易志强

摘要：本文对小湾水库的混凝土面板堆石坝采用邓肯-张E-B、E-v非线性弹性模型进行了平面静力有限元计算分析，研究了坝体在竣工期、蓄水期的应力变形特性和应力应变规律；重点研究了次堆石区域不同范围利用较软砂岩料对坝体应力变形的影响。

关键字：坝体静力分析；有限元计算；变形分析

引言

本文通过平面非线性弹性有限元计算，分析了小湾水库的混凝土面板堆石坝的应力应变分布规律，其中非线性弹性模型采用的是邓肯-张E-v和E-B非线性弹性模型，并对次堆石材料类型进行计算分析，研究次堆石材料对坝体应力变形的影响，为合理选定次堆石材料类型提供参考。

一、计算程序与本构模型

本文计算程序采用TDAD三维有限元程序。TDAD三维有限元程序备有多种本构模型供计算时选择使用，这些模型包括线弹性模型、邓肯-张E-ν非线性弹性模型、邓肯-张E-B非线性弹性模型、K-G非线形弹性模型、椭圆-抛物双屈服面模型等。对材料力学性质相差很大的情况，两种材料之间的接触面可能会产生相对滑移，程序可设置相应的接触面单元对此进行模拟。

混凝土在达到破坏强度之前，线性关系较好，本研究中作为线弹性材料考虑[1]。土石料的应力应变表现为非线性，本构模型采用邓肯-张E-v非线性弹性模型，现将模型简要介绍如下[2]。

邓肯-张E-v非线性弹性模型中，切线弹性模量Et和切线泊松比vt分别表示为

（1）

（2）

对卸荷情况，弹性模量用下式计算[3]

（3）

式中，为土体粘聚力；……