本文關(guān)鍵詞：混凝土面板堆石壩面板應(yīng)力變形特性研究

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【摘要】：混凝土面板堆石壩憑借其經(jīng)濟(jì)、安全、施工簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來逐漸成了一種富有競爭力的土石壩壩型。當(dāng)前,我國混凝土面板堆石壩正處于高速發(fā)展時(shí)期,一大批高難度、高技術(shù)含量的面板壩在設(shè)計(jì)或在建階段�；炷撩姘遄鳛槊姘鍓畏罎B體系的核心部分,其安全直接關(guān)系到整個(gè)壩體甚至水庫的安全�；炷撩姘宓膽�(yīng)力變形狀態(tài)以及其影響因素也成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著數(shù)值仿真計(jì)算方法的發(fā)展與完善,該方法也被廣泛的應(yīng)用于面板堆石壩的應(yīng)力變形的預(yù)測分析中。本文以中國水利水電科學(xué)研究院“300m級(jí)高面板堆石壩變形特性及控制措施研究”為依托。使用精細(xì)化的數(shù)值仿真計(jì)算,對(duì)面板的應(yīng)力變形特性及其影響因素進(jìn)行了探討研究。通過典型混凝土面板堆石壩網(wǎng)格的計(jì)算,揭示了壩體及面板應(yīng)力變形的一般規(guī)律,闡述了面板堆石壩應(yīng)力變形的發(fā)生機(jī)理。本文通過采用不同標(biāo)號(hào)混凝土作為面板材料的方案對(duì)比計(jì)算,探討了面板混凝土強(qiáng)度對(duì)面板應(yīng)力變形的影響。使用簡化的面板垂直縫填料模型及參數(shù),分析了不同力學(xué)特性的面板垂直縫填料對(duì)面板應(yīng)力變形的影響,建議盡量采用類似樺木力學(xué)特性的材料作為面板垂直縫填料。本文采用不同模量的次堆石區(qū)堆石料和不同的次堆石區(qū)分布范圍進(jìn)行計(jì)算,分析探討了壩體材料分區(qū)對(duì)面板應(yīng)力變形的影響。根據(jù)對(duì)岸坡陡變的面板堆石壩網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算,探討了地形條件對(duì)面板應(yīng)力變形的影響,建議了設(shè)置碾壓增模區(qū)減弱地形影響的防控措施。并且通過改變蓄水過程,研究了蓄水過程對(duì)面板應(yīng)力變形的影響,建議在施工條件允許的情況下,采用多次蓄水方案,改善面板的應(yīng)力變形情況。根據(jù)設(shè)計(jì)資料和相關(guān)材料,對(duì)茨哈峽面板堆石壩進(jìn)行仿真計(jì)算分析。通過前述面板應(yīng)力變形的影響因素分析,對(duì)茨哈峽面板堆石壩的設(shè)計(jì)進(jìn)行了次堆石區(qū)填料優(yōu)化、蓄水過程優(yōu)化和設(shè)置碾壓增模區(qū)的優(yōu)化,從而為工程的設(shè)計(jì)、施工提供指導(dǎo)性建議。
【關(guān)鍵詞】：混凝土面板堆石壩 面板 應(yīng)力變形 影響因素
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV641.43
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-15
• 1.4 本文技術(shù)路線15-16
• 第2章 混凝土面板堆石壩應(yīng)力變形計(jì)算方法研究16-27
• 2.1 精細(xì)化數(shù)值計(jì)算平臺(tái)16
• 2.2 面板壩堆石材料計(jì)算本構(gòu)模型16-19
• 2.2.1 切線變形模量Et16-18
• 2.2.2 體變模量B18
• 2.2.3 卸載-再加載模量18-19
• 2.3 混凝土面板材料計(jì)算本構(gòu)模型19-22
• 2.4 面板垂直縫填料計(jì)算本構(gòu)模型22-27
• 2.4.1 試樣及加載情況22
• 2.4.2 單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果22-23
• 2.4.3 填縫材料簡化后本構(gòu)模型23-27
• 第3章 混凝土面板堆石壩數(shù)值模擬27-48
• 3.1 典型計(jì)算網(wǎng)格及計(jì)算方案27-30
• 3.1.1 計(jì)算網(wǎng)格27-29
• 3.1.2 計(jì)算方案29-30
• 3.2 計(jì)算參數(shù)30-35
• 3.2.1 堆石材料計(jì)算參數(shù)30
• 3.2.2 混凝土面板計(jì)算參數(shù)30-33
• 3.2.3 面板垂直縫填料計(jì)算參數(shù)33-35
• 3.3 計(jì)算結(jié)果及分析35-48
• 3.3.1 方案一計(jì)算結(jié)果及分析36-41
• 3.3.2 方案二計(jì)算結(jié)果及分析41-44
• 3.3.3 方案三計(jì)算結(jié)果及分析44-46
• 3.3.4 方案四計(jì)算結(jié)果及分析46-48
• 第4章 混凝土面板應(yīng)力變形的影響因素探究48-76
• 4.1 混凝土面板材料特性的影響48-53
• 4.1.1 面板混凝土強(qiáng)度對(duì)面板應(yīng)力變形的影響48-51
• 4.1.2 面板垂直縫填料特性的影響51-53
• 4.2 壩體材料分區(qū)的影響53-64
• 4.2.1 次堆石料模量對(duì)面板應(yīng)力變形的影響53-56
• 4.2.2 低模量筑壩料布置范圍對(duì)面板應(yīng)力變形的影響56-64
• 4.3 地形條件對(duì)面板應(yīng)力變形的影響64-70
• 4.3.1 計(jì)算網(wǎng)格建立及參數(shù)選取64-66
• 4.3.2 特殊地形條件下面板應(yīng)力變形特征66-69
• 4.3.3 地形條件造成面板破壞的防控措施研究69-70
• 4.4 蓄水過程對(duì)面板應(yīng)力變形的影響70-76
• 第5章 茨哈峽面板砂礫石壩設(shè)計(jì)方案優(yōu)化76-88
• 5.1 工程概況及基于設(shè)計(jì)資料的計(jì)算網(wǎng)格建立76-78
• 5.2 茨哈峽面板壩面板應(yīng)力變形特性分析78-81
• 5.3 茨哈峽面板堆石壩設(shè)計(jì)優(yōu)化81-88
• 5.3.1 次堆石區(qū)填筑材料優(yōu)化81-83
• 5.3.2 蓄水過程優(yōu)化83-85
• 5.3.3 設(shè)置碾壓增模區(qū)85-88
• 第6章 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 結(jié)論88-89
• 6.2 展望89-90
• 致謝90-91
• 參考文獻(xiàn)91-95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：715367