河谷形狀變化對面板堆石壩應力變形特性的影響分析.pdf

1、混凝土面板堆石壩(Concrete-FacedRockfillDam)是以堆石體為主要支撐結構，并在其上游面設置混凝土面板作為防滲主體的一種土石壩。由于其施工簡單、造價便宜、對地形地質(zhì)條件具有較強地適應性，成為目前壩工建設最富競爭力和最具發(fā)展前景的壩型之一。在面板堆石壩中，壩體的應力變形是關系到大壩能否安全運行的一個重要方面。然而，在面板堆石壩的具體工程中影響壩體應力變形的因素較多，如壩址處的河谷形狀、深厚覆蓋層、壩體的結構分區(qū)以及施工

2、碾壓標準等。在這些影響應力變形的諸因素中，壩址處河谷形狀對壩體和面板的應力變形的影響是一個值得研究的課題，而且這方面細致研究的相關資料也較少。因而，本論文試圖通過此次的研究分析為以后具體工程中不同河谷形狀下面板堆石壩的設計、施工提供理論上地參考，具有重要的科研價值和工程實際意義。
　　 本論文的研究內(nèi)容主要分為兩部分:
　　 第一部分:研究河谷形狀（壩頂長與最大壩高之比>變化對壩體及面板的影響。利用大型商業(yè)軟件ANSYS

3、強大的前處理功能建立典型河谷形狀下混凝土面板堆石壩計算的三維有限元模型:寬闊河谷(U型)、窄陡河谷（V型）、非對稱河谷，以非線性有限元計算的基本理論為依托，利用EFES3D面板堆石壩計算程序分析典型河谷形狀下壩體和面板在竣工期和蓄水期的應力變形特性，研究發(fā)現(xiàn)河谷形狀的改變對壩體和面板的應力場與位移場的變化有著顯著地影響，不同的河谷形狀其壩體和面板的應力場與變形場有著自己獨特地分布特性。尤其是在窄陡河谷（V型）中，壩體沿壩軸線方向的應力場

4、分布具有明顯的“拱”效應特點?；谶@種特點，深入地分析了窄陡河谷（V型）中壩體上下游坡率地改變對壩體和面板的應力場與位移場地影響，根據(jù)研究所得的結論建議在窄陡河谷中在保證上下游壩坡穩(wěn)定地前提下，可以盡可能地提高壩體的上下游壩坡，這樣不但可以降低工程造價而且可以縮短施工期，以達到降低工程造價的目的。
　　 第二部分:通過構建具有特定地形特征的方法深入地分析了高陡邊坡坡率與河谷寬度這兩種計算方案地改變對面板堆石壩壩體和面板在竣工期和