插入式混合坝接头部位有限元静动力分析

论文摘要

混合坝是一种充分利用地形条件比较经济的坝型,以往重视和研究不够。由于在高烈度区混凝土与土体交接部位的连接和抗震问题不能很好解决,所以在高烈度区建设高混合坝很少。本文选择插入式混合坝对其进行研究,在混凝土刺墙与粘土心墙两种材料接触面上用极薄层单元来模拟,并讨论薄层单元计算参数对混合坝反应的影响。通过对规则混合坝算例和新疆某混合坝进行有限元静力和动力计算,分析了混合坝连接处各个接触面上的静动力反应和极易破坏的区域,得出以下几点结论: 1.接触面薄层单元的设置主要是起一个缓解混凝土刺墙和粘土心墙由于材料相差悬殊而产生的应力集中作用,只要选取适当的参数的加权比,薄层单元的计算参数对混合坝接头部位地震反应影响很小。 2.插入混凝土墙两侧堆石沉降在允许范围之内,但由于和混凝土墙沉降相差很大,故应尽量强化施工质量,提高碾压标准。在不同材料交界面上尤其是混凝土插入墙与粘土材料连接处,应力比较集中,混凝土坝与心墙的接坡不要太陡,以使接触面具有高压应力,以防止开裂,确保接触面的紧密结合。 3.在蓄水期连接坝段坝顶出现很小的拉应力:在地震荷载作用下,坝顶处加速度反应较大,放大倍数超过2.0。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 混合坝概述
• 1.2 混合坝工程实例以及存在的问题
• 1.3 论文的主要工作
• 2 混合坝接触面滑裂有限元分析理论
• 2.1 有限元静力计算基本理论
• 2.1.1 坝体材料本构关系
• 2.1.2 土石坝非线性分析方法
• 2.2 有限元动力计算基本理论
• 2.3 接触面模型及有厚度薄层单元
• 3 规则插入式混合坝连接处静动力反应规律
• 3.1 计算条件
• 3.1.1 蓄水期静力计算条件及参数
• 3.1.2 动力计算条件及参数
• 3.2 接触面两侧材料参数的加权比对静动力反应的影响
• 3.3 蓄水期接头滑裂静力分析
• 3.4 混合坝接头滑裂动力分析
• 3.5 小结
• 4 新疆某混合坝接触面滑裂分析
• 4.1 工程概况与计算参数
• 4.2 竣工期接头滑裂静力分析
• 4.3 竣工期接头滑裂动力分析
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢
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