漿砌石重力壩三維有限元靜動(dòng)力分析.pdf

1、重力壩是我國(guó)大壩建設(shè)中的主要壩型，具有安全可靠、施工技術(shù)簡(jiǎn)單、對(duì)巖基要求不高等顯著優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外被廣泛采用。其中的砌石重力壩工程在世界壩工歷史上悠久，是重要的壩型之一。在重力壩的設(shè)計(jì)中壩體的應(yīng)力分析是重要的組成部分。而傳統(tǒng)的計(jì)算方法適應(yīng)性差，己不能滿足設(shè)計(jì)需要。隨著有限元理論的完善和仿真軟件的不斷發(fā)展，采用有限元程序?qū)χ亓芜M(jìn)行仿真模擬具有重要的工程意義和實(shí)用價(jià)值。 本文簡(jiǎn)要闡述了重力壩結(jié)構(gòu)分析的方法，介紹了有限單元法的發(fā)展歷史

2、和基本原理并推導(dǎo)了彈性理論有限元法求解的基本公式和彈性矩陣。以寶泉抽水蓄能電站下水庫(kù)漿砌石重力壩國(guó)家一等重點(diǎn)工程為依托，利用有限元分析程序建立了復(fù)雜重力壩結(jié)構(gòu)的三維有限元實(shí)體模型和平面模型，并對(duì)大壩整體結(jié)構(gòu)仿真模型進(jìn)行了驗(yàn)證。 對(duì)大壩進(jìn)行了三維有限元靜動(dòng)力結(jié)構(gòu)仿真模擬，在基本荷載組合和特殊荷載組合下，探討了寶泉水庫(kù)大壩經(jīng)歷三次加高后，壩體應(yīng)力分布的規(guī)律。對(duì)壩體的力學(xué)特性、壩體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性等關(guān)鍵問(wèn)題給出了有限元解答，揭示了大壩及

3、壩基的應(yīng)力分布情況，對(duì)壩體的整體性能進(jìn)行了科學(xué)評(píng)價(jià)。 對(duì)孔洞應(yīng)力和壩體材料變異敏感性分析等專項(xiàng)課題進(jìn)行了細(xì)致的研究。分別采用平面和空間三維有限元對(duì)3層廊道(166m高程、196m高程和226m高程)周邊的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了深入分析；為了深入研究新、老壩體結(jié)合面以及防滲面板與壩體結(jié)合面的安全性，較好地模擬結(jié)合面的受力特征，有限元模型在結(jié)合部設(shè)置了較薄的接觸單元，對(duì)接觸面的強(qiáng)度問(wèn)題進(jìn)行了敏感性分析，為設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)，并得出了合理