河谷形狀變化對(duì)面板堆石壩應(yīng)力變形特性的影響分析.pdf

1、混凝土面板堆石壩(Concrete-FacedRockfillDam)是以堆石體為主要支撐結(jié)構(gòu)，并在其上游面設(shè)置混凝土面板作為防滲主體的一種土石壩。由于其施工簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、對(duì)地形地質(zhì)條件具有較強(qiáng)地適應(yīng)性，成為目前壩工建設(shè)最富競(jìng)爭(zhēng)力和最具發(fā)展前景的壩型之一。在面板堆石壩中，壩體的應(yīng)力變形是關(guān)系到大壩能否安全運(yùn)行的一個(gè)重要方面。然而，在面板堆石壩的具體工程中影響壩體應(yīng)力變形的因素較多，如壩址處的河谷形狀、深厚覆蓋層、壩體的結(jié)構(gòu)分區(qū)以及施工

2、碾壓標(biāo)準(zhǔn)等。在這些影響應(yīng)力變形的諸因素中，壩址處河谷形狀對(duì)壩體和面板的應(yīng)力變形的影響是一個(gè)值得研究的課題，而且這方面細(xì)致研究的相關(guān)資料也較少。因而，本論文試圖通過(guò)此次的研究分析為以后具體工程中不同河谷形狀下面板堆石壩的設(shè)計(jì)、施工提供理論上地參考，具有重要的科研價(jià)值和工程實(shí)際意義。
　　 本論文的研究?jī)?nèi)容主要分為兩部分:
　　 第一部分:研究河谷形狀（壩頂長(zhǎng)與最大壩高之比>變化對(duì)壩體及面板的影響。利用大型商業(yè)軟件ANSYS

3、強(qiáng)大的前處理功能建立典型河谷形狀下混凝土面板堆石壩計(jì)算的三維有限元模型:寬闊河谷(U型)、窄陡河谷（V型）、非對(duì)稱河谷，以非線性有限元計(jì)算的基本理論為依托，利用EFES3D面板堆石壩計(jì)算程序分析典型河谷形狀下壩體和面板在竣工期和蓄水期的應(yīng)力變形特性，研究發(fā)現(xiàn)河谷形狀的改變對(duì)壩體和面板的應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)的變化有著顯著地影響，不同的河谷形狀其壩體和面板的應(yīng)力場(chǎng)與變形場(chǎng)有著自己獨(dú)特地分布特性。尤其是在窄陡河谷（V型）中，壩體沿壩軸線方向的應(yīng)力場(chǎng)

4、分布具有明顯的“拱”效應(yīng)特點(diǎn)?；谶@種特點(diǎn)，深入地分析了窄陡河谷（V型）中壩體上下游坡率地改變對(duì)壩體和面板的應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)地影響，根據(jù)研究所得的結(jié)論建議在窄陡河谷中在保證上下游壩坡穩(wěn)定地前提下，可以盡可能地提高壩體的上下游壩坡，這樣不但可以降低工程造價(jià)而且可以縮短施工期，以達(dá)到降低工程造價(jià)的目的。
　　 第二部分:通過(guò)構(gòu)建具有特定地形特征的方法深入地分析了高陡邊坡坡率與河谷寬度這兩種計(jì)算方案地改變對(duì)面板堆石壩壩體和面板在竣工期和