面板堆石壩脫空數(shù)值模擬研究.pdf

1、混凝土面板堆石壩具有眾多優(yōu)點(diǎn)，日漸成為有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的壩型。但是隨著建壩數(shù)量越來越多，也發(fā)現(xiàn)了一些難以解決的問題和難題，“面板脫空”就是其中之一。面板是壩體防滲的主體結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)脫空現(xiàn)象后，面板失去墊層料的支撐導(dǎo)致工作狀況惡化，甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫，影響大壩的正常運(yùn)行。因此越來越受到人們的關(guān)注。本文結(jié)合工程實(shí)例，分析各工況下大壩的運(yùn)行性態(tài)以及水庫運(yùn)行時(shí)面板在脫空情況下的應(yīng)力和變形。
　　本文所做主要工作如下:
　　1、本文綜合分析

2、、比較面板堆石壩材料的各種本構(gòu)模型，確定在三維有限元程序中，分別選用廣義鄧肯E-B模型、殷宗澤薄層單元、線彈性模型來模擬堆石體、接觸面、混凝土面板的應(yīng)力和變形。
　　2、簡(jiǎn)要闡述了三維有限元程序的基本原理。利用三維土石壩靜力計(jì)算程序?qū)π∠诿姘宥咽瘔芜M(jìn)行應(yīng)力變形計(jì)算。結(jié)果表明壩體應(yīng)力變形分布都很合理，同時(shí)也驗(yàn)證了程序的正確性。
　　3、面板脫空破壞的直接原因是脫空導(dǎo)致面板產(chǎn)生了彎曲性結(jié)構(gòu)裂縫。分析彎曲性結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因和機(jī)

3、理，確定選取脫空區(qū)域面板下表面的法向應(yīng)力和變形進(jìn)行脫空分析。
　　4、根據(jù)小溪口面板堆石壩在校核洪水位時(shí)的面板應(yīng)力和變形計(jì)算結(jié)果，選取面板應(yīng)力和位移都不是極值的區(qū)域進(jìn)行脫空模擬，得到應(yīng)力和撓度隨脫空變化的一般趨勢(shì)。
　　5、假定只有一個(gè)區(qū)域脫空，選取面板河床部位斷面上不同高度的5個(gè)位置依次獨(dú)立地進(jìn)行脫空模擬，得到不同高度脫空時(shí)面板應(yīng)力和撓度的變化曲線;假定有多個(gè)區(qū)域發(fā)生脫空現(xiàn)象，對(duì)面板河床斷面上的5個(gè)位置同時(shí)進(jìn)行脫空模擬，研