深厚覆盖层上面板堆石坝应力变形影响因素分析

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随着我国水利事业的发展,混凝土面板堆石坝由于其自身的各种优越性,已经成为一种富有竞争力的坝型。作为一种当地材料坝,混凝土面板堆石坝对地形条件有较强的适应性。从国内外已建和在建的工程来看,无论河床地基是新鲜基岩,还是地质条件较差的覆盖层,均能修建混凝土面板堆石坝,而且,通过设计人员的精心设计,那些修建在深厚覆盖层的面板堆石坝也能够安全的运行。尽管面板堆石坝对河床地基条件的适应性较强,但是从大坝的应力变形分析角度来看,采用有限元计算的方法,讨论深覆盖层上面板堆石坝应力变形的影响因素对实际工程有很大指导意义。  本文通过有限元分析软件ADINA,对深覆盖层上混凝土面板堆石坝工程进行了参数敏感性分析,认为邓肯—张E—B模型参与敏感性分析的6个参数中,计算结果随参数Rf的增减而增减,随其他5个参数的变化呈逆向增减,其中K值变化对深覆盖层上面板堆石坝的应力位移影响最为明显;同时由于参数m的变化范围较大,在参数m的取值过程中要格外引起重视。  通过讨论不同覆盖层深度下面板堆石坝应力变形规律,认为随着覆盖层深度的增加,坝体沉降、水平位移、小主应力、面板挠度呈增大趋势,而坝体大主应力呈减小的趋势,且这种增大或者减小的趋势都随覆盖层深度的增加最终趋于平缓。  以某面板堆石坝工程实例为依托,讨论了两种不同加载方式下竣工期以及蓄水期坝体应力变形规律,并得到一些有价值的结论,认为坝体全断面均衡上升填筑和面板在坝体竣工以后一次施工更有利于改善坝体和面板的应力变形状态,虽然该工程在实际施工过程中并没有采用上述施工方法,但由本文计算结果来看,由该工程实际填筑方法下的计算结果符合一般面板堆石坝的应力变形规律,符合实际要求。
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