復(fù)合土工膜面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算.pdf

1、復(fù)合土工膜面板堆石壩是一種新壩型,其防滲體的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量控制是該類壩型的技術(shù)關(guān)鍵。而壩體的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算同樣重要。復(fù)合土工膜面板堆石壩是水工結(jié)構(gòu)中的重要壩型之一,壩主體由堆石或礫石組成,起支承作用,其上游面設(shè)置復(fù)合土工膜面板起防滲作用。復(fù)合土工膜面板堆石壩因其具有的眾多優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注,特別在近年來(lái)發(fā)展較快、應(yīng)用較廣,逐漸成為有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展前景的壩型。復(fù)合土工膜面板堆石壩的主要問(wèn)題是壩體變形以及隨之而來(lái)的接縫損壞而導(dǎo)致的滲漏。因

2、此,壩體變形問(wèn)題已成為復(fù)合土工膜面板堆石壩設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。本文運(yùn)用大型有限元計(jì)算分析軟件ADINA進(jìn)行三維非線性有限元計(jì)算,分析了復(fù)合土工膜面板堆石壩的應(yīng)力應(yīng)變特點(diǎn)。首先分析了堆石體的物理力學(xué)特性,對(duì)堆石體的本構(gòu)模型進(jìn)行了討論,確定了有限單元模型中的單元類型以及接觸單元的型式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和已有的研究成果,選取鄧肯—張非線性本構(gòu)模型表征堆石體的應(yīng)力應(yīng)變特性,并且確定了堆石料的材料參數(shù)。采用ADINA提供的生死單元功能模擬施工過(guò)程。本

3、文模擬了在不同蓄水位條件下,復(fù)合土工膜面板以及壩體的應(yīng)力與變形。建立了面板和堆石體之間的接觸模型,采用ADINA提供的接觸單元模擬。并對(duì)復(fù)合土工膜面板堆石壩進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析,總結(jié)出了材料參數(shù)對(duì)應(yīng)力以及位移的影響的重要性。復(fù)合土工膜作為一種新型防滲材料,在土石壩工程中已得到了廣泛的應(yīng)用。但關(guān)于復(fù)合土工膜的防滲機(jī)理及防滲效果還缺乏系統(tǒng)的理論研究,本文結(jié)合復(fù)合土工膜的防滲特性和機(jī)理,用有限元法對(duì)復(fù)合土工膜防滲土石壩進(jìn)行滲流分析。計(jì)算結(jié)果表