软岩料填筑混凝土面板堆石坝静动力有限元分析

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近年来,随着我国国民经济建设的发展,混凝土面板堆石坝的筑坝技术发展地非常迅速,其优越的经济性、适应性及安全性在大坝的建设中得到广泛的应用。随着面板堆石坝坝高的不断增加、选取的筑坝材料范围不断扩宽以及坝址地形条件的越来越复杂,软岩料的利用也越来越多,软岩料筑坝成为一个新的课题。另外我国地震频繁,许多高混凝土面板堆石坝处于地震高发区,所以软岩料填筑混凝土面板堆石坝的抗震设计也得到了越来越多的重视。  本文通过采用有限元数值分析方法,对软岩料填筑混凝土面板堆石坝进行三维静、动力有限元分析计算。首先论述了软岩料填筑混凝土面板堆石坝应力变形静力有限元分析原理,对比分析几种常用的堆石料静力计算本构模型的理论和实际应用特点,最后选定邓肯E-B模型作为本文研究分析时堆石料的静力计算本构模型。其次,文章论述了软岩料填筑混凝土面板堆石坝动力有限元的分析方法,比较分析了基于粘弹塑性模型的真非线性分析方法和基于等效线性粘弹性模型的等效线性分析方法的理论特点,最终采用基于等效线性粘弹性模型的等效线性分析方法。最后,结合实际工程,利用大型有限元软件对软岩料填筑混凝土面板堆石坝进行三维静动力有限元分析。结果表明,软岩料填筑混凝土面板堆石坝是可行的。  本文中提出的以上模型和方法,对在地震作用下,软岩料填筑混凝土面板堆石坝的应力变形的研究和预测进行了理论探索,所获得的计算成果对类似工程具有重要的参考和应用价值。
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