刘文超 中国市政工程华北设计研究总院有限公司

1.工程概况

2.建立三维有限元模型

2.1 有限元模型的选取与坐标系建立

因本案例水闸采用的是分离式底板，且闸基土层的划分变化不是很大，故选用其中一个稳定断面来进行论述，选用三维非线性有限元模拟方法深入分析了中孔段。上游54m混凝土防渗铺盖下部至下游消力池前端为计算范畴，考虑到项目所在位置隶属于黄河冲积扇平原地貌单元，本研究在分析渗流稳定性的基础上，主要考察其稳定性性质，便于模拟。

2.2 材料参数及计算工况的选取

2.2.1 材料参数

本篇文章依据研究方向对坝体材料及坝基材料进行了材料性能指标计算解析。将4层闸基渗流模拟为非线性材料，依据有限元、分洪闸、地基材料的物理性能指标，将分洪闸闸门闸墩作为弹性材料处理。

2.2.2 荷载及计算工况

在计算中考虑的荷载为自重和水力荷载。其中水的容重取9.8KN/m3。其总体思想是首要进行渗流研究，并对渗流结果进行处理，以节点荷载加水压荷载的方式，在ADINA的稳定计算模块中对闸坝各节点进行应力、应变研究，地基部分自重造成的位移不计在内。在这一基础上，对本案例分洪闸门进行了渗流与稳定性计算，主要研究了分洪水位下的渗流与应力变形。最终，与力学法的计算结果进行了比较，其总体结果与力学法的计算结果相同。

2.3 三维模型网格的划分

根据对渗流边界条件的概念，判定本模型的地基底面和外围为不透水层。……