釘結(jié)護面板加固高土石壩抗震效果彈塑性分析.pdf

1、土石壩因具有選材容易、工程造價較低、結(jié)構(gòu)簡單、抗震性能較好等諸多優(yōu)良特性而應用廣泛。隨著土力學理論以及施工技術的不斷進步，土石壩更是成為了主流壩型。我國土石壩建設主要在西部地區(qū)，該地區(qū)地貌、地質(zhì)條件復雜，地震發(fā)生頻繁且強度較大，土石壩抗震措施研究的迫切性和重要性也越來越突出。目前，土石壩的震害資料以及研究成果已經(jīng)表明:地震作用下土石壩的破壞首先發(fā)生在壩頂區(qū)域，該區(qū)域的堆石體由于“鞭鞘”效應狀態(tài)最不穩(wěn)定，因此應對該區(qū)域的土體穩(wěn)定性加以重視

2、，采取相應的抗震加固方法。加筋技術是當代巖土工程領域最為常見，也是最為重要的加固方法。通過采用合理的加筋錨固措施，不僅可以大幅提高構(gòu)筑物的強度，還在一定程度上減小了工程材料的使用量，而且該技術有利于安全施工，釘結(jié)護面板加固措施就是其中一種。自釘結(jié)護面板加固措施提出以來，已經(jīng)在一些土石壩工程設計中加以應用，如已建成的吉林臺面板堆石壩和擬建的兩河口心墻堆石壩，但主要是采用工程類比進行設計，缺乏相應的分析方法來定量評價。
　　本文采用彈

3、塑性有限元方法對采用釘結(jié)護面板加固措施前后的150m級面板堆石壩進行靜、動力計算，從沉降、大小主應力、加速度響應、面板撓度與應力、壩體剪應變、永久位移方面分析加固措施對大壩抗震性能的影響。旨在為實際工程提供一定的數(shù)值依據(jù)。具體工作如下:
　　(1)針對堆石體材料的壓力相關性以及滯回特性，對廣義塑性模型進行了相應地改進。
　　(2)對無措施工況下150m級面板堆石壩進行彈塑性有限元計算，通過對壩體剪應變以及永久位移的分析，進一

4、步確定大壩的加筋范圍。
　　(3)通過對壩體以及釘結(jié)護面板加固措施在0.5g峰值加速度強震作用下的數(shù)值模擬，研究加筋前后壩體的沉降、大小主應力、加速度響應、面板撓度與應力、壩體剪應變、永久位移變化特性，分析釘結(jié)護面板加固措施的加固效果。
　　(4)在基本工況的基礎上，增加了不同地震強度以及相同地震強度下不同地震波頻譜特性工況的計算，用以分析在不同強度，不同地震波譜情況下釘結(jié)護面板加固措施對壩體穩(wěn)定的貢獻程度。
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