混凝土面板堆石坝面板应力变形特性研究

发布时间：2017-08-21 22:07

  本文关键词：混凝土面板堆石坝面板应力变形特性研究

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【摘要】：混凝土面板堆石坝凭借其经济、安全、施工简单、适应性强等优点,近年来逐渐成了一种富有竞争力的土石坝坝型。当前,我国混凝土面板堆石坝正处于高速发展时期,一大批高难度、高技术含量的面板坝在设计或在建阶段。混凝土面板作为面板坝防渗体系的核心部分,其安全直接关系到整个坝体甚至水库的安全。混凝土面板的应力变形状态以及其影响因素也成为了关注的焦点。随着数值仿真计算方法的发展与完善,该方法也被广泛的应用于面板堆石坝的应力变形的预测分析中。本文以中国水利水电科学研究院“300m级高面板堆石坝变形特性及控制措施研究”为依托。使用精细化的数值仿真计算,对面板的应力变形特性及其影响因素进行了探讨研究。通过典型混凝土面板堆石坝网格的计算,揭示了坝体及面板应力变形的一般规律,阐述了面板堆石坝应力变形的发生机理。本文通过采用不同标号混凝土作为面板材料的方案对比计算,探讨了面板混凝土强度对面板应力变形的影响。使用简化的面板垂直缝填料模型及参数,分析了不同力学特性的面板垂直缝填料对面板应力变形的影响,建议尽量采用类似桦木力学特性的材料作为面板垂直缝填料。本文采用不同模量的次堆石区堆石料和不同的次堆石区分布范围进行计算,分析探讨了坝体材料分区对面板应力变形的影响。根据对岸坡陡变的面板堆石坝网格进行计算,探讨了地形条件对面板应力变形的影响,建议了设置碾压增模区减弱地形影响的防控措施。并且通过改变蓄水过程,研究了蓄水过程对面板应力变形的影响,建议在施工条件允许的情况下,采用多次蓄水方案,改善面板的应力变形情况。根据设计资料和相关材料,对茨哈峡面板堆石坝进行仿真计算分析。通过前述面板应力变形的影响因素分析,对茨哈峡面板堆石坝的设计进行了次堆石区填料优化、蓄水过程优化和设置碾压增模区的优化,从而为工程的设计、施工提供指导性建议。
【关键词】：混凝土面板堆石坝 面板 应力变形 影响因素
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV641.43
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 引言10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 1.4 本文技术路线15-16
• 第2章 混凝土面板堆石坝应力变形计算方法研究16-27
• 2.1 精细化数值计算平台16
• 2.2 面板坝堆石材料计算本构模型16-19
• 2.2.1 切线变形模量Et16-18
• 2.2.2 体变模量B18
• 2.2.3 卸载-再加载模量18-19
• 2.3 混凝土面板材料计算本构模型19-22
• 2.4 面板垂直缝填料计算本构模型22-27
• 2.4.1 试样及加载情况22
• 2.4.2 单轴压缩试验结果22-23
• 2.4.3 填缝材料简化后本构模型23-27
• 第3章 混凝土面板堆石坝数值模拟27-48
• 3.1 典型计算网格及计算方案27-30
• 3.1.1 计算网格27-29
• 3.1.2 计算方案29-30
• 3.2 计算参数30-35
• 3.2.1 堆石材料计算参数30
• 3.2.2 混凝土面板计算参数30-33
• 3.2.3 面板垂直缝填料计算参数33-35
• 3.3 计算结果及分析35-48
• 3.3.1 方案一计算结果及分析36-41
• 3.3.2 方案二计算结果及分析41-44
• 3.3.3 方案三计算结果及分析44-46
• 3.3.4 方案四计算结果及分析46-48
• 第4章 混凝土面板应力变形的影响因素探究48-76
• 4.1 混凝土面板材料特性的影响48-53
• 4.1.1 面板混凝土强度对面板应力变形的影响48-51
• 4.1.2 面板垂直缝填料特性的影响51-53
• 4.2 坝体材料分区的影响53-64
• 4.2.1 次堆石料模量对面板应力变形的影响53-56
• 4.2.2 低模量筑坝料布置范围对面板应力变形的影响56-64
• 4.3 地形条件对面板应力变形的影响64-70
• 4.3.1 计算网格建立及参数选取64-66
• 4.3.2 特殊地形条件下面板应力变形特征66-69
• 4.3.3 地形条件造成面板破坏的防控措施研究69-70
• 4.4 蓄水过程对面板应力变形的影响70-76
• 第5章 茨哈峡面板砂砾石坝设计方案优化76-88
• 5.1 工程概况及基于设计资料的计算网格建立76-78
• 5.2 茨哈峡面板坝面板应力变形特性分析78-81
• 5.3 茨哈峡面板堆石坝设计优化81-88
• 5.3.1 次堆石区填筑材料优化81-83
• 5.3.2 蓄水过程优化83-85
• 5.3.3 设置碾压增模区85-88
• 第6章 结论与展望88-90
• 6.1 结论88-89
• 6.2 展望89-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-95

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马立秋;张嘎;程嵩;胡耘;张建民;;面板水平分缝对面板堆石坝应力变形影响分析[J];工程力学;2010年10期

2 迟守旭;庄小军;;高混凝土面板坝压性垂直缝设计[J];山西建筑;2011年33期

3 宋文晶;伍星;高莲士;蔡昌光;;三板溪混凝土面板堆石坝变形及应力分析[J];水力发电学报;2006年06期

4 张光斗;混凝土面板碾压堆石坝的设计和施工[J];水力发电学报;1994年01期

5 杨蓉;秦淑芳;曾茂全;郝佳圣;;吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝变形监测数据分析[J];水利水电技术;2010年06期

6 杨泽艳;周建平;;我国特高面板堆石坝的建设与技术展望[J];水力发电;2007年01期

7 高莲士,汪召华,宋文晶;非线性解耦K-G模型在高面板堆石坝应力变形分析中的应用[J];水利学报;2001年10期

8 高莲士,宋文晶,汪召华;高面板堆石坝变形控制的若干问题[J];水利学报;2002年05期

9 党发宁;王学武;田威;许尚杰;;非对称高面板堆石坝应力变形特点及改善对策[J];水利学报;2012年05期

10 朱敏;邓华锋;许晓亮;;基于子模型法的面板堆石坝三维应力变形分析[J];水利水电科技进展;2012年06期

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本文编号：715367