高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩抗震性能研究.pdf

1、高聚物防滲墻是針對(duì)土質(zhì)堤壩除險(xiǎn)加固需要研發(fā)的防滲加固新技術(shù)，具有快捷、輕質(zhì)、高韌、耐久、微創(chuàng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸大規(guī)模應(yīng)用于土質(zhì)堤壩除險(xiǎn)加固，產(chǎn)生了良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)這一新技術(shù)目前研究的盲區(qū)及震區(qū)應(yīng)用推廣的關(guān)鍵點(diǎn)——?jiǎng)恿μ匦约翱拐鹦阅苷归_(kāi)研究。論文從室內(nèi)試驗(yàn)、模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析等諸多方面入手，著重研究了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩地震響應(yīng)特性及其抗震性能，完成的主要工作如下:
　　(1)應(yīng)

2、用壓電陶瓷彎曲元測(cè)試技術(shù)研究了高聚物注漿材料動(dòng)力特性。解決了影響精確測(cè)試高聚物注漿材料剪切波速的關(guān)鍵問(wèn)題。測(cè)試得到了不同密度下高聚物注漿材料的動(dòng)剪切波速及其動(dòng)剪切模量，給出了工程中快速判定高聚物防滲墻動(dòng)剪切模量的方法。對(duì)比分析了動(dòng)、靜彈性模量，給出了兩者之間的二次多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系。討論了高聚物注漿材料和筑壩黏土動(dòng)模量的相關(guān)性。
　　(2)進(jìn)行了原型材料防滲墻土質(zhì)堤壩動(dòng)力離心試驗(yàn)方法的研究。設(shè)計(jì)了防滲墻土質(zhì)堤壩非等應(yīng)力模型相似關(guān)系。基

3、于統(tǒng)計(jì)學(xué)單因素方差分析方法，設(shè)計(jì)了用于動(dòng)力離心試驗(yàn)的高聚物防滲墻模型，基于土工離心模型試驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)了動(dòng)力離心模型專(zhuān)用微?；炷痢＝?jīng)試驗(yàn)測(cè)試兩組防滲墻物理、力學(xué)特性均符合動(dòng)力離心試驗(yàn)要求。
　　(3)基于動(dòng)力離心試驗(yàn)成果研究了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩和混凝土防滲墻土質(zhì)堤壩在超重力和地震作用下的地震響應(yīng)特征。在分析兩組防滲墻墻體動(dòng)應(yīng)力、壩體加速度、壩頂沉降、壩體超孔隙水壓力及動(dòng)土壓力增量等地震響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了兩組墻體、壩體地

4、震反應(yīng)異同點(diǎn)。在試驗(yàn)中觀察到混凝土防滲墻的破壞現(xiàn)象，找出了傳統(tǒng)防滲墻土質(zhì)堤壩抗震不利部位。
　　(4)研究了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩抗震性能。利用ABAQUS有限元軟件，結(jié)合彎曲元試驗(yàn)得出的高聚物注漿材料動(dòng)力特性，建立了基于黏彈性人工邊界地震波輸入方法和考慮土體黏彈性的高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩三維數(shù)值模型，利用試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的正確性和合理性。獲得了高聚物防滲墻及其土質(zhì)堤壩的地震響應(yīng)特性，計(jì)算結(jié)果聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)果明確了高聚物防滲墻土質(zhì)堤壩抗