河谷形狀的量化描述及其對面板堆石壩變形特性的影響研究.pdf

1、修建在陡窄河谷中的面板堆石壩在運行中會出現(xiàn)一些特殊的變形問題，如面板垂直縫的擠壓破壞，周邊縫的錯動、張拉、沉陷變形破壞。這些在實際工程中存在的問題，說明了河谷形狀對面板堆石壩的受力變形會產(chǎn)生影響。但由于影響大壩堆石體變形特性的因素多種多樣，河谷形狀對面板壩的影響難以得到直觀的量化顯示?？紤]到有限元法具有分離量化顯示單一因素對大壩的影響的優(yōu)勢，因此本文采用有限元法研究河谷形狀對面板壩應(yīng)力變形的影響。
　　在研究河谷形狀對面板壩受力變

2、形的影響之前，先給出了河谷形狀的量化定義，以便于后續(xù)的研究。從大壩填土能否形成平面應(yīng)變條件、填土的摩擦角與坡角的對比關(guān)系、河谷的對稱系數(shù)角度出發(fā)，給出了河谷形狀的量化定義。
　　接著對本文河谷形狀的量化定義進行了有限元驗證計算。計算結(jié)果表明:窄河谷下，大壩中出現(xiàn)了應(yīng)力拱效應(yīng)，寬河谷下，大壩中沒有出現(xiàn)應(yīng)力拱效應(yīng);陡河谷邊坡下，堆石會沿著兩岸山體和堆石之間的交界面產(chǎn)生相對滑移，緩河谷邊坡下，會在堆石內(nèi)部產(chǎn)生第二滑動面;河谷對稱，大壩的

3、應(yīng)力變形規(guī)律良好，河谷非對稱，大壩的應(yīng)力變形規(guī)律不對稱。河谷寬窄、河谷邊坡陡緩、河谷對稱性的量化定義是合理的。
　　然后研究了河谷形狀量化定義對面板壩應(yīng)力變形的影響。通過對不同河谷形狀下大壩計算結(jié)果的分析和對比，量化顯示了河谷形狀對面板壩的應(yīng)力變形的影響。通過河谷寬度、河谷邊坡、河谷對稱性與大壩應(yīng)力、位移的關(guān)系曲線，得出窄河谷對面板壩應(yīng)力變形的影響較大，寬河谷對面板壩應(yīng)力變形的影響較小;陡邊坡河谷對面板壩應(yīng)力變形的影響較大，緩邊坡