(guò)程中按照式(6)和式(7)確定的脫空深度與等效受壓區(qū)高度的關(guān)系，根據(jù)面板斷裂時(shí)刻的受力條件，相對(duì)受壓區(qū)高度(z/h)必定小于0.5，此處令相對(duì)受壓區(qū)高度為0.3，得到斷裂時(shí)刻面板脫空點(diǎn)高程約98.0m，即抗斷分析確定的面板脫空深度約為2.0m。

根據(jù)目前的工程經(jīng)驗(yàn)，面板的臨界脫空深度普遍在正常蓄水位以下，因此在分析氣囊支撐面板的受力情況時(shí)，可以不計(jì)水壓力的作用。此外，可以通過(guò)合理設(shè)計(jì)氣囊尺寸使其工作時(shí)脫空部位面板處彎矩為零，故其受力情況可如圖7所示進(jìn)行簡(jiǎn)化。若設(shè)臨界脫空狀態(tài)時(shí)面板沿坡向長(zhǎng)度為L(zhǎng)，氣囊安裝位置為x(從面板頂部算起)，則氣囊的安裝位置應(yīng)滿足下述條件：

其中：第二個(gè)不等式約束必須滿足的原因是一旦該條件不滿足，脫空點(diǎn)處需要承受拉力，而墊層料是不可能提供該拉力的。這意味著若保護(hù)氣囊安裝在臨界脫空深度的一半以下，將引起新的脫空。由于面板頂部與防浪墻之間需要安裝水平止水，為減小施工困難，安全氣囊不宜安裝在面板頂部。綜合上述考慮，建議將保護(hù)氣囊安裝于x＝L/3處。

參照?qǐng)D7：安全氣囊的強(qiáng)度參數(shù)確定方法(圖7中氣囊安裝位置7-1，脫空點(diǎn)7-2)：

安全氣囊強(qiáng)度參數(shù)按照下述步驟實(shí)施：(1)根據(jù)面板脫空深度、安全氣囊尺寸、安裝位置以及安全氣囊個(gè)數(shù)(指單塊面板下安全氣囊的總數(shù))確定氣囊工作時(shí)的內(nèi)部壓力；(2)根據(jù)氣囊內(nèi)部壓力、氣囊端部尺寸及其平衡條件，確定氣囊經(jīng)向和緯向抗拉強(qiáng)度。氣囊支撐面板時(shí)內(nèi)部受力情況如圖8所示，現(xiàn)記：

L＝面板沿壩坡的脫空長(zhǎng)度；x＝安全氣囊安裝位置(圖7)；W＝氣囊寬度；H＝氣囊高度(沿壩坡方向長(zhǎng)度)；N＝單塊面板下氣囊個(gè)數(shù)；p＝氣囊內(nèi)部壓力；T,T'＝氣囊經(jīng)向和緯向強(qiáng)度；a,b,c＝氣囊端部橢圓半軸的長(zhǎng)度(圖8)。

根據(jù)脫空段面板繞脫空點(diǎn)的力矩平衡條件可以得到氣囊的內(nèi)部壓力，即

故

設(shè)氣囊端部在內(nèi)部壓力p作用下形狀是橢圓，如圖8(b)和圖8(c)所示，并記該橢圓的兩個(gè)半軸長(zhǎng)度分別為a和b，則根據(jù)氣囊端部平衡條件可以得到單位長(zhǎng)度氣囊所受到的最大拉力T，即

T＝max{a·p,b·p} (11)

式(11)給出了氣囊在A-A剖面內(nèi)的最大拉力值。氣囊沿另一方向的最大拉力值可以根據(jù)相同的原則確定，如圖8(d)和8(e)所示，即

T′＝max{a·p,c·p} (12)

單位寬度的氣囊在經(jīng)向(A-A剖面)和緯向(B-B剖面)的抗拉強(qiáng)度不得低于由式(11)和式(12)所確定的量值。

實(shí)施例2：針對(duì)表1所述參數(shù)以及抗斷原則確定的某混凝土面板堆石壩面板臨界脫空深度為2m，現(xiàn)給定下述補(bǔ)充條件，試確定保護(hù)氣囊的經(jīng)向和緯向抗拉強(qiáng)度。

表2確定的安全氣囊強(qiáng)度補(bǔ)充參數(shù)

圖9中繪制了根據(jù)式(9)～式(12)計(jì)算得到的安裝不同數(shù)量保護(hù)氣囊時(shí)對(duì)其強(qiáng)度的要求，從中可以看出，單塊面板下氣囊數(shù)量越多，對(duì)氣囊的抗拉強(qiáng)度要求越低，在本案例中，當(dāng)保護(hù)氣囊數(shù)量為10時(shí)，抗拉強(qiáng)度為T(mén)＝T'＝6.89kN/m?？梢愿鶕?jù)該強(qiáng)度要求，選擇氣囊的制作材料。