高土石壩加固防滲墻剛塑性組合方式研究
本文關(guān)鍵詞:高土石壩加固防滲墻剛塑性組合方式研究
更多相關(guān)文章: 土石壩 防滲墻 有限元 應(yīng)力 應(yīng)變 參數(shù) 水庫 模型
【摘要】:土石壩作為一種歷史悠久的壩型,由于其結(jié)構(gòu)簡單、易就地取材、對(duì)地基適應(yīng)性強(qiáng)、施工工藝簡單等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于水利水電工程中。隨著水利工程的快速發(fā)展,高土石壩的建設(shè)越來越多。在土石壩防滲加固中,混凝土防滲墻由于其材料性質(zhì)和土體天然材料的較大差距,對(duì)應(yīng)力和變形的分析,提出更高的要求。本文與窄口水庫攔河壩相結(jié)合,以該土石壩為研究對(duì)象,運(yùn)用ADINA軟件對(duì)壩體建立三維網(wǎng)格模型,對(duì)壩體和防滲墻應(yīng)力變形模擬,來對(duì)比剛塑性組合防滲墻方案和剛性防滲墻方案適應(yīng)變形的能力。通過對(duì)施工期和運(yùn)行期兩種工況的非線性分析,確定了剛塑性組合防滲墻方案。文章對(duì)施工期工況考慮枯水期最大水位,對(duì)運(yùn)行期考慮興利水位、設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位等四種條件,通過對(duì)兩種防滲墻方案施工期工況和運(yùn)行期工況下壩體應(yīng)力變形的對(duì)比分析,根據(jù)最終得到的計(jì)算結(jié)果,得出剛性防滲墻方案和剛塑性組合防滲墻方案壩體應(yīng)力變形均在允許范圍內(nèi),但考慮到壩體648.0米以上高程為新筑壩體,運(yùn)行初期的沉降量比較大,壩體本身未經(jīng)高水位考驗(yàn),相對(duì)來講剛塑性組合方案適應(yīng)變形能力更強(qiáng),通過各方面分析采用剛塑性組合壩體防滲墻方案。通過本次數(shù)值模擬,分析不同工況下壩體的應(yīng)力變形分布規(guī)律,確定了采用剛塑結(jié)合混凝土防滲墻,成功解決了高土石壩加固防滲墻與老壩體的協(xié)調(diào)變形問題。此方案不僅能適應(yīng)壩體的實(shí)際情況,降低壩體的應(yīng)力,還可以節(jié)約投資,體現(xiàn)了當(dāng)代工程安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)理念。
【關(guān)鍵詞】:土石壩 防滲墻 有限元 應(yīng)力 應(yīng)變 參數(shù) 水庫 模型
【學(xué)位授予單位】:華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TV641.1;TV543.8
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1. 緒論9-25
- 1.1 世界土石壩的建設(shè)和發(fā)展9-13
- 1.2 我國土石壩的建設(shè)和發(fā)展13-15
- 1.3 目前世界土石壩的發(fā)展水平和趨勢(shì)15-16
- 1.4 土石壩加固的必要性16-17
- 1.5 土石壩簡介17-18
- 1.6 土石壩防滲墻18-23
- 1.6.1 土石壩防滲墻簡介18
- 1.6.2 塑性混凝土防滲墻18-23
- 1.7 主要研究內(nèi)容23-25
- 2. 土石壩有限元分析25-33
- 2.1 土石壩應(yīng)力變形的計(jì)算方法25-28
- 2.2 彈性力學(xué)及有限單元法28-31
- 2.2.1 彈性力學(xué)基本理論28-29
- 2.2.2 有限元的發(fā)展29
- 2.2.3 有限元方法的具體步驟29
- 2.2.4 有限元法優(yōu)點(diǎn)29-31
- 2.3 本章小結(jié)31-33
- 3. 有限元本構(gòu)模型在ADINA軟件中的實(shí)現(xiàn)33-37
- 3.1 ADINA軟件概述33-35
- 3.1.1 ADINA軟件簡介33-35
- 3.1.2 ADINA分析的基本過程35
- 3.2 材料本構(gòu)模型35-36
- 3.3 本章小結(jié)36-37
- 4. 建立土石壩三維模型37-43
- 4.1 工程概況37
- 4.2 工程地質(zhì)條件37-38
- 4.3 壩體主要問題38-39
- 4.4 壩體加固措施39
- 4.5 防滲墻加固方案39
- 4.6 建立三維有限元模型39-42
- 4.6.1 有限元的計(jì)算范圍和坐標(biāo)系的選擇39-40
- 4.6.2 材料參數(shù)及計(jì)算工況的選取40-41
- 4.6.3 三維模型網(wǎng)格的劃分41-42
- 4.7 本章小結(jié)42-43
- 5. 成果分析43-59
- 5.1 剛塑性防滲墻組合方案應(yīng)立應(yīng)變分析43-57
- 5.1.1 剛塑性組合防滲墻方案應(yīng)力應(yīng)變圖43-50
- 5.1.2 剛性防滲墻方案應(yīng)力應(yīng)變圖50-57
- 5.2 成果分析57-58
- 5.2.1 防滲墻應(yīng)力分析57-58
- 5.2.2 防滲墻應(yīng)變分析58
- 5.3 本章小結(jié)58-59
- 6. 結(jié)論與展望59-61
- 6.1 結(jié)論59
- 6.2 前景59-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研實(shí)踐及發(fā)表的論文61-63
- 致謝63-65
- 參考文獻(xiàn)65-67
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