材料渗变效应下的面板坝静力有限元分析
2021-01-15陈微
黑龙江水利科技 2020年12期
陈 微
(方正县双凤水库综合服务中心,黑龙江 方正 150800)
1 绪 论
混凝土面板坝设计时,主要对坝体、面板的变形分布,施工缝的的拉伸压缩量进行重点预测分析,从而作为坝体设计施工、安全运行提供有利的理论支撑。现代混凝土面板坝坝体结构主要包含混凝土面板、垫层料、过渡料、堆石区等部分,主要防渗体系为面板与趾板和防渗墙,而堆石区支撑和保护面板坝,其合理模拟将直接影响着坝体结构计算的准确性。因此若能充分考虑材料流变作用[1],合理的进行有限元模拟分析,对研究高面板砂砾石材料渗变效应下的静力计算具有非常重要的理论指导意义。
2 施工及蓄水模拟步骤
面板砂砾石坝的施工模拟时选取一定厚度的填筑碾压层作为一级加载,当施工至第n层时,将砂砾石料自重荷载定义为瞬时荷载加载到n-1层,其上部结构不受影响,通过施工步数的增叠加,逐渐实现坝体分层施工过程。
ADINA软件中使用分期蓄水对应不同高程来控制模拟蓄水过程:①第1期蓄水在模型相应水位加载水荷载;②第2期蓄水在第1、2期蓄水位间面板处加载水荷载,同样以此类推[2]。水荷载逐级加载示意图,见图1。

图1 水荷载逐级加载示意图
3 工程实例
3.1 工程概况
某水利枢纽位于中国西北青海省内[3],工程规模为大(2) 型,水库总库容1.85亿m3,水电站总装机18MW。大坝最大高度为123.8m,坝顶高程2891.3m,正常蓄水位为2883.6m,坝顶长442m,宽14m,上游坝坡1∶1.55,下游坝坡1∶1.5。枢纽建筑物主要由面板坝、引水发电洞、溢洪道以及电站等组成。……
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