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(lái)開(kāi)展的大規(guī)模除險(xiǎn)加固工作，再一次將土石壩作為焦點(diǎn)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(guān)，因而防滲處理是土石壩除險(xiǎn)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(shè)計(jì)計(jì)算分析都是將滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)分開(kāi)分析的，沒(méi)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(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合效應(yīng)是比較明顯的，在對(duì)土石壩進(jìn)行穩(wěn)定性分析研究時(shí)，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(kù)倫和Drucker-Prager彈塑性模型，對(duì)一個(gè)實(shí)際邊坡進(jìn)行分析，將計(jì)算結(jié)果與Geo-Slope軟件的傳統(tǒng)極限平衡法進(jìn)行對(duì)比，證明了有限元強(qiáng)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(jì)算方法的分析比較，最終決定將摩爾-庫(kù)倫彈塑性模型應(yīng)用于七一水庫(kù)的壩坡穩(wěn)定性研究，并分析了不同的坡高與坡角對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。
　　 文章利用非線性有限元軟件強(qiáng)度折

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