高面板堆石壩分期施工對于面板脫空的影響研究.pdf

1、混凝土面板堆石壩由于其優(yōu)越的安全性、經(jīng)濟(jì)性及適應(yīng)性在壩型選擇中頗具競爭力，在水利水電工程中正得到越來越廣泛的應(yīng)用。
　　近幾年來，世界上已建、在建的許多高面板堆石壩工程在施工期普遍出現(xiàn)了面板和墊層料之間脫空的現(xiàn)象。面板脫空后工作狀況惡化，加劇了面板撓曲變形，形成彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力，因而容易產(chǎn)生裂縫，當(dāng)裂縫貫穿面板使其大量漏水時將會影響大壩安全。實踐證明，分期施工是產(chǎn)生面板脫空的重要原因，而其本質(zhì)是由于面板與壩體材料差異造成變形難以協(xié)

2、調(diào)，由此可見在面板壩分期施工過程中如何保證面板與墊層間良好的依存性即如何防止二者脫開的問題至關(guān)重要。
　　本文首先通過兩個已建典型工程實例，結(jié)合相應(yīng)的大壩運行監(jiān)測結(jié)果對其各自設(shè)計與施工特點進(jìn)行了對比分析，得到了面板脫空現(xiàn)象產(chǎn)生的機理，在此基礎(chǔ)上，分析了造成面板脫空的各種影響因素，進(jìn)一步探討了分期施工對于面板脫空影響的基本規(guī)律。然后系統(tǒng)論述了目前工程界應(yīng)用較廣的幾種常用于面板壩有限元分析的計算模型，從中選擇適宜的模型作為本文后續(xù)研究

3、的基礎(chǔ)，進(jìn)而通過深入學(xué)習(xí)研究得到了面板脫空仿真模擬的方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合ABAQUS軟件自身特點，實現(xiàn)了各分析模型在軟件中的應(yīng)用，提出將直接約束算法與Goodman無厚度單元的非線性彈性摩擦模型結(jié)合起來的接觸分析方法。最后以天生橋一級面板堆石壩工程為例，通過全局模型和子模型的三維有限元計算，深入對比分析了分期壩體與面板頂部不同高差和面板不同分期兩個因素對于面板脫空的影響規(guī)律，揭示了面板脫空現(xiàn)象的發(fā)生發(fā)展過程。結(jié)果表明，將分期面板與分期