發(fā)布時(shí)間：2019-07-21 07:34

【摘要】：拱壩是水工建筑物中一種重要的壩型，相對于其他壩型而言，既經(jīng)濟(jì)安全、結(jié)構(gòu)合理，又外形美觀，這些優(yōu)勢在高壩中尤為明顯。因此，在國內(nèi)外的高壩建設(shè)中普遍采用拱壩。 拱壩因其自身特點(diǎn)，在水利水電樞紐布置設(shè)計(jì)中，較之其他壩型問題多、難度大。另外，，拱壩體型也變化多樣，有許多問題亟待解決。近些年來，我國的拱壩建設(shè)有了巨大的發(fā)展，與此同時(shí)，拱壩的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算、壩肩的穩(wěn)定分析、動力分析與抗震、溫控、灌漿以及地基處理工程措施，拱壩優(yōu)化等技術(shù)也有著長足的進(jìn)步。伴隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施以及國家電力能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，西南地區(qū)涌現(xiàn)出一大批已建和待建的高拱壩，往往這些壩基巖體地質(zhì)條件比較復(fù)雜，其設(shè)計(jì)和評價(jià)方法都沒有特定的依據(jù)可循，因此給拱壩的穩(wěn)定分析和安全評價(jià)提出了許多挑戰(zhàn)。 本文以布桑加拱壩為研究對象，對其進(jìn)行不同工況下的非線性和動力分析，其中，壩體和基巖使用不同的單元模型和破壞準(zhǔn)則，得出不同工況下的應(yīng)力與位移值、彌散裂縫的分布情況等特征參數(shù)。將巖土工程中的尖點(diǎn)突變理論引入到對拱壩整體安全度的求解中，解決了在非線性分析中采用超載法和強(qiáng)降法如何準(zhǔn)確判斷結(jié)構(gòu)荷載的整體破壞問題，運(yùn)用數(shù)學(xué)擬合的方法為求解壩體安全系數(shù)K提供了一種有效的方法。通過對數(shù)值模擬和拱壩優(yōu)化程序的計(jì)算結(jié)果分析表明：在應(yīng)力求解中數(shù)值模擬方法因其產(chǎn)生了應(yīng)力集中現(xiàn)象，求得的結(jié)果在角緣處的應(yīng)力值明顯要大于拱壩優(yōu)化程序計(jì)算值；在安全度求解過程中數(shù)值計(jì)算結(jié)果相對于優(yōu)化程序結(jié)果較小，更接近于實(shí)際情況。本文針對左壩肩地質(zhì)缺陷部分采用了高壓固結(jié)灌漿的工程處理措施，通過對處理前后左右岸壩肩的位移值對比發(fā)現(xiàn)，處理后的兩岸壩肩位移對稱均勻，沒有出現(xiàn)破碎帶附近發(fā)生位移突變的情況，因此該處理措施是有效可行的。結(jié)合壩體破壞時(shí)彌散裂縫的分布情況，對壩體體型做了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，減少了碾壓混凝土的使用量，為工程的投資節(jié)約了資金。
【圖文】：

高拱壩穩(wěn)定分析與評價(jià)流程圖

3）采用矩陣的表達(dá)方式，有利于在計(jì)算機(jī)中編制相應(yīng)的軟件。用在工程問題上，其求解過程大致包括以下幾個(gè)步驟：建立模型、劃載、求解、后處理。有限元求解過程如圖 2-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV642.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 欒茂田,許成順,劉占閣,郭瑩;一般應(yīng)力條件下土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)探討[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

2 邢福生;結(jié)構(gòu)有限元技術(shù)及其發(fā)展[J];水科學(xué)與工程技術(shù);2005年S1期

3 傅作新;錢向東;;有限單元法在拱壩設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào);1991年02期

4 李同春,章杭惠;改進(jìn)的拱壩等效應(yīng)力分析方法[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年01期

5 曾懿;;某混凝土拱壩三維非線性有限元分析[J];紅水河;2010年02期

6 黃冬輝;吳勝興;沈德建;;工程結(jié)構(gòu)幾何非線性有限元研究述評[J];江西科學(xué);2007年04期

7 陳錫棟;楊婕;趙曉棟;范細(xì)秋;;有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用[J];中國制造業(yè)信息化;2010年11期

8 洪文浩;徐鎮(zhèn)凱;馬連軍;;拱壩穩(wěn)定分析的非線性有限元強(qiáng)度儲備系數(shù)法應(yīng)用研究[J];南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào);2009年06期

9 陳建葉,張林,李朝國;沙牌RCC拱壩壩肩穩(wěn)定破壞試驗(yàn)綜合法與超載法的相關(guān)特性分析[J];水電站設(shè)計(jì);2003年04期

10 李守義;周偉;蘇禮邦;趙麗娟;楊勝;;基于ANSYS的拱壩等效應(yīng)力研究[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2007年05期

本文編號：2517017