高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩抗震性能研究.pdf

1、高聚物防滲墻是針對土質(zhì)堤壩除險加固需要研發(fā)的防滲加固新技術(shù)，具有快捷、輕質(zhì)、高韌、耐久、微創(chuàng)、環(huán)保等優(yōu)點，正逐漸大規(guī)模應(yīng)用于土質(zhì)堤壩除險加固，產(chǎn)生了良好的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，有很大的推廣應(yīng)用價值。本文針對這一新技術(shù)目前研究的盲區(qū)及震區(qū)應(yīng)用推廣的關(guān)鍵點——動力特性及抗震性能展開研究。論文從室內(nèi)試驗、模型試驗、數(shù)值模擬、理論分析等諸多方面入手，著重研究了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩地震響應(yīng)特性及其抗震性能，完成的主要工作如下:
　　(1)應(yīng)

2、用壓電陶瓷彎曲元測試技術(shù)研究了高聚物注漿材料動力特性。解決了影響精確測試高聚物注漿材料剪切波速的關(guān)鍵問題。測試得到了不同密度下高聚物注漿材料的動剪切波速及其動剪切模量，給出了工程中快速判定高聚物防滲墻動剪切模量的方法。對比分析了動、靜彈性模量，給出了兩者之間的二次多項式函數(shù)關(guān)系。討論了高聚物注漿材料和筑壩黏土動模量的相關(guān)性。
　　(2)進(jìn)行了原型材料防滲墻土質(zhì)堤壩動力離心試驗方法的研究。設(shè)計了防滲墻土質(zhì)堤壩非等應(yīng)力模型相似關(guān)系?；?/p>

3、于統(tǒng)計學(xué)單因素方差分析方法，設(shè)計了用于動力離心試驗的高聚物防滲墻模型，基于土工離心模型試驗原理，設(shè)計了動力離心模型專用微?；炷?。經(jīng)試驗測試兩組防滲墻物理、力學(xué)特性均符合動力離心試驗要求。
　　(3)基于動力離心試驗成果研究了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩和混凝土防滲墻土質(zhì)堤壩在超重力和地震作用下的地震響應(yīng)特征。在分析兩組防滲墻墻體動應(yīng)力、壩體加速度、壩頂沉降、壩體超孔隙水壓力及動土壓力增量等地震響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，重點研究了兩組墻體、壩體地

4、震反應(yīng)異同點。在試驗中觀察到混凝土防滲墻的破壞現(xiàn)象，找出了傳統(tǒng)防滲墻土質(zhì)堤壩抗震不利部位。
　　(4)研究了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩抗震性能。利用ABAQUS有限元軟件，結(jié)合彎曲元試驗得出的高聚物注漿材料動力特性，建立了基于黏彈性人工邊界地震波輸入方法和考慮土體黏彈性的高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩三維數(shù)值模型，利用試驗結(jié)果驗證了模型的正確性和合理性。獲得了高聚物防滲墻及其土質(zhì)堤壩的地震響應(yīng)特性，計算結(jié)果聯(lián)合試驗結(jié)果明確了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩抗