水墊塘襯砌結(jié)構(gòu)的破壞模式研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)擬建和在建的一批具有世界級(jí)水平的300m量級(jí)高壩，消能問(wèn)題十分突出。因此，水墊塘作為下游河床的防護(hù)結(jié)構(gòu)，其自身在高速水流沖擊下的安全性是實(shí)現(xiàn)消能和防沖目的的關(guān)鍵所在。水墊塘防護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是實(shí)際工程所面臨的亟待解決的課題，也是國(guó)內(nèi)外學(xué)者長(zhǎng)期研究的課題之一。目前，水墊塘底板的形式有兩種，一種是復(fù)式梯形斷面底板(簡(jiǎn)稱平底板)；另一種是復(fù)式反拱形斷面底板(簡(jiǎn)稱反拱底板)。本文以魚塘、五強(qiáng)溪水墊塘為背景，通過(guò)數(shù)值分析方法研究了平底板

2、的上浮、傾覆破壞以及新的破壞形式--板塊斷裂。以拉西瓦拱壩壩后新體型的反拱水墊塘為背景，通過(guò)數(shù)值分析方法研究了反拱底板的整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性以及泄洪期間的動(dòng)力響應(yīng)等。主要成果有： (1)對(duì)混凝土材料模型進(jìn)行改進(jìn)，采用ADINA中的CONCRETE材料，結(jié)合各種破壞準(zhǔn)則，自定義混凝土破壞曲線，從而計(jì)算出平底板的斷裂過(guò)程。 (2)對(duì)各條件下平底板的破壞模式分析。得出鋼筋錨固量一定時(shí)，平底板斷裂、傾覆或上浮破壞趨勢(shì)的板厚界線

3、，以及各邊界條件下，底板失穩(wěn)時(shí)板厚--荷載關(guān)系。板厚一定時(shí)，計(jì)算出平底板斷裂、傾覆或上浮破壞趨勢(shì)的鋼筋錨固量界線，以及各邊界條件下，底板失穩(wěn)時(shí)鋼筋錨固量--荷載大小關(guān)系。 (3)水墊塘反拱底板的整體穩(wěn)定性就是整個(gè)拱圈的穩(wěn)定性，主要取決于拱座。而拱座的穩(wěn)定性由拱端推力水平控制，本文在以往研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究拱端推力的影響因素，比如板塊的形式。通過(guò)數(shù)值模擬邊緣板塊、內(nèi)部板塊失穩(wěn)形態(tài)以及失穩(wěn)條件(荷載、板塊形式)，分析出板塊有鍵槽