空腹重力壩斷面形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、空腹重力壩是一種常見(jiàn)的壩型，即在重力壩壩體內(nèi)設(shè)立一個(gè)空腔，既可以節(jié)約壩體混凝土量，又可以減少壩體與壩基的接觸面積，從而減小壩底揚(yáng)壓力。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)空腹重力壩進(jìn)行了大量的結(jié)構(gòu)分析和數(shù)值模擬研究，取得了較好的成果，但大多只針對(duì)某工程實(shí)例進(jìn)行研究，沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行全面系統(tǒng)的對(duì)比分析。尤其是空腹重力壩的斷面形狀及尺寸，直接影響到大壩的應(yīng)力、穩(wěn)定及工程量的大小。目前對(duì)不同形狀空腔結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析、不同高跨比對(duì)空腹重力壩壩體應(yīng)力的影響研究還不夠全面和系統(tǒng)

2、，因此有必要進(jìn)行空腹壩斷面體型優(yōu)化研究，為空腹重力壩設(shè)計(jì)與施工提供理論依據(jù)。
　　本文以藍(lán)田岱峪水庫(kù)漿砌石空腹重力壩為依托，利用有限元軟件ABAQUS建立多種空腹重力壩斷面模型，進(jìn)行了了以下幾方面研究:
　　1、利用ABAQUS軟件建立了扇形空腔形狀的空腹重力壩模型，進(jìn)行了初始地應(yīng)力場(chǎng)的分析;對(duì)比分析了在不同工況下壩體的應(yīng)力大小和位移分布、在工況Ⅱ（設(shè)計(jì)洪水位）條件下不同空腹參數(shù)空腹重力壩的應(yīng)力大小及位移分布。
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3、、利用ABAQUS軟件建立了參數(shù)優(yōu)化的扇形空腔形狀空腹重力壩模型，對(duì)比分析了城門洞形以及腹孔上游、下游邊墻均傾向上游型空腔形狀的空腹重力壩在此開(kāi)孔率下的應(yīng)力大小及位移分布。通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)空腹重力壩和重力壩的受力狀況相同，隨著開(kāi)孔率的增大，同種空腔形狀的空腹重力壩壩踵和空腔內(nèi)部的拉應(yīng)力呈逐漸增大的趨勢(shì);還要根據(jù)空腹內(nèi)設(shè)置的電站廠房、開(kāi)關(guān)站、放水閘門等確定空腹的開(kāi)孔率;空腔內(nèi)的拉壓應(yīng)力主要出現(xiàn)在拱頂偏左以及空腔底部偏右處，若著重考慮受力情況