高勇

（辽宁观音阁水力发电有限责任公司，辽宁本溪117100）

沥青混凝土材料广泛应用于水利工程中，极大提升了结构力学稳定性与渗流安全性。由于沥青混凝土是复合材料，力学特征受多方面因素影响，在实际中外荷载以及多场耦合条件均会对混凝土材料力学特性产生较大影响，进而影响水工结构长期运行安全稳定性[1-3]。目前，较多专家与学者借助岩石力学试验仪器，开展了单、三轴或渗流室内试验，研究在不同试验环境下混凝土材料力学特征或渗流特性变化，为实际应用该类材料提供试验依据[4-6]。由于室内试验成本较高，借助数值仿真软件不失为一种快捷高效的手段。利用COMSOL Multiphysical或其他颗粒流计算软件，可模拟混凝土材料变形破坏全过程，为工程设计提供参考[7-9]。PFC颗粒流分析软件与沥青混凝土材料的颗粒介质特性契合度较好，可以克服混凝土多种配合比、多种尺寸效应以及其他不同试验环境因素的影响[10，11]，为探讨沥青混凝土材料在水利工程中的最佳使用提供了理论与试验依据。

1 颗粒流计算试验概况

1.1 试验背景

为提高东北平原区域农业水资源灌溉效率，工程设计部门对地区内某重要水利枢纽工程防渗稳定性及相关水工结构运行可靠性开展检测。该工程拦水大坝总长65 m，采用C25素混凝土浇筑，为重力式大坝，坝顶宽度5.8 m。工程主要承担区域内水资源调度分配任务，下游建有输水渠道与农田灌区渠道相连接，农业生产季可供水超过70万m3，渠首流量可达0.6 m3/s。……