【摘要】：如何在三維有限元計(jì)算中反映復(fù)合土工膜的力學(xué)特性是亟待解決的技術(shù)難題。總結(jié)了現(xiàn)有的土工膜數(shù)值模擬方法,在三維有限元計(jì)算中采用薄膜單元來模擬土工膜,建立了某高65 m的高土石圍堰土工膜防滲三維有限元模型,土工膜與上、下游壩料接觸部位均設(shè)置接觸。為模擬施工填筑與蓄水全過程,分別計(jì)算了土工膜邊界柔性約束與剛性約束2種工況。結(jié)果表明:薄膜單元較好地反映了土工膜柔性抗拉材料的力學(xué)特性,能適應(yīng)三維有限元數(shù)值模擬中常用的分步填筑施工模擬法,且后處理中能直接展示土工膜的位移、應(yīng)力云圖,具有方便高效的特點(diǎn);土工膜邊界柔性約束位移分布均與剛性約束相同,只是最大主應(yīng)力及拉應(yīng)力分布區(qū)域略小于剛性約束,計(jì)算結(jié)果符合土石壩工程的一般規(guī)律。
[Abstract]:How to reflect the mechanical properties of composite geomembrane in 3D finite element calculation is a technical problem to be solved urgently. The existing numerical simulation methods of geomembrane are summarized. The membrane element is used to simulate the geomembrane in 3D finite element calculation, and the 3D finite element model of impervious geomembrane of a 65 m high earth-rock cofferdam is established. The contact position of downstream dam materials is all set up. In order to simulate the whole process of construction filling and water storage, the flexible and rigid constraints of geomembrane boundary were calculated respectively. The results show that the membrane element can well reflect the mechanical properties of the flexible tensile material of the geomembrane, and can adapt to the step filling construction simulation method commonly used in the 3D finite element numerical simulation, and the displacement of the geomembrane can be displayed directly in the post treatment. Stress cloud map has the characteristics of convenience and efficiency; The displacement distribution of flexible constraint on geomembrane boundary is the same as that of rigid constraint, but the distribution of maximum principal stress and tensile stress is slightly smaller than that of rigid constraint, and the calculated results accord with the general law of earth-rock dam engineering.
【作者單位】： 長江科學(xué)院水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51309029) 長江科學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(CKSF2015051/YT);長江科學(xué)院院所基金項(xiàng)目(CKSF2015036/YT)
【分類號】：TV641;TV223.4

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本文編號：2415710