流固耦合下的土石壩穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、土石壩作為一種傳統(tǒng)的壩型，在水利界占據(jù)著舉足輕重的地位。近年來開展的大規(guī)模除險加固工作，再一次將土石壩作為焦點呈現(xiàn)在工程人員乃至廣大百姓面前。由于土石壩的失穩(wěn)大多數(shù)都與滲流有關，因而防滲處理是土石壩除險加固最主要的工作之一。目前，工程中大部分土石壩加固分析包括設計計算分析都是將滲流場與應力場分開分析的，沒有考慮它們之間的相互耦合作用。研究分析表明，土石壩中滲流場與應力場的耦合效應是比較明顯的，在對土石壩進行穩(wěn)定性分析研究時，考慮流固耦合

2、的作用是很有必要的。
　　 本文首先利用有限元軟件，采用摩爾-庫倫和Drucker-Prager彈塑性模型，對一個實際邊坡進行分析，將計算結(jié)果與Geo-Slope軟件的傳統(tǒng)極限平衡法進行對比，證明了有限元強度折減法分析壩坡穩(wěn)定的可行性，結(jié)合本文第一章的土坡穩(wěn)定計算方法的分析比較，最終決定將摩爾-庫倫彈塑性模型應用于七一水庫的壩坡穩(wěn)定性研究，并分析了不同的坡高與坡角對邊坡穩(wěn)定性的影響。
　　 文章利用非線性有限元軟件強度折

3、減法，對無水條件下加固前后的七一水庫的壩坡穩(wěn)定性進行分析，得出土石壩進行混凝土防滲墻加固，對壩坡穩(wěn)定性的影響，并對影響土石壩穩(wěn)定的粘聚力、摩擦角和防滲墻位置進行了不同取值，得出這些因素對壩坡穩(wěn)定性的影響程度。
　　 最后在校核洪水位下對大壩進行了滲流、應力、位移分析，并在三種不同水位(校核洪水位、設計洪水位和正常蓄水位)工況下，運用有限元軟件的Soils耦合分析步，考慮了流固耦合作用，對壩坡穩(wěn)定性進行分析，與未考慮流固耦合的結(jié)果