兩河口心墻堆石壩非穩(wěn)定滲流場和應(yīng)力場全耦合分析.pdf

1、土石壩因?yàn)榫哂芯徒〔?、因材設(shè)計(jì),對壩基地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng),大壩填筑施工機(jī)械化程度高、施工速度快,工程造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn),使其成為世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。特別是到20世紀(jì)50年代以后,隨著大型、高效施工機(jī)械的產(chǎn)生和土力學(xué)理論的發(fā)展,土石壩更是得到了迅速發(fā)展。與此同時,也伴隨出現(xiàn)了許多亟待解決的工程技術(shù)問題,其中,高心墻堆石壩的變形預(yù)測和控制就成為其中的關(guān)鍵問題之一。
　　盡管目前土石壩的密實(shí)度和變形模量較早期土

2、石壩有了很大提高,但變形控制仍然是主要問題。土石料在荷載作用下的變形特性十分復(fù)雜,并且具有浸水發(fā)生濕化變形和隨時間發(fā)生流變變形的特性,對它的數(shù)值模擬比較困難。20世紀(jì)60年代以后,非線性有限元方法的發(fā)展,為土石壩的變形計(jì)算提供了有效的求解手段,也掀起了土體變形計(jì)算模型的研究熱潮,包括各種本構(gòu)模型、濕化模型和流變模型等。但不同本構(gòu)模型的對比驗(yàn)證工作仍不充分,因此對各模型開展綜合比較和論證將具有重要的意義。
　　然而,土石壩的修建除了

3、要考慮壩體的強(qiáng)度和變形問題外,還應(yīng)考慮大壩在蓄水過程中的滲流問題。而壩體的變形和滲流是同時發(fā)生的,它們之間存在相互作用,也即耦合作用。目前,土石壩的變形分析和滲流分析多是分開進(jìn)行的,即沒有考慮它們的耦合作用。由此可見,開展土石壩滲流場和應(yīng)力場的耦合研究具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　在廣泛閱讀國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文選取了目前土石壩變形計(jì)算中常用的兩種土體本構(gòu)模型,即 Duncan-Chang非線性彈性模型和修正劍橋模型,并對