瀝青混凝土心墻土石壩應(yīng)力與變形FEM分析.pdf

1、土石壩這一壩型在世界筑壩史上出現(xiàn)較早，是一種經(jīng)濟的壩型，由于該壩型具有施工簡單、工序少、造價低、工速度快、工作可靠，壽命長、對自然條件適應(yīng)性強，特別是能適應(yīng)于較差的地質(zhì)條件等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用于水利水電攔河壩建設(shè)中；也是當今世界建造數(shù)量最多、體積最大、高度最高的一種壩型。 土石壩在建造和運行過程中一般都要發(fā)生較大的變形，尤其是地形突變、地質(zhì)條件差異較大、壩體施工工藝不同或壩段上升高度不同步時，局部會產(chǎn)生過大的變形和應(yīng)力，當變形

2、和應(yīng)力超過壩體材料的承受能力時將產(chǎn)生裂縫。因此，在施工前根據(jù)設(shè)計和施工方案，模擬壩體施工過程，計算出壩體在不同填筑高度的應(yīng)力和位移等值線，找出施工期和運行期大壩安全的薄弱環(huán)節(jié)，對科學、合理地安排施工過程具有技術(shù)指導意義。因此，本文基于ANSYS軟件，實現(xiàn)了瀝青混凝土心墻土石壩應(yīng)力與變形FEM(finite element method)分析。通過分析得到了如下主要結(jié)論: (1)利用ANSYS提供的APDL語言開發(fā)的E-D模型，能

3、夠靈活的實現(xiàn)有限元分析的數(shù)值計算要求，較好的反映了土體的實際特性，符合土石壩的應(yīng)力及變形規(guī)律。 (2)采用增量法模擬土石壩的填筑及蓄水過程，能夠較好的反映土石壩的加、卸載及土體的拉力破壞、剪切破壞過程，滿足數(shù)值計算要求，(3)有限元計算結(jié)果表明:竣工期、蓄水期的壩體變形及應(yīng)力分布規(guī)律較為合理，反映了大壩的實際變形及應(yīng)力分布規(guī)律，壩體在竣工期和蓄水期的安全性是可以得到保證的。 (4)對深厚覆蓋層上瀝青混凝土心墻壩的整個施工