基于ANSYS的阁山水库土石坝稳定性及渗流分析

发布时间：2021-05-17 18:10

　　阁山水库是目前在建的一个大型水利工程项目,位于绥化市绥棱县境内呼兰河支流诺敏河上。该水库作为诺敏河流域的一个大型控制性工程,对于呼兰河流域的治理及周边的经济发展至关重要。其中水库主体为一均质土石坝,作为该水库的核心建筑物,保证该土石坝的稳定性至关重要。目前,土石坝因其自身结构特点而在实际工程中被广泛应用,均质坝作为土石坝中最普遍的一种类型也被大量应用于实践中,本文结合阁山水库土石坝的工程背景资料,基于ANSYS有限元平台,分析该土石坝在不同的工况下的稳定性以及渗流特性,通过对比数值模拟结果与实际结果,验证ANSYS软件在土石坝相关计算中的可行性。本文利用ANSYS软件对土石坝建立二维平面模型,主要的研究内容如下:1、对国内外有关土石坝有限元分析的研究现状进行归纳,论述了土体本构模型的相关理论,介绍了应用ANSYS软件进行土石坝应力应变计算和渗流计算的原理与方法。2、基于土体的邓肯-张模型,利用ANSYS软件的生死单元功能模拟土石坝分层逐级加载施工与一次性加载施工两种施工过程,分析土石坝在施工期、竣工期与蓄水期的应力与位移情况。3、在D-P屈服准则下利用强度折减法计算出土石坝坝坡最小安全... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 土体本构模型研究现状
        1.2.2 土石坝应力应变计算方法研究现状
        1.2.3 土石坝渗流分析现状
    1.3 本文主要研究内容及方法
第2章 土石坝应力应变分析基本原理
    2.1 ANSYS简介
    2.2 土石坝有限元分析基本原理
        2.2.1 土石坝的本构模型
        2.2.2 邓肯-张(E-B)模型二次开发基本步骤
    2.3 本章小结
第3章 土石坝渗流及ANSYS分析基本理论
    3.1 渗流分析原理
        3.1.1 概述
        3.1.2 渗流的达西定律
        3.1.3 渗流的基本微分方程
    3.2 ANSYS渗流分析基本原理
        3.2.1 ANSYS热分析模块简介
        3.2.2 渗流分析与热分析的相似性
    3.3 ANSYS的渗流计算方法
    3.4 本章小结
第4章 阁山水库土石坝稳定性分析
    4.1 工程概况
        4.1.1 水文资料
        4.1.2 水库区工程地质
        4.1.3 工程任务
        4.1.4 工程布置及主要建筑物
    4.2 建模与分层
        4.2.1 有限元模型
        4.2.2 网格划分
    4.3 施工期及竣工期应力应变计算
        4.3.1 施工期及竣工期计算结果
        4.3.2 施工期及竣工期计算结果分析
    4.4 蓄水期应力应变计算
        4.4.1 蓄水期应力应变计算结果
        4.4.2 蓄水期应力应变计算结果分析
    4.5 调整参数的应力应变计算
        4.5.1 调整参数的应力应变计算结果
        4.5.2 调整参数的应力应变计算结果分析
    4.6 不同施工过程对坝体位移的影响
        4.6.1 一次加载坝体位移计算结果
        4.6.2 不同施工过程的坝体位移计算结果分析
    4.7 坝坡稳定性分析
        4.7.1 坝坡稳定计算原理
        4.7.2 计算屈服准则
        4.7.3 坝坡稳定计算结果
        4.7.4 坝坡稳定计算结果分析
    4.8 本章小节
第5章 阁山水库土石坝渗流分析
    5.1 建模与计算
        5.1.1 有限元模型
        5.1.2 网格划分
        5.1.3 加载
    5.2 渗流计算结果
        5.2.1 渗流计算后处理方法
        5.2.2 渗流计算结果
    5.3 渗流计算结果分析
    5.4 无反滤层情况下的渗流分析
        5.4.1 有限元模型
        5.4.2 无反滤层渗流计算结果
        5.4.3 无反滤层渗流计算结果分析
    5.5 本章小节
结论
参考文献
致谢
附录A
    附A1：邓肯-张模型二次开发命令流
    附A2：固定网格修正渗透系数法命令流


【参考文献】：
期刊论文
[1]Pastor-Zienkiewicz状态相关本构模型及其参数确定方法研究[J]. 李宏恩,李铮,徐海峰,范光亚,何勇军.  岩土力学. 2016(06)
[2]ABAQUS软件在土石坝工程中的应用[J]. 魏汝锋.  山东工业技术. 2015(18)
[3]原状土的剑桥模型和修正剑桥模型[J]. 李顺群,张建伟,夏锦红.  岩土力学. 2015(S2)
[4]黑龙江省诺敏河阁山水库建设方案论证[J]. 曹振宇,吴明官.  黑龙江水利科技. 2014(08)
[5]土石坝应力应变计算方法概述[J]. 薛逵,李强.  农业科技与装备. 2012(06)
[6]基于安全系数的土石坝坝坡稳定可靠度分析[J]. 龙起华,孙卫星,赵红飞.  中国水运(下半月). 2011(06)
[7]基于FLAC3D软件的土石坝应力应变分析[J]. 孙展杰,孙倩.  山西建筑. 2011(07)
[8]基于ABAQUS软件的土石坝应力应变分析[J]. 欧阳君,徐千军,严新军,侍克斌.  水资源与水工程学报. 2009(06)
[9]分层填筑模拟的层数对300m级高土石坝沉降量的影响[J]. 唐岷,陈群.  水电站设计. 2008(04)
[10]ANSYS中网格划分方法研究[J]. 李庆龄.  上海电机学院学报. 2006(05)

硕士论文
[1]基于ANSYS的关门嘴子水库重力坝设计与优化[D]. 李恒.哈尔滨工程大学 2017
[2]大石头河水库土石坝平面有限元应力应变计算分析[D]. 王甜.黑龙江大学 2016
[3]亭口反调节水库土石坝渗流与稳定数值分析研究[D]. 孟明.西北农林科技大学 2016
[4]ANSYS热分析模块对土石坝的渗流分析与研究[D]. 孙文杰.华北水利水电大学 2016
[5]基于PLAXIS和ABAQUS的土石坝应力应变及稳定分析[D]. 李佳雨桐.新疆农业大学 2012
[6]混凝土防渗墙加固的土石坝有限元分析研究[D]. 周金阳.南昌大学 2010
[7]基于ANSYS的土石坝渗流与稳定分析研究[D]. 岳庆河.山东农业大学 2008
[8]中小型土石坝渗流的数值模拟及其应用研究[D]. 樊建领.兰州理工大学 2008
[9]渗流作用下土石坝防渗及坝体应力变形仿真分析[D]. 樊述斌.中国地质大学（北京） 2008
[10]土石坝施工过程应力变形仿真分析[D]. 何芳婵.郑州大学 2007



本文编号：3192209