崩坡积地基溢洪道工作性状研究

发布时间：2017-04-15 16:13

  本文关键词：崩坡积地基溢洪道工作性状研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：因地质条件的限制,金佛山水利枢纽溢洪道不得不建于右岸崩坡积层地基上。崩坡积层土体结构松散,物理力学性质不均匀,用作地基持力层时往往会引起上覆结构的不均匀沉降和结构开裂等问题,更甚者,会威胁到大坝及坝后电站的安全。因此,查明崩坡积层的物理力学特性,探究其对上覆结构工作性状的影响规律,具有一定的工程指导意义。本文针对金佛山溢洪道工程研究了天然地基条件下溢洪道的应力应变关系以及崩坡积层厚度、形态、土体参数等改变对溢洪道工作性状的影响。主要内容及取得成果如下:(1)开展了崩坡积土体现场天然密度试验、室内颗分试验、室内击实试验、室内压缩试验、室内三轴试验以及原位直接剪切试验、原位变形模量试验,研究了崩坡积层土体的物理力学特性,得到了溢洪道崩坡积层土体的物理力学参数,并确定了邓肯-张E-v模型参数。(2)为准确真实模拟溢洪道工作性状,对金佛山溢洪道边界、接触面、网格控制以及单元选型等问题进行了分析,建立了金佛山溢洪道三维有限元模型,研究了分级加载及水荷载模拟方法。(3)选用邓肯张E~v非线性弹性模型对溢洪道结构在垫层施工完成、结构施工完成以及泄水运行三个工况下进行三维有限元计算,分析研究了溢洪道在天然地基状态下的应力、变形规律。(4)通过改变有限元模型中崩坡积层厚度、基岩面形态、土体参数,对各种条件下溢洪道工作性状的变化规律进行了计算分析,研究了崩坡积层厚度d、基岩面倾角α、基岩面形态、以及土体参数变化对溢洪道工作性状的影响,得到了溢洪道与崩坡积层特性变化之间的规律,结合计算分析对溢洪道工作性状改善提出建议。
【关键词】：溢洪道 崩坡积层 工作性状 试验研究 数值分析
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV223;TV651.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题依据及研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 崩坡积层物理力学特性10-12
• 1.2.2 土体本构模型12-14
• 1.2.3 溢洪道工作性状14-15
• 1.3 本文主要研究内容15-16
• 1.4 本文研究路线16-18
• 第二章 崩坡积层物理力学特性18-41
• 2.1 工程概况18-20
• 2.2 工程地质条件20-23
• 2.2.1 地形地貌20
• 2.2.2 地质构造20-22
• 2.2.3 地层岩性22-23
• 2.2.4 水文地质条件23
• 2.3 崩坡积层物理特性23-30
• 2.3.1 崩坡积层物质组成24-27
• 2.3.2 崩坡积层物理性质27-30
• 2.4 崩坡积层力学特性30-38
• 2.4.1 原位直接剪切试验30-32
• 2.4.2 原位变形模量试验32-34
• 2.4.3 室内压缩试验34-36
• 2.4.4 室内三轴试验36-38
• 2.5 崩坡积层本构模型选取及参数取值38-40
• 2.5.1 本构模型的选取38-40
• 2.5.2 本构模型参数确定40
• 2.6 本章小结40-41
• 第三章 崩坡积地基溢洪道有限元模拟方法41-50
• 3.1 概述41
• 3.2 溢洪道有限元模型前处理41-46
• 3.2.1 模型概况41
• 3.2.2 溢洪道网格处理41-44
• 3.2.3 边界条件44-45
• 3.2.4 单元类型45
• 3.2.5 网格控制45
• 3.2.6 接触设置45-46
• 3.3 两个关键问题处理46-49
• 3.3.1 水荷载的计算方法46-49
• 3.3.2 施工运行过程模拟49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 金佛山水利枢纽溢洪道工作性状分析50-72
• 4.1 计算资料50
• 4.2 相关材料本构模型及参数取值50-52
• 4.3 计算方案52
• 4.4 计算结果及分析52-71
• 4.4.1 变形结果及分析52-61
• 4.4.2 应力结果及分析61-71
• 4.4.3 溢洪道工作形状总结71
• 4.5 本章小结71-72
• 第五章 崩坡积层特性对溢洪道工作性状影响分析72-91
• 5.1 概述72
• 5.2 崩坡积层厚度的影响72-74
• 5.2.1 计算模型72-73
• 5.2.2 计算结果及分析73-74
• 5.3 崩坡积层工程特性的影响74-81
• 5.3.1 计算模型75
• 5.3.2 计算结果及分析75-81
• 5.4 下伏基岩面形态的影响81-89
• 5.4.1 计算方案81-82
• 5.4.2 计算结果及分析82-89
• 5.5 溢洪道工作性状改善建议89-90
• 5.6 本章小结90-91
• 第六章 结论与建议91-93
• 6.1 全文总结91-92
• 6.2 研究展望92-93
• 致谢93-94
• 参考文献94-98
• 攻读学位期间取得的研究成果98

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