深覆蓋層地基面板堆石壩的抗震特性研究.pdf

1、目前，擁有良好的抗震穩(wěn)定性和變形適應性的混凝土面板堆石壩，在強震區(qū)已成為深覆蓋層上的首選壩型。本文結(jié)合深厚覆蓋層上的工程實例——河口村面板堆石壩，采用三維非線性有限元數(shù)值分析法，對其靜動力工作形態(tài)進行了深入的研究，并針對此工程總結(jié)了修建于深覆蓋層上的高混凝土面板堆石壩應力變形的一般規(guī)律，論證了河口村大壩結(jié)構(gòu)設計的合理性，以及地震作用下的安全性，為設計和施工提供了理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)在分析了面板堆石壩抗

2、震研究現(xiàn)狀的基礎上，根據(jù)面板堆石壩的結(jié)構(gòu)特點及深覆蓋層對面板堆石壩應力變形的影響，在ABAQUS中編制相應的模型子程序，分別建立覆蓋層及壩料的靜、動力本構(gòu)模型及分析方法。
　　 (2)以河口村水庫面板堆石壩為模型實例，利用大型有限元分析軟件ABAQUS，對該大壩的施工及蓄水過程，在三維非線性有限元法中，采用分級加載技術(shù)，進行了詳細的模擬，得到了該壩在施工期、蓄水期面板的位移及應力、基礎防滲墻的位移及應力、壩體的位移及應力等。計算

3、結(jié)果表明，雖然河口村面板堆石壩壩基覆蓋層較深厚，壩址區(qū)地質(zhì)條件復雜，但其壩體的變形和應力數(shù)值均在設計允許的范圍內(nèi)，趨勢亦符合一般規(guī)律。表明該壩設計在技術(shù)上是合理可行的。
　　 (3)在河口村面板堆石壩靜力分析的基礎上，采用三維非線性動力有限元分析方法，在ABAQUS中建立了壩體地震反應及地震永久變形分析模型。在設計地震荷載的作用下，對壩體的地震加速度反應、位移及應力反應、面板的位移及應力反應、基礎防滲墻的位移及應力反應等，進行了

4、較詳細的分析。結(jié)果表明，該壩的抗震穩(wěn)定性較好，動力反應特性規(guī)律在一般范圍內(nèi)，符合設計規(guī)范，此設計是合理可行的;在地震作用下壩頂及壩項附近下游壩坡區(qū)域內(nèi)有可能引起堆石的局部滑落和松動，宜在此區(qū)域內(nèi)采取必要的加固措施來進行抗震。
　　 本文所采用的及所建立的模型和方法，能夠為在地震作用情況下的深覆蓋層上的面板堆石壩的應力變形預測及其特性研究提供一些理論分析和探索。在該類工程中，本文所得到的一些分析成果在一定程度上亦提供了應用參考價值