【摘要】：土石壩是一種古老的、由土石料填筑而成的擋水建筑物[1]。由于滲流穩(wěn)定產(chǎn)生的破壞實例逐漸減少,而由于沉降不均勻,從而導致壩體產(chǎn)生較大裂縫,嚴重可能會導致潰壩卻非常普遍。對于大型土石壩來說,有一套相對完善的檢測系統(tǒng)來保證大壩的安全運行,而對于中小型壩體由于經(jīng)濟效益等原因,監(jiān)測系統(tǒng)可能沒有那么完善。隨著我國水利工程建設步伐加快,探索一種能夠對實際工程沉降問題進行有效的仿真模擬的數(shù)模計算方法對減少土石壩后期運行管理的成本具有很重要的意義。所以探索數(shù)模計算方法就更顯得尤為迫切。本文創(chuàng)新點在于通過對幾種常見的土體本構模型進行比選以工程實例為基礎,利用彈塑性模Drucker-Prager模型對土石壩進行彈塑性計算分析。為了驗證模型的可行性及準確性,對工程實例用PROE建立模型,利用ANSYS分析軟件的強大分析處理功能進行三維有限元建模計算,得到工程概念下的累計沉降。在對其完建期沉降量進行監(jiān)測,兩者相互校核,且結果比較吻合。經(jīng)ANSYS計算結果與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行比較,證明ANSYS中自帶彈塑性模型Drucker-Prager模型計算結果與實際監(jiān)測結果較為吻合,計算精度滿足實際工程要求。計算結果數(shù)據(jù)合適,位移梯度分布趨勢合理。為以后類似問題工程計算提供理論依據(jù)。并且為土石壩填筑碾壓的質量控制具有指導作用,也對土石壩的安全具有重要意義。
[Abstract]:The earth-rock dam is an ancient water retaining structure made of earth and stone. Due to the gradual decrease of the failure cases caused by the seepage stability and the uneven settlement, the dam body has a large crack, which may lead to dam break is very common. For a large earth-rock dam, there is a relatively perfect detection system to ensure the safe operation of the dam, but for the small and medium-sized dam body due to economic benefits and other reasons, the monitoring system may not be so perfect. With the rapid construction of water conservancy projects in China, it is of great significance to explore a mathematical model calculation method that can effectively simulate the settlement of actual projects in order to reduce the cost of operation and management of earth-rock dams in the later stage. Therefore, it is more urgent to explore the mathematical model calculation method. The innovation of this paper lies in the elastic-plastic calculation and analysis of earth-rock dams by using the Drucker-Prager model of elastic-plastic modulus based on the comparison and selection of several common soil constitutive models based on engineering examples. In order to verify the feasibility and accuracy of the model, PROE is used to build the model for engineering example, and the 3D finite element modeling calculation is carried out by using the powerful analysis and processing function of the ANSYS analysis software, and the cumulative settlement under the engineering concept is obtained. In the monitoring of the settlement during the construction period, the two are checked and the results are in good agreement with each other. By comparing the ANSYS calculation results with the actual monitoring data, it is proved that the calculated results of the Drucker-Prager model with the elastoplastic model in ANSYS are in good agreement with the actual monitoring results, and the accuracy of the calculation meets the practical engineering requirements. The calculated data are suitable and the trend of displacement gradient distribution is reasonable. It provides theoretical basis for engineering calculation of similar problems in the future. It also plays a guiding role in the quality control of filling and compaction of earth-rock dams and is of great significance to the safety of earth-rock dams.
【學位授予單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TV641

【參考文獻】

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本文編號：2153760