施工期壩面過(guò)水面板堆石壩滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合分析.pdf

1、隨著混凝土面板堆石壩筑壩技術(shù)的發(fā)展,混凝土面板堆石壩越建越高、工程規(guī)模越來(lái)越大,已成為現(xiàn)代面板堆石壩發(fā)展的基本趨勢(shì)。在面板堆石壩的施工過(guò)程中,往往截流后壩基處理和壩體填筑工程量較大,造成汛期前不能將壩體填筑到攔洪高程,因此采用圍堰和大壩壩面過(guò)水的度汛方案往往是可供選擇的方案之一。對(duì)于采用壩面過(guò)水度汛方案的面板堆石壩,如何合理而準(zhǔn)確地進(jìn)行汛期及運(yùn)行期大壩的滲流和應(yīng)力變形分析,對(duì)于此類工程設(shè)計(jì)與施工具有重要意義。本文首先論述了面板堆石壩施工

2、期導(dǎo)流度汛標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流方式及其選擇。論述了壩面過(guò)水度汛的一般程序,并結(jié)合工程實(shí)例加以說(shuō)明。其次,基于滲流場(chǎng)與溫度場(chǎng)計(jì)算原理的相似性的對(duì)比分析,論證了在通用有限元程序ADINA中實(shí)現(xiàn)面板堆石壩滲流計(jì)算的可能性?；诜蔷€性鄧肯-張EB本構(gòu)模型,通過(guò)在ADINA中應(yīng)用單元生死功能、時(shí)間函數(shù)、時(shí)間步的聯(lián)合設(shè)置來(lái)模擬了堆石壩分層填筑、汛期過(guò)水及汛后填筑過(guò)程。探討了堆石壩滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)相互作用的耦合機(jī)理,通過(guò)滲透系數(shù)與孔隙率之間的函數(shù)關(guān)系,建立了滲流

3、場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合分析的非線性數(shù)學(xué)模型。最后,基于上述研究成果,結(jié)合黃石灘面板堆石壩工程,分析了施工期壩面過(guò)水對(duì)大壩滲流場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的影響規(guī)律及對(duì)汛后大壩填筑的應(yīng)力場(chǎng)的影響規(guī)律。同時(shí)針對(duì)考慮堆石體滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合這兩種情況,進(jìn)行了大壩滲流場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的二維有限元分析計(jì)算,獲得了上述兩種情況下大壩滲流場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的分布與變化規(guī)律。本文所建立或提出的上述模型及方法,為施工期壩面過(guò)水面板堆石壩的滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及其耦合分析的計(jì)算方法進(jìn)行了一些探索,所獲