水工隧洞钢筋混凝土衬砌非线性有限元分析

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水工隧洞广泛应用于大、中和小型水电站中,钢筋混凝土衬砌支护也是目前水工隧洞的主要支护方式.但是各种设计方法和现行规范很难满足现代工程建设的要求.该文在Rocky5程序的基础上,编制了对水工隧洞进行分析计算的三维非线性有限元计算程序,以及相应的前后处理接口程序,利用ANSYS进行前后处理.该文在Rocky5程序的Zienkiewicz-Pande屈服准则的基础上,添加了最大拉应力准则,使程序同时具备了解决弹塑性问题和脆性材料开裂问题的能力;引入分布式钢筋模型,对钢筋混凝土衬砌中的钢筋进行模拟;引入分布式裂缝模型,对钢筋混凝土衬砌混凝土的开裂特性进行了模拟;引入空腔单元,对在内水压力作用下围岩和钢筋混凝土衬砌之间存在初始缝隙时联合承载特性进行了分析;引入了空间8节点节理单元,对围岩和钢筋混凝土衬砌接触部分在内外水压力作用下的工作特性进行模拟.
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