連壩泄水建筑物仿真分析及洪水演進數值模擬.pdf

1、梯級水庫群具有相互聯(lián)系相互制約的關系，一旦上游水庫失事，將會對下游梯級水庫造成嚴重的影響。石漫灘水庫與田崗水庫是淮河上游洪河支流滾河上的兩座連壩擋水建筑物，石漫灘水庫攔河壩為全斷面碾壓混凝土重力壩，田崗水庫為均質土壩，壩頂不能溢流。壩體的應力應變性能是評價重力壩安全性的重要指標，研究基本荷載作用下重力壩的應力變化規(guī)律，評價工程結構安全性，對研究汛期非常洪水來臨時石漫灘水庫洪水下泄到田崗水庫對大壩造成的威脅具有非常重要的意義。
　　

2、本文根據碾壓混凝土重力壩的工作特點和有限單元法應力分析的基本理論，運用ANSYS Workbench軟件進行有限元分析，建立了石漫灘重力壩三維溢流壩段和非溢流壩段仿真模型，并對其進行了應力分析；研究了石漫灘水庫洪水過程下的泄洪規(guī)律與下游河道非恒定流的洪水演進，運用求解圣·維南方程組的矩形網格差分法建立了數學模型，使用MATLAB語言對洪水演進過程進行了數值模擬，其主要研究結論如下：
　?。?）壩體靜力分析采用超單元剖分技術自動生成

3、八結點六面體單元，在設計洪水位、校核洪水位、平壩頂水位三種計算工況下非溢流壩和溢流壩的應力分布均符合一般規(guī)律，即壩體最大壓應力出現(xiàn)在壩趾，最大拉應力（最小壓應力）出現(xiàn)在壩踵，且隨著上游水位的升高，應力值增大。
　?。?）非溢流壩段在三種計算工況下的壩踵垂直正應力，其拉應力區(qū)范圍均小于壩體寬度的7％，滿足規(guī)范要求；溢流壩段在設計洪水位和校核洪水位工況下壩踵垂直正應力拉應力區(qū)范圍也小于規(guī)范規(guī)定的數值，但溢流壩段在平壩頂洪水位工況下的壩