釘結(jié)護(hù)面板加固高土石壩抗震效果彈塑性分析.pdf

1、土石壩因具有選材容易、工程造價(jià)較低、結(jié)構(gòu)簡單、抗震性能較好等諸多優(yōu)良特性而應(yīng)用廣泛。隨著土力學(xué)理論以及施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，土石壩更是成為了主流壩型。我國土石壩建設(shè)主要在西部地區(qū)，該地區(qū)地貌、地質(zhì)條件復(fù)雜，地震發(fā)生頻繁且強(qiáng)度較大，土石壩抗震措施研究的迫切性和重要性也越來越突出。目前，土石壩的震害資料以及研究成果已經(jīng)表明:地震作用下土石壩的破壞首先發(fā)生在壩頂區(qū)域，該區(qū)域的堆石體由于“鞭鞘”效應(yīng)狀態(tài)最不穩(wěn)定，因此應(yīng)對該區(qū)域的土體穩(wěn)定性加以重視

2、，采取相應(yīng)的抗震加固方法。加筋技術(shù)是當(dāng)代巖土工程領(lǐng)域最為常見，也是最為重要的加固方法。通過采用合理的加筋錨固措施，不僅可以大幅提高構(gòu)筑物的強(qiáng)度，還在一定程度上減小了工程材料的使用量，而且該技術(shù)有利于安全施工，釘結(jié)護(hù)面板加固措施就是其中一種。自釘結(jié)護(hù)面板加固措施提出以來，已經(jīng)在一些土石壩工程設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，如已建成的吉林臺面板堆石壩和擬建的兩河口心墻堆石壩，但主要是采用工程類比進(jìn)行設(shè)計(jì)，缺乏相應(yīng)的分析方法來定量評價(jià)。
　　本文采用彈

3、塑性有限元方法對采用釘結(jié)護(hù)面板加固措施前后的150m級面板堆石壩進(jìn)行靜、動力計(jì)算，從沉降、大小主應(yīng)力、加速度響應(yīng)、面板撓度與應(yīng)力、壩體剪應(yīng)變、永久位移方面分析加固措施對大壩抗震性能的影響。旨在為實(shí)際工程提供一定的數(shù)值依據(jù)。具體工作如下:
　　(1)針對堆石體材料的壓力相關(guān)性以及滯回特性，對廣義塑性模型進(jìn)行了相應(yīng)地改進(jìn)。
　　(2)對無措施工況下150m級面板堆石壩進(jìn)行彈塑性有限元計(jì)算，通過對壩體剪應(yīng)變以及永久位移的分析，進(jìn)一

4、步確定大壩的加筋范圍。
　　(3)通過對壩體以及釘結(jié)護(hù)面板加固措施在0.5g峰值加速度強(qiáng)震作用下的數(shù)值模擬，研究加筋前后壩體的沉降、大小主應(yīng)力、加速度響應(yīng)、面板撓度與應(yīng)力、壩體剪應(yīng)變、永久位移變化特性，分析釘結(jié)護(hù)面板加固措施的加固效果。
　　(4)在基本工況的基礎(chǔ)上，增加了不同地震強(qiáng)度以及相同地震強(qiáng)度下不同地震波頻譜特性工況的計(jì)算，用以分析在不同強(qiáng)度，不同地震波譜情況下釘結(jié)護(hù)面板加固措施對壩體穩(wěn)定的貢獻(xiàn)程度。
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