擠壓式邊墻對(duì)混凝土面板影響的三維有限元分析.pdf

1、隨著近幾年我國(guó)在建或擬建的混凝土面板堆石壩的數(shù)量大大增加，一些新的設(shè)計(jì)思路和先進(jìn)的施工技術(shù)紛紛涌現(xiàn)，擠壓式邊墻技術(shù)就是其中最具有代表性的新技術(shù)之一。然而，擠壓邊墻技術(shù)的應(yīng)用會(huì)對(duì)壩體尤其是面板帶來(lái)什么樣的影響，需要作進(jìn)一步的論證和分析。 本課題以使用擠壓式邊墻的面板堆石壩為主要研究對(duì)象，具體結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)，運(yùn)用其參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言（APDL）實(shí)現(xiàn)了廣泛用于堆石材料的鄧肯-張模型以及中點(diǎn)增量法；運(yùn)

2、用其重啟動(dòng)以及單元生死技術(shù)實(shí)現(xiàn)了施工及多荷載步逐級(jí)加載的過(guò)程；采用ANSYS點(diǎn)面接觸單元模擬面板與邊墻的接觸；創(chuàng)新性地采用非線性連接單元模擬面板垂直縫和周邊縫。在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了有擠壓式邊墻和無(wú)邊墻兩種情況下壩體及面板分別在竣工期和蓄水期的應(yīng)力、變形；分析了邊墻對(duì)面板應(yīng)力變形方面的影響和面板最終的開裂、垂直縫及周邊縫的錯(cuò)位、張開等破壞產(chǎn)生情況；通過(guò)對(duì)有擠壓式邊墻和無(wú)邊墻的壩體進(jìn)行有限元分析的對(duì)比，最終確定兩者面板應(yīng)力應(yīng)變之間的差異，明確

3、擠壓邊墻對(duì)面板的影響，最終為混凝土面板堆石壩的擠壓邊墻及面板的設(shè)計(jì)和施工提供數(shù)值仿真的計(jì)算結(jié)果，從而達(dá)到有效防止面板開裂、止水失效等各種形式破壞，建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程的目的。 本文運(yùn)用ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)面板堆石壩實(shí)際施工和蓄水過(guò)程進(jìn)行了模擬，并在隨后以大量的圖表形式給出了計(jì)算結(jié)果，通過(guò)對(duì)比有、無(wú)擠壓邊墻兩種方案的分析結(jié)果表明，面板與堆石體之間有擠壓邊墻時(shí)，其面板的變形及應(yīng)力狀況均相對(duì)于無(wú)擠壓邊墻時(shí)的結(jié)果要好。本文的研究成果不僅為