本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS滲流應(yīng)力場耦合作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：通常情況下，重力壩壩基巖體中大多數(shù)包含有方向各異、性質(zhì)復(fù)雜的裂隙、節(jié)理和軟弱結(jié)構(gòu)面，如果在外力作用下這些結(jié)構(gòu)面相互貫通形成滑移通路，將會導(dǎo)致大壩失穩(wěn)破壞，危及人民群眾生命財產(chǎn)安全。因此，分析重力壩的深層抗滑穩(wěn)定性能是很有必要的。 針對重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析，大量的專家學(xué)者進行了細致廣泛的討論與研究。但是由于重力壩壩基深層抗滑穩(wěn)定分析的復(fù)雜性，對于抗滑穩(wěn)定計算中滲流場與應(yīng)力場的相互影響至今仍未形成統(tǒng)一規(guī)范，故需要進一步探討與研究重力壩深層抗滑穩(wěn)定中滲流應(yīng)力耦合的影響。 本文借助ANSYS有限元軟件，采用彈塑性有限元強度折減法分析重力壩深層抗滑穩(wěn)定中滲流應(yīng)力耦合場計算。 本文的主要研究內(nèi)容如下： 首先，對重力壩深層抗滑穩(wěn)定和滲流應(yīng)力耦合的研究現(xiàn)狀進行梳理，在參閱大量文獻資料的基礎(chǔ)上，分析利用ANSYS軟件進行滲流應(yīng)力耦合的合理性和可操作性。 其次，利用ANSYS軟件，建立清峪水庫重力壩溢流壩段彈塑性有限元模型，，并在此基礎(chǔ)上采用強度折減法，計算分析在單一滲流場、單一應(yīng)力場以及滲流應(yīng)力耦合場作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算。其中，單一滲流場作用指在不考慮滲流應(yīng)力耦合作用下計算壩底揚壓力，之后在應(yīng)力場中以體積力的方式施加于重力壩壩體，在重力和水荷載作用下計算重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。單一應(yīng)力場作用指不考慮滲流作用，只在重力和水荷載作用下計算重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。滲流應(yīng)力耦合場作用指考慮滲流場和應(yīng)力的相互作用，進行耦合迭代計算，直至收斂，之后將壩底揚壓力以體積力的方式施加于重力壩壩體、將壩基滲流壓力以節(jié)點力施加于壩基節(jié)點，并在重力和水荷載作用下計算重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 最后，通過分析各個場作用下壩體壩基應(yīng)力應(yīng)變和抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，得到滲流應(yīng)力耦合對重力壩深層抗滑穩(wěn)定的影響。 本文基于ANSYS軟件考慮滲流應(yīng)力場耦合作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析，對比分析得到清峪水庫重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為2.6，滲流應(yīng)力耦合下重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)比單一應(yīng)力場下偏小的結(jié)論，安全系數(shù)計算成果具有工程參考價值，分析方法和結(jié)論具有理論研究意義。
【關(guān)鍵詞】：重力壩 深層抗滑穩(wěn)定 滲流應(yīng)力耦合 有限元法
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV642.3;TV223
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 概述11-13
• 1.1.1 重力壩深層抗滑穩(wěn)定問題11-12
• 1.1.2 重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析方法12
• 1.1.3 滲透壓力12-13
• 1.2 課題研究的背景和意義13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-20
• 1.3.1 重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.2 滲流研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.3 滲流場與應(yīng)力場的耦合研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.4 揚壓力施加方式研究現(xiàn)狀20
• 1.4 本論文主要內(nèi)容、擬解決的主要科學(xué)技術(shù)問題及技術(shù)路線20-23
• 1.4.1 主要內(nèi)容20-21
• 1.4.2 擬解決的主要科學(xué)技術(shù)問題21
• 1.4.3 技術(shù)路線21-23
• 第二章 滲流基本理論23-35
• 2.1 滲流的基本概念23-24
• 2.2 滲流的基本方程24-31
• 2.2.1 達西定律24-25
• 2.2.2 連續(xù)性方程25-27
• 2.2.3 滲流的基本微分方程27-30
• 2.2.4 基本微分方程的定解條件30-31
• 2.3 滲流方程與熱方程的相似性31-35
• 2.3.1 基本理論相似31-32
• 2.3.2 微分方程相似32-33
• 2.3.3 初始條件與邊界條件的相似33-35
• 第三章 滲流應(yīng)力耦合理論35-45
• 3.1 滲流場對應(yīng)力場的影響機理35-37
• 3.1.1 滲流體積力35-36
• 3.1.2 滲流體積力轉(zhuǎn)化成單元結(jié)點的外荷載36-37
• 3.2 應(yīng)力場對滲流場的影響機理37-41
• 3.3 滲流場和應(yīng)力場耦合分析的連續(xù)介質(zhì)模型41-42
• 3.4 耦合分析的有限元方法和步驟42-45
• 3.4.1 耦合分析的方法42-43
• 3.4.2 耦合分析的步驟43-45
• 第四章 ANSYS 有限元45-57
• 4.1 有限元法概述45-49
• 4.1.1 有限元的發(fā)展和基本思想45-46
• 4.1.2 有限元法的基本步驟46-49
• 4.2 ANSYS 有限元簡介49
• 4.3 ANSYS 分析類型49-50
• 4.4 ANSYS 分析基本過程50-53
• 4.4.1 建立有限元模型51-52
• 4.4.2 加載求解52-53
• 4.4.3 查看求解結(jié)果53
• 4.5 ANSYS 耦合場分析53-56
• 4.5.1 直接方法53-54
• 4.5.2 荷載傳遞分析54-55
• 4.5.3 直接方法和荷載傳遞55
• 4.5.4 其他分析方法55-56
• 4.6 ANSYS 有限元強度折減法56-57
• 第五章 工程實例57-83
• 5.1 清峪水庫重力壩57-59
• 5.1.1 工程概況57
• 5.1.2 自然條件和水文主要成果57-58
• 5.1.3 工程地質(zhì)條件58
• 5.1.4 工程總體布置58-59
• 5.1.5 主要工程量及工程投資59
• 5.2 單一滲流場作用59-68
• 5.2.1 揚壓力計算59-62
• 5.2.2 揚壓力施加62
• 5.2.3 穩(wěn)定計算62-65
• 5.2.4 穩(wěn)定分析65-68
• 5.3 單一應(yīng)力場作用68-73
• 5.3.1 應(yīng)力場計算68-70
• 5.3.2 穩(wěn)定計算70
• 5.3.3 穩(wěn)定分析70-73
• 5.4 滲流應(yīng)力耦合作用73-81
• 5.4.1 揚壓力計算73-75
• 5.4.2 應(yīng)力場計算75-78
• 5.4.3 穩(wěn)定計算78
• 5.4.4 穩(wěn)定分析78-81
• 5.5 結(jié)論81-83
• 第六章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 總結(jié)83
• 6.2 展望83-85
• 參考文獻85-89
• 致謝89-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS滲流應(yīng)力場耦合作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285201