ANSYS的深覆蓋層混凝土面板堆石壩應(yīng)力變形分析

根據(jù)覆蓋層地基上面板堆石壩壩型的結(jié)構(gòu)及受力特點(diǎn)、變形特征，將最優(yōu)化理論與方法應(yīng)用到此類壩的設(shè)計(jì)中．對(duì)采用混凝土防滲墻處理壩基滲流，用水平趾板連接面板與防滲墻結(jié)構(gòu)型式的面板壩，建立了優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型．對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得了合理的成果．

采用鄧肯-張e-b非線性彈性模型,利用數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)某堆石壩在施工和蓄水期的應(yīng)力、變形進(jìn)行了計(jì)算分析,得出了堆石體和面板的最大變形值及其發(fā)生位置。結(jié)果表明:蓄水對(duì)混凝土面板堆石壩的水平位移影響較小;壩體在竣工期和正常蓄水期兩種工況下面板的最大撓度均發(fā)生在上游壩坡和堆石壓重體的交界處,應(yīng)力總體較小,大壩穩(wěn)定性良好。

九甸峽水利樞紐工程混凝土面板堆石壩是目前國(guó)內(nèi)建在深厚覆蓋層上的最高面板壩,最大壩高133m。壩址區(qū)岸坡陡峭,地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,大壩的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)對(duì)工程的安全和運(yùn)行至關(guān)重要。大壩三維有限元數(shù)值分析研究表明,采用在深厚覆蓋層中防滲墻截滲、平趾板柔性連接、覆蓋層加固處理、軟基平趾板的設(shè)計(jì)方案,壩體沉降變形、面板應(yīng)力及變形形態(tài)雖與趾板建于基巖上的混凝土面板壩有所差別,但其變形量及應(yīng)力水平基本適中,通過(guò)采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?可以保證大壩安全,達(dá)到節(jié)省工程投資、加快工程進(jìn)度的目的。

本文采用應(yīng)力型多重勢(shì)面模型模擬堆石體的本構(gòu)關(guān)系,模型參數(shù)選擇鄧肯e-b模型的參數(shù),利用自行開(kāi)發(fā)的三維有限元程序?qū)痃娒姘宥咽瘔芜M(jìn)行應(yīng)力變形分析。本文計(jì)算的竣工期堆石體沉降量與實(shí)測(cè)最大值吻合較好。由于多重勢(shì)面模型能夠反映堆石體的剪脹性,因此計(jì)算的蓄水期面板應(yīng)力以壓應(yīng)力為主,拉應(yīng)力主要分布在兩岸,這與已建工程的實(shí)測(cè)情況相符,克服了常用的鄧肯e-b模型計(jì)算的面板底部順坡向出現(xiàn)較大拉應(yīng)力的缺點(diǎn),表明多重勢(shì)面模型能夠較好地模擬面板堆石壩的應(yīng)力與變形。

如果需要設(shè)計(jì)一座高堆石壩（〉100m），應(yīng)進(jìn)行信息分析，選取各類參數(shù)并用于應(yīng)力一應(yīng)變分析。本文結(jié)合具體工程實(shí)例，重點(diǎn)就混凝土面板堆石壩面板變形特性進(jìn)行了分析。

在整理分析覆蓋層上面板堆石壩變形觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上,對(duì)壩體堆石料模型計(jì)算參數(shù)及流變模型參數(shù)進(jìn)行反饋分析。根據(jù)反饋分析得到的計(jì)算結(jié)果,采用雙屈服面彈塑性模型,用三維有限元法分析研究壩體、壩基、混凝土面板、防滲墻和趾板應(yīng)力及變形的分布規(guī)律,得出了有價(jià)值的計(jì)算分析結(jié)果,論證了該壩運(yùn)行期間的安全性。通過(guò)對(duì)該壩的流變計(jì)算,得出壩體、壩基流變變形較小,而且基本趨于穩(wěn)定的結(jié)論。

采用離心模型試驗(yàn)研究了新疆察汗烏蘇砂礫石面板壩在施工期和蓄水期壩體及混凝土防滲墻的變形。針對(duì)混凝土面板堆石壩的特點(diǎn)和離心模型試驗(yàn)的要求,試驗(yàn)中采用等量替代方法對(duì)原型砂礫石材料進(jìn)行了縮尺,并提出了根據(jù)彎曲相似原則確定混凝土面板和混凝土防滲墻的模擬方法。試驗(yàn)采用應(yīng)變片和激光位移傳感器對(duì)于40m深砂卵礫石覆蓋層中的防滲墻進(jìn)行了觀測(cè),并與數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比較。研究表明離心模擬試驗(yàn)可以較好地揭示壩體和防滲墻在竣工期和蓄水期的變形特點(diǎn),有助于驗(yàn)證數(shù)值分析結(jié)果并為設(shè)計(jì)和施工提供參考依據(jù)。

隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)混凝土面板的質(zhì)量要求越來(lái)越高，而混凝土面板堆石壩面板就是其中之一。然而通過(guò)上面的闡述我們會(huì)很容易的發(fā)現(xiàn)，影響混凝土面板堆石壩面板的因素很多。鑒于此，相關(guān)工作者需要對(duì)其具體問(wèn)題具體分析，仔細(xì)的分析面板變形的特性之后再進(jìn)行針對(duì)性的處理，及時(shí)而且有效排除面板堆石壩設(shè)計(jì)施工的安全隱患，從而打造出一流的精品工程。鑒于此，對(duì)混凝土面板堆石壩面板變形特性進(jìn)行了分析探討。

隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)混凝土面板的質(zhì)量要求越來(lái)越高，而混凝土面板堆石壩面板就是其中之一。然而通過(guò)上面的闡述我們會(huì)很容易的發(fā)現(xiàn)，影響混凝土面板堆石壩面板的因素很多。鑒于此，相關(guān)工作者需要對(duì)其具體問(wèn)題具體分析。仔細(xì)的分析面板變形的特性之后再進(jìn)行針對(duì)性的處理，及時(shí)而且有效排除面板堆石壩設(shè)計(jì)施工的安全隱患，從而打造出一流的精品工程。鑒于此，本文對(duì)混凝土面板堆石壩面板變形特性進(jìn)行了分析探討。

深覆蓋層對(duì)面板堆石壩面板變形和應(yīng)力的影響——某高混凝土面板堆石壩壩基覆蓋層深度達(dá)45～100m。應(yīng)用非線性有限元方法，建立了不同設(shè)計(jì)方案的三維有限元模型，并詳細(xì)模擬了壩體填筑施工過(guò)程和蓄水過(guò)程，比較了不同設(shè)計(jì)方案蓄水期面板的變形和應(yīng)力的分布規(guī)律，...

將混凝土面板堆石壩壩基建在深厚覆蓋層上,可減少開(kāi)挖工程量,對(duì)降低工程成本和縮短工期是有益的。壩基河床覆蓋層是否挖除,要視其工程地質(zhì)特性和變形量級(jí)而定。采用高能級(jí)強(qiáng)夯處理,施工方便,可有效提高覆蓋層承載能力,減小壩體的后期變形,保證大壩安全運(yùn)行。

混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄 一、基本資料： 1.1、工程概況： 1.2、水文： 1.3、工程質(zhì)量 1.4、建筑材料: 1.5、壩線壩型及樞紐布置方案比選： 1.6、主要建筑物： 二、設(shè)計(jì)依據(jù)： 三、混凝土面板堆石壩趾板施工： 3.1、趾板施工技術(shù)參數(shù)及布置方案： 3.2、混凝土澆筑前的準(zhǔn)備工作： 3.3、混凝土原材料及其配合比要求: 3.4、趾板混凝土施工工藝和施工組織： 3.5、趾板混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)及控制措施： 四、混凝土面板堆石壩壩體填筑施工： 4.1、填筑施工概況： 4.2、主要工程量的計(jì)算: 4.3、擠壓式邊墻施工工藝： 4.4、壩體填筑施工工藝與組織： 4.5、施工總進(jìn)度: 五、混凝土面板堆石壩面板施工: 5.1、面板施工技術(shù)參數(shù)及布置方案： 5.2、面板工程量計(jì)算： 5.3、施工總進(jìn)度安排： 5.4、面板混凝土施工工藝與施工組織 5.5、鋼筋加工與安

【內(nèi)容簡(jiǎn)介】本書(shū)分成緒論（面板堆石壩的發(fā)展）、面板堆石壩布置、壩體分區(qū)與筑壩材料、壩體變形分析、趾板、面板及接縫、壩的計(jì)算與分析、面板堆石壩壩的施工和安全監(jiān)測(cè)等九章討論面板堆石壩的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行。一般認(rèn)為，面板堆石壩設(shè)計(jì)是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是以實(shí)踐為基礎(chǔ)，“通過(guò)實(shí)踐而發(fā)展真理、又通過(guò)實(shí)踐而證實(shí)真理和發(fā)展真理”的設(shè)計(jì)方法。因此，在有關(guān)章節(jié)均選擇有代表性的工程作為討論根據(jù)，顯然超高壩的設(shè)計(jì)還處于“通過(guò)實(shí)踐而發(fā)現(xiàn)真理”的階段，還收集了超高壩發(fā)生面板擠壓破壞工程的實(shí)例和一些專家、學(xué)者的分析意見(jiàn)，本書(shū)作者也提出了自己的看法。這些意見(jiàn)對(duì)改進(jìn)超高壩的設(shè)計(jì)是有參考價(jià)值的。

預(yù)估壩體的變形分布、面板應(yīng)力和變形以及周邊縫和垂直縫的張開(kāi)量和壓縮量等對(duì)于面板堆石壩的設(shè)計(jì)具有重要意義,它可為壩體堆石材料分區(qū)、斷面進(jìn)行優(yōu)化、施工進(jìn)度安排、運(yùn)行性態(tài)預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。目前多采用有限單元法進(jìn)行面板堆石壩的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算和分析。由于二維有限元計(jì)算不能提供周邊縫和垂直縫等的變形情況,而這正是面板堆石壩設(shè)計(jì)中最為關(guān)心的難題,因此,本文對(duì)于面板堆石壩進(jìn)行三維有限元計(jì)算。所得結(jié)果與結(jié)論對(duì)于面板堆石壩抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析具有一定的實(shí)際參考價(jià)值。

(6)拱壩體與基礎(chǔ)連接中，一種是直接相壩，高200m，基巖為完整片麻巖，蓄水后拱壩 連，另一種是設(shè)底座。后者雖可降低壩踵拉上游區(qū)域?qū)崪y(cè)滲壓很大，曾使巖石抬高達(dá) 應(yīng)力，但底座要增加一條施工縫弱面和施工28mm，危及壩體安全，后來(lái)重新進(jìn)行加固設(shè) 復(fù)雜性，對(duì)壩體穩(wěn)定不利。若將壩體底部適計(jì)，其中上下游底部都擴(kuò)大斷面。為此建議 當(dāng)加厚而采用前者，即可減少或避免壩踵拉在壩體與基礎(chǔ)直接相連時(shí)，宜適當(dāng)加厚壩體 應(yīng)力出現(xiàn)，又能對(duì)防滲幕體和排水系統(tǒng)設(shè)置底部厚度。 讎硎。如姚利罨呈，旎，．艇互，l’l。 小山混凝土面板堆石壩施工期變形分析 lp—1] ·f 、，／ 孛鐘毓 前言 小山混凝土面板堆石壩施工期跨三個(gè)年 度(實(shí)際兩整年)，施工期觀測(cè)垂直變形偏大， 已達(dá)1．02m(蓄水前達(dá)1．118m)，引起有關(guān)方 面重視，現(xiàn)就觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行粗淺分

為研究猴子巖水電站混凝土面板堆石壩在施工期的沉降變形規(guī)律,在壩前不同部位布置了8支弦式沉降儀。首先結(jié)合影響沉降的環(huán)境變量,通過(guò)聚類分析將上游側(cè)壩體8個(gè)部位進(jìn)行聚類分組,分析沉降變形規(guī)律與壩體構(gòu)造及施工過(guò)程的聯(lián)系;然后利用因子分析法揭示了沉降變形的主要影響因子;最后通過(guò)模型分析驗(yàn)證聚類分組的合理性及因子提取的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明,擠壓邊墻約束和堆石體流變的雙重作用加快了擠壓邊墻下堆石體固結(jié)速率,其沉降變形趨近穩(wěn)定,為一期面板施工創(chuàng)造了有利條件;猴子巖大壩上游側(cè)整體施工質(zhì)量良好,為壩體后期施工及運(yùn)行期穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)。

小山混凝土面板堆石壩施工期變形分析

采用非線性有限元方法,對(duì)修建在深厚覆蓋層上的九甸峽混凝土面板堆石壩進(jìn)行了深入研究,得到了大壩壩體應(yīng)力應(yīng)變、混凝土面板的應(yīng)力應(yīng)變、河床防滲墻的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),以及面板周邊縫的變形分布情況,揭示了峽谷地區(qū)和深厚覆蓋層條件下面板堆石壩在各種工況下的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律,為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

面板堆石壩面板施工過(guò)程中容易受到多種因素的影響，對(duì)混凝土面板堆石壩面板施工工藝進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和方法探索，解決當(dāng)前面板堆石壩面板施工技術(shù)面臨的問(wèn)題意義重大。通過(guò)有效措施對(duì)面板堆石壩面板施工進(jìn)行嚴(yán)格管理也是控制面板堆石壩面板施工質(zhì)量的有效手段。本文從混凝土面板堆石壩面板施工工藝創(chuàng)新及混凝土面板堆石壩面板施工管理兩方面進(jìn)行了深入研究，為混凝土面板堆石壩面板施工提供了重要參考。

面板堆石壩面板施工過(guò)程中容易受到多種因素的影響，對(duì)混凝土面板堆石壩面板施工工藝進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和方法探索，解決當(dāng)前面板堆石壩面板施工技術(shù)面臨的問(wèn)題意義重大。通過(guò)有效措施對(duì)面板堆石壩面板施工進(jìn)行嚴(yán)格管理也是控制面板堆石壩面板施工質(zhì)量的有效手段。本文從混凝土面板堆石壩面板施工工藝創(chuàng)新及混凝土面板堆石壩面板施工管理兩方面進(jìn)行了深入研究，為混凝土面板堆石壩面板施工提供了重要參考。

混凝土面板堆石壩面板施工 摘要：水布埡混凝土面板堆石壩為目前世界最高的面板堆石壩，最大壩高 233m，上游采用擠壓邊墻固坡技術(shù)。面板分三期施工，本文詳細(xì)介紹了一期面板 混凝土的施工技術(shù)、施工工藝、質(zhì)量管理和安全管理措施，對(duì)二、三期面板混凝土 施工具有指導(dǎo)意義。 1工程概況 清江水布埡混凝土面板堆石壩位于湖北省巴東縣水布埡境內(nèi)，上距恩施市 117km，下距隔河巖水利樞紐92km.壩頂高程405.0m，最大壩高233m，大壩上游 壩坡1：1.4，下游平均壩坡1：1.4.混凝土面板總面積13.84萬(wàn)㎡，總方量8.14萬(wàn) m 3 。面板共有55條塊，分16m和8m寬兩種，最大坡長(zhǎng)392.16m。面板厚度從上 至下逐漸變厚，頂厚30cm，底部最大厚度110cm。面板分三期澆筑，一期澆筑高 程為177.0m至278.0m。一期面板面積為3.15萬(wàn)㎡，混

對(duì)于深覆蓋層上的面板堆石壩,采用將趾板直接置于覆蓋層地基上的垂直防滲方式是一種較為合適的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析了這種結(jié)構(gòu)形式的新疆察汗烏蘇和甘肅九甸峽面板堆石壩的應(yīng)力變形特性,通過(guò)對(duì)壩基防滲墻與趾板不同連接方式的對(duì)比分析,可以看出,采用柔性連接形式較好。但在工程實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意對(duì)防滲墻與連接板之間沉降差異的處理。另外,連接板的長(zhǎng)度也需進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。