【摘要】：混凝土心墻是土石壩工程主要的防滲型式之一,尤其是在土石壩的除險(xiǎn)加固工程中,混凝土心墻因具有良好的防滲效果、施工方便等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛采用。幾十年的實(shí)踐工程表明,墻體材料采用剛性混凝土存在著一些缺點(diǎn),其主要缺點(diǎn)是剛性混凝土彈性模量高,與周圍土體產(chǎn)生不均勻沉降,易導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫,降低了防滲效果,對(duì)大壩安全不利。塑性混凝土具有滲透系數(shù)小、適應(yīng)周圍土體變形能力強(qiáng)、彈性模量低、極限應(yīng)變大、強(qiáng)度隨圍壓增大而增大等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于土石壩除險(xiǎn)加固工程中。近些年來,國(guó)內(nèi)很多專家學(xué)者開始考慮將塑性混凝土用于土石壩的壩體防滲,采用有限元法對(duì)壩基塑性混凝土防滲墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力-變形研究較多,但對(duì)壩體中采用塑性混凝土心墻防滲結(jié)構(gòu)的應(yīng)力-變形研究相對(duì)較少,同時(shí),關(guān)于塑性混凝土心墻厚度的選取還沒有統(tǒng)一的理論和計(jì)算方法,一般都是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)取值。因此,對(duì)塑性混凝土心墻土石壩的應(yīng)力-變形研究和采用數(shù)值分析法設(shè)計(jì)塑性混凝土心墻厚度是十分有必要的,為實(shí)際土石壩工程中關(guān)于心墻厚度的設(shè)計(jì)提供參考價(jià)值。本論文以7組不同高度的塑性混凝土心墻土石壩為研究對(duì)象(即壩高范圍為40m~100m,壩高以10m為級(jí)差),每一種高度的心墻壩選取6種不同心墻厚度,進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算分析,主要包含了以下內(nèi)容:1.利用有限元ABAQUS軟件建立了不同高度、不同厚度心墻的土石壩有限元模型,根據(jù)ABAQUS軟件中的孔壓-位移耦合單元對(duì)不同高度、不同心墻厚度的土石壩進(jìn)行滲流分析,計(jì)算出不同壩高、不同心墻厚度的土石壩在設(shè)洪水位工況下的滲流量與滲透坡降,并確定其壩體內(nèi)部的浸潤(rùn)線。2.基于ABAQUS軟件的二次開發(fā)平臺(tái)編寫了鄧肯張E-B本構(gòu)模型的子程序,并建立塑性混凝土心墻與壩殼料之間的接觸單元,將該接觸單元和U-mat子程序用于塑性混凝土心墻土石壩應(yīng)力變形計(jì)算。3.研究心墻厚度對(duì)墻體應(yīng)力-變形的影響,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法計(jì)算出每一組高度心墻壩的最優(yōu)心墻厚度,并建立壩高與心墻厚度之間的函數(shù)關(guān)系。4.對(duì)優(yōu)化分析中得出的最優(yōu)心墻厚度的塑性混凝土心墻土石壩進(jìn)行上、下游壩坡的抗滑穩(wěn)定性校核。
【圖文】：

iarfvr 0 切線泊松比。對(duì)于不同的3 有不同的 值，，系曲線，近似為一直線，如圖 2.8 所示。于 aiPvGF3lg 為： 231lgAPGFvat

昆明理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文26圖 4.2 大壩最大剖面圖圖 4.3 有限元計(jì)算網(wǎng)格圖4.2基本計(jì)算資料4.2.1 滲流計(jì)算參數(shù)塑性混凝土心墻土石壩壩體各個(gè)部位滲透系數(shù)如下表 4.1 所示。表 4.1 滲流計(jì)算壩體各個(gè)部位參透系數(shù)序號(hào) 壩體部位 滲透系數(shù)/K1 上下游堆石料 1×10-2cm/s2 塑性混凝土心墻 1×10-7cm/s3 排水棱體
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV641

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2588486