低溫瀝青混凝土靜三軸試驗研究及瀝青心墻堆石壩有限元計算分析.pdf

1、隨著我國水利開發(fā)建設(shè)難度的加大，建設(shè)環(huán)境在朝著低溫、高海拔、多震地帶發(fā)展，瀝青混凝土心墻堆石壩作為能夠適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件的一種壩型被廣泛應(yīng)用于我國西北、西南和東北等自然條件惡劣地區(qū)的水工建設(shè)。為適應(yīng)建設(shè)的新需要，深入研究瀝青混凝土在低溫環(huán)境下的力學(xué)特性和應(yīng)變情況顯得十分迫切。
　　首先，從水工瀝青混凝土的組成結(jié)構(gòu)出發(fā)，介紹了各組成材料的作用，通過檢測試驗選出滿足寒冷地區(qū)工程建設(shè)需要的材料。運用單因素分析法處理劈裂試驗結(jié)果，綜合分析空

2、隙率、劈裂位移、劈裂強度與油石比、填料濃度、級配指數(shù)的關(guān)系，選出一組作為三軸試驗配合比。
　　其次，設(shè)計了低溫和常溫共三組三軸試驗。試驗用兩組常溫試驗作為低溫組試驗的參照，深入剖析瀝青混凝土在低溫環(huán)境下的力學(xué)特性和應(yīng)力應(yīng)變的規(guī)律。本次試驗運用Duncan-ChangE-B模型進行力學(xué)計算，摩爾-庫侖理論為強度破壞準則。在求解模型參數(shù)K、n和Rf時，根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線特點，引用置信度和反算擬合應(yīng)力應(yīng)變曲線對兩點法、全部法和分段法的適

3、用性進行了綜合比較，優(yōu)化K、n和Rf的求解方法，減小了人為因素對參數(shù)的影響。最終得出結(jié)論：溫度越低，瀝青混凝土的強度越大，選取60％～?95%應(yīng)力水平試驗點參與計算的方法最適合計算低溫瀝青混凝土靜三軸試驗力學(xué)模型參數(shù)。
　　最后，以高寒地區(qū)某電站為研究對象，把不同試驗溫度下得到的瀝青混凝土鄧肯-張E-B參數(shù)分別代入有限元模型進行計算，分析不同試驗溫度下得到的參數(shù)對壩體和心墻的應(yīng)力應(yīng)變計算的影響。結(jié)果表明，低溫組心墻應(yīng)力出現(xiàn)上拱效應(yīng)