混凝土面板堆石坝仿真模型及应力应变分析研究
混凝土面板堆石坝是一种新型的土石坝坝型,具有安全性好、施工方便、工期短等优点,在国内外水利水电工程中获得广泛应用.因已建成的面板堆石坝大都存在坝体变形和不均匀变形引起的面板断裂,导致大量渗漏,影响工程的正常运行.因此,大坝和面板的应力变形分析受到坝工界普遍重视,成为研究的重点.
本文对堆石材料本构模型、混凝土面板计算模型进行分析,选出比较适合本文的计算本构模型.对面板与坝体接触面应采用古德曼单元进行数值模拟.对分级加载计算原理进行分析,为预估坝体的变形分布、面板的应力变形提供理论依据,这对坝体分层施工、运行状态有着重要意义.
本文计算过程中,考虑了网格精度的影响,并较为系统地研究了复杂地质条件下面板堆石坝的模型建立、有限元网格划分及坝体分层填筑等问题,在此基础上建立天池上水库面板堆石坝三维计算模型.
对天池抽水蓄能电站上水库面板堆石坝运用大型计算软件ADINA进行三维非线性有限元分析,计算并分析各工况下坝体及面板的应力与变形规律,尤其对上水库面板堆石坝在竣工期和正常蓄水期两种情况下的坝体及面板应力变形进行模拟计算.总结得出,该电站上水库面板堆石坝是安全的.
此项数值模拟,能够较好的体现坝体及面板的应力分布规律,为实际工程的设计提供了重要的技术依据,同时也为同类工程修建提供了有效的参考.
- 作者：
- 黄露剑
- 学位授予单位：
- 华北水利水电学院
- 专业名称：
- 水工结构工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 彭成山
- 关键词：
- 混凝土面板堆石坝；应力应变分析；仿真模型；运行机制
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