【摘要】：拱壩蓄水初期的應力狀態(tài)和變形機制關系到高拱壩的工作性態(tài)及長期安全運營。研究拱壩應力重分布從而誘發(fā)拱壩失穩(wěn)的機理及其漸進破壞過程的演化,能為拱壩安全運營提供參考依據(jù)。因此,本文以大崗山樞紐區(qū)內(nèi)的高拱壩為研究對象,在ANSYS有限元軟件中建立了大崗山高拱壩全尺寸三維數(shù)值模型,將加載不同工況條件荷載下的模型導入到RFPA~(3D)軟件計算。RFPA~(3D)軟件以Weibull隨機分布函數(shù)描述材料細觀非均勻性的特性為計算基礎,對大崗山高拱壩模型進行三維彈性損傷演化,進而研究拱壩在蓄水期內(nèi)不同蓄水高程條件下壩體的應力狀態(tài)和變形。從應力狀態(tài)及變形角度,探究蓄水期內(nèi)不同庫水位條件對拱壩壩體的影響,并結(jié)合現(xiàn)場微震監(jiān)測結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明:壩體高應力區(qū)域的分布區(qū)域變化計算結(jié)果與現(xiàn)場微震監(jiān)測結(jié)果擬合度較好,為類似工程提供參考。本論文圍繞拱壩模型的數(shù)值計算,從以下幾個方面開展研究:1、大崗山高拱壩在各蓄水工況條件下的應力狀態(tài)和變形研究。分別計算了空庫、蓄水初期等不同蓄水條件下的拱壩應力狀態(tài),結(jié)果表明:(1)依據(jù)RFPA~(3D)軟件的數(shù)值計算結(jié)果確定了大崗山高拱壩在蓄水初期不同庫水位高程時的高應力區(qū)及變形相對較大的區(qū)域。(2)數(shù)值模擬結(jié)果的高應力區(qū)形狀和集中位置與大崗山高拱壩現(xiàn)場微震監(jiān)測的微震事件空間分布情況大體一致。微震事件橫河向上的空間分布為壩踵、壩趾區(qū)域呈現(xiàn)“團簇”分布。隨著蓄水位增加,拱壩底部區(qū)域應力分布不均勻,出現(xiàn)微破裂的現(xiàn)象。(3)在高拱壩從澆筑到正常蓄水運行的整個周期中,大崗山高拱壩壩體在蓄水初期過程中的變形符合設計規(guī)律,對稱性較好,且大壩變形與蓄水位呈正相關性。隨著庫水位的抬升順河向變形持續(xù)增加,壩體在順河向和橫河向的變形最大值未超出合理范圍。2、拱壩微震監(jiān)測系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡的評估優(yōu)化�；赗FPA~(3D)軟件數(shù)值模擬的計算結(jié)果可識別和圈定壩體潛在危險區(qū),以此輔助確定傳感器網(wǎng)絡布設的候選點和震源位置,從而對現(xiàn)有的大崗山微震監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡進行評估優(yōu)化。研究內(nèi)容總結(jié)如下:(1)提出了基于RFPA~(3D)數(shù)值模擬的微震傳感器網(wǎng)絡優(yōu)化評估理論。(2)基于RFPA~(3D)軟件模擬演化了大崗山拱壩在多倍水荷載條件下的破壞漸進過程,并依據(jù)微破裂分布確定壩體內(nèi)各單元的監(jiān)測權重系數(shù)。(3)通過新編制RFPA~(3D)軟件數(shù)值模擬計算了各傳感器網(wǎng)絡的震源位置標準誤差云圖,并對傳感器網(wǎng)絡方案進行優(yōu)化評估。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TV642.4

【參考文獻】

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1 HE Zhu;LIU YaoRu;PAN YuanWei;YANG Qiang;;Evaluating the safety of high arch dams with fractures based on numerical simulation and geomechanical model testing[J];Science China(Technological Sciences);2015年10期

2 張振洲;張超;李梁;劉杏紅;常曉林;;大崗山拱壩施工期空庫狀態(tài)下應力仿真分析及評價[J];武漢大學學報(工學版);2015年04期

3 戴峰;李彪;徐奴文;朱永國;沙椿;肖培偉;何剛;;猴子巖水電站深埋地下廠房開挖損傷區(qū)特征分析[J];巖石力學與工程學報;2015年04期

4 李京濂;尚仕科;張君;張達;;統(tǒng)計地震學在礦山動力災害預測中的應用[J];有色金屬(礦山部分);2015年01期

5 邢林生;周建波;;大壩蓄水初期事故分析[J];水力發(fā)電;2015年01期

6 黎滿林;宋玲麗;劉翔;;大崗山拱壩整體穩(wěn)定性數(shù)值分析[J];人民長江;2014年22期

7 于群;唐春安;李連崇;李鴻;程關文;;基于微震監(jiān)測的錦屏二級水電站深埋隧洞巖爆孕育過程分析[J];巖土工程學報;2014年12期

8 張瀧;劉耀儒;楊強;黃彥昆;邵敬東;黎滿林;;基于地質(zhì)力學模型試驗的大崗山拱壩整體穩(wěn)定性分析[J];巖石力學與工程學報;2014年05期

9 姜福興;尹永明;朱權潔;溫經(jīng)林;;基于微震監(jiān)測的千米深井厚煤層綜放面支架圍巖關系研究[J];采礦與安全工程學報;2014年02期

10 張國新;陳培培;周秋景;;特高拱壩真實溫度荷載及對大壩工作性態(tài)的影響[J];水利學報;2014年02期

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本文編號：2624079