【摘要】：混凝土面板堆石壩是一種安全經(jīng)濟(jì)的壩型,對地形、地質(zhì)和氣候條件有廣泛的適用性,在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,近幾十年來得到迅速的發(fā)展。我國面板堆石壩的發(fā)展始于20世紀(jì)80年代中期,自引入以來得到快速的發(fā)展,成為我國八九十年代以來主要壩型之一,筑壩規(guī)模從幾十米發(fā)展到200m級。估算混凝土面板堆石壩在竣工期、蓄水期兩種工況下的應(yīng)力變形情況,深入分析影響面板堆石壩面板及堆石料變形的影響因素,全面了解面板堆石壩的變形情況及壩體的穩(wěn)定性,從而為堆石體壩料分區(qū)、斷面優(yōu)化、施工進(jìn)度安排、運(yùn)行性態(tài)預(yù)測、面板施工提供依據(jù)。本文介紹了面板堆石壩的發(fā)展、國內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀、面板堆石壩的特點(diǎn)。對數(shù)值模擬的計(jì)算本構(gòu)模型進(jìn)行歸納,選取適合該壩體計(jì)算的本構(gòu)模型;同時總結(jié)了面板與墊層之間的接觸設(shè)置理論和面板分縫的薄層單元理論。歸納了混凝土面板堆石壩有限元仿真分析中的非線性基本理論、方法。本文以羊曲水電站混凝土面板堆石壩為工程實(shí)例,運(yùn)用有限元分析軟件MIDAS/GTS建立三維有限元模型和劃分網(wǎng)格,模擬混凝土面板堆石壩在竣工期和蓄水期兩種工況下的應(yīng)力變形情況,分析兩種工況下混凝土面板堆石壩的應(yīng)力變形結(jié)果。結(jié)果表明:在竣工期,壩體只受自重的作用,變形值較小,應(yīng)力水平較低,壩體的變形與應(yīng)力分布規(guī)律基本合理;在蓄水期,壩體在水荷載和自重的共同作用下,變形和應(yīng)力有較明顯的變化,壩體壩軸線上游側(cè)堆石指向上游向的位移有所減少,指向下游向的位移有所增加;堆石體垂直位移有所增加,但總體來說不如水平位移的變化明顯。從結(jié)果分析情況來看,壩體的應(yīng)力變形的計(jì)算結(jié)果基本合理。本文建立了面板在兩種不同的施工方法下面板堆石壩的三維有限元模型,模擬面板在一次性連續(xù)施工完成和分兩期施工完成時分別在竣工期和蓄水期兩種工況下的應(yīng)力變形情況,分析混凝土面板在兩種不同施工方法下的應(yīng)力變形結(jié)果。結(jié)果表明,在兩種不同的施工方法下面板的應(yīng)力變形基本合理,但面板在靠近岸坡處出現(xiàn)了較大的拉應(yīng)力區(qū),且最大拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉標(biāo)準(zhǔn)。總的來說該大壩是安全的,其變形及應(yīng)力均滿足安全要求。
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【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV641.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2473369