考慮流變特性的面板砂礫石壩靜動(dòng)力有限元分析.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和能源需求的日益擴(kuò)大，我國(guó)水電事業(yè)迎來(lái)了一個(gè)前所未有的發(fā)展期。但由于受到建壩條件制約，可開發(fā)的裝機(jī)大多位于西南等地質(zhì)不穩(wěn)定區(qū)域，因而選取一種可靠的壩型尤為重要。面板壩具有適應(yīng)性好，抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，目前在新建和擬建的高壩中占有很大比例，但隨著砂礫石和軟巖等材料的上壩，如何更為合理的控制設(shè)計(jì)中遇到的應(yīng)力變形問題對(duì)大壩能否安全運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。
　　本文在研究面板砂礫石壩流變影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)行壩體有限元靜動(dòng)力

2、分析，總結(jié)出壩體在不同工況下的應(yīng)力變形發(fā)展趨勢(shì)。目前，在面板壩的靜力有限元結(jié)構(gòu)計(jì)算中，常用的本構(gòu)模型有非線性彈性和彈塑性兩種模型，它們對(duì)于壩高較低的情況可以得出較為合理的結(jié)論，但是隨著我國(guó)高壩大庫(kù)的建設(shè)，仍采用這種方法而忽略時(shí)間效應(yīng)對(duì)壩體材料應(yīng)力變形的影響，就可能導(dǎo)致結(jié)果部分失真。本次研究先結(jié)合已建的部分工程實(shí)例，證明流變效應(yīng)影響的存在，然后闡述其產(chǎn)生原理，并在此基礎(chǔ)上對(duì)比選出用于模擬砂礫石料流變的七參數(shù)模型，以及在有限元程序中實(shí)現(xiàn)的方

3、法。
　　另外，本文結(jié)合面板砂礫石壩在地震作用下的動(dòng)力反應(yīng)特點(diǎn)，首先論述了幾種較為成熟的砂礫石料和接觸面動(dòng)力模型，并研究了在實(shí)際分析中遇到的動(dòng)水壓力、壩基計(jì)算范圍、地震波選取與輸入以及接縫單元等關(guān)鍵問題，在此基礎(chǔ)上采用基于等效線性粘彈性模型的分析方法輸入ABAQUS軟件進(jìn)行有限元模擬。最后，依托位于強(qiáng)震區(qū)的黑泉面板砂礫石壩，模擬壩體在竣工期、蓄水期、蓄水運(yùn)行兩年后以及運(yùn)行期遭遇8度設(shè)計(jì)地震時(shí)的應(yīng)力變形，并最終分析總結(jié)出流變和地震作