土石壩地基混凝土防滲墻應(yīng)力變形數(shù)值模擬研究.pdf

1、對(duì)于深厚覆蓋層上的土石壩，目前通常采用混凝土防滲墻作為垂直防滲設(shè)施。在土石壩填筑并蓄水時(shí)，防滲墻的受力非常復(fù)雜，目前大多采用有限元法分析防滲墻的應(yīng)力和變形。然而，有限元計(jì)算出的防滲墻的應(yīng)力和變形普遍偏大，且存在較大的拉應(yīng)力，而實(shí)際測(cè)量出的防滲墻的應(yīng)力變形多較小，計(jì)算值與實(shí)際值相差較大。因此，準(zhǔn)確估計(jì)防滲墻的應(yīng)力變形是目前土石壩設(shè)計(jì)時(shí)亟需解決的問(wèn)題之一。圍繞上述問(wèn)題，論文主要進(jìn)行了以下幾方面工作。 首先，引入混凝土的彈性非線性模型

2、(Bathe模型)和拉斷的Molar-Coulomb破壞準(zhǔn)則，分析防滲墻采用彈性非線性模型時(shí)的應(yīng)力和變形，并與線彈性模型的結(jié)果進(jìn)行比較。 其次，引進(jìn)改進(jìn)的遺傳算法，結(jié)合反分析中的直接法，編制了遺傳算法反分析程序GA-BACK。通過(guò)對(duì)一簡(jiǎn)單土石壩的部分參數(shù)進(jìn)行反分析，驗(yàn)證程序的正確性、方法的可行性。通過(guò)對(duì)5種不同目標(biāo)函數(shù)反演的相對(duì)誤差的比較分析，選用反演速度最快反演結(jié)果最好的方程作為GA-BACK程序的目標(biāo)函數(shù)。 再次，采

3、用系統(tǒng)分析中的敏感性分析方法，對(duì)防滲墻周圍土體單元如覆蓋層和高塑性土的鄧肯一張E—v模型、殘?jiān)木€彈性模型和接觸面的Goodman單元模型的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，研究參數(shù)對(duì)防滲墻應(yīng)力和變形的影響程度，計(jì)算各參數(shù)的敏感度因子，找出敏感性較大的參數(shù)。 最后，結(jié)合冶勒瀝青混凝土心墻堆石壩的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料，分別采用遺傳算法反分析和復(fù)合形法反分析反演部分材料參數(shù)，通過(guò)比較遺傳算法反分析和復(fù)合形法反分析的優(yōu)化速度和優(yōu)化結(jié)果以及優(yōu)化后的壩體變