重力墻式堆石壩及墻背堆石壓力的有限元分析.pdf

1、重力墻式堆石壩的構(gòu)造是上游側(cè)為混凝土或漿砌石砌體的重力墻，下游側(cè)為堆石，也有的壩上游側(cè)是干砌石重力墻，上游面另設置混凝土或漿砌石等防滲墻。庫水壓力、淤沙壓力和揚壓力等主要荷載由重力墻與堆石體共同承擔，重力墻與堆石體互相支撐，維持穩(wěn)定。 本文的研究結(jié)構(gòu)為重力墻式堆石壩，研究的目的在于針對不同的工況下，重力墻式堆石壩的變位、應力及重力墻墻后堆石壓力的大小和分布趨勢，揭示重力墻墻背粗糙度對重力墻式堆石壩位移、應力及墻背堆石壓力不同

2、程度的影響，力求驗證重力墻式堆石壩的傳統(tǒng)設計方法，使重力墻式堆石壩結(jié)構(gòu)設計更趨于合理化，基于以上認識，本文做以下幾個方面研究及得出的主要結(jié)論： (1)當同時考慮堆石體的力學特性和重力墻式堆石壩的變形特性時，作者用有限單元法對結(jié)構(gòu)體系講行分析研究，堆石體采用彈塑性的D—P (Drucker—Prager)本構(gòu)模型，研究不同的工況下，清溪溝水庫工程變位、應力大小及分布趨勢及重力墻墻后堆石壓力的大小和分布情況。 (2)有限元

3、分析中，在堆石與重力墻之間引入無厚度的接觸單元，調(diào)整重力墻與堆石體接觸面的摩擦系數(shù)，研究接觸面摩擦系數(shù)對重力墻式堆石壩的變位、應力分布及墻后堆石壓力的影響情況。結(jié)果顯示重力墻墻后堆石壓力也隨著摩擦系數(shù)的增大而減小。 (3)用傳統(tǒng)的經(jīng)典力學公式算求清溪溝水庫空庫和蓄水兩種工況下重力墻上下游邊緣應力應力及重力墻墻背堆石壓力大小，利用變位方程法計算重力墻水平位移。 (4)對有限元計算的重力墻式堆石壩重力墻的上下游邊緣垂直應力、