閣山水庫是目前在建的一個大型水利工程項目,位于綏化市綏棱縣境內(nèi)呼蘭河支流諾敏河上。該水庫作為諾敏河流域的一個大型控制性工程,對于呼蘭河流域的治理及周邊的經(jīng)濟發(fā)展至關重要。其中水庫主體為一均質(zhì)土石壩,作為該水庫的核心建筑物,保證該土石壩的穩(wěn)定性至關重要。目前,土石壩因其自身結構特點而在實際工程中被廣泛應用,均質(zhì)壩作為土石壩中最普遍的一種類型也被大量應用于實踐中,本文結合閣山水庫土石壩的工程背景資料,基于ANSYS有限元平臺,分析該土石壩在不同的工況下的穩(wěn)定性以及滲流特性,通過對比數(shù)值模擬結果與實際結果,驗證ANSYS軟件在土石壩相關計算中的可行性。本文利用ANSYS軟件對土石壩建立二維平面模型,主要的研究內(nèi)容如下:1、對國內(nèi)外有關土石壩有限元分析的研究現(xiàn)狀進行歸納,論述了土體本構模型的相關理論,介紹了應用ANSYS軟件進行土石壩應力應變計算和滲流計算的原理與方法。2、基于土體的鄧肯-張模型,利用ANSYS軟件的生死單元功能模擬土石壩分層逐級加載施工與一次性加載施工兩種施工過程,分析土石壩在施工期、竣工期與蓄水期的應力與位移情況。3、在D-P屈服準則下利用強度折減法計算出土石壩壩坡最小安全... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 土體本構模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 土石壩應力應變計算方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 土石壩滲流分析現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及方法
第2章 土石壩應力應變分析基本原理
    2.1 ANSYS簡介
    2.2 土石壩有限元分析基本原理
        2.2.1 土石壩的本構模型
        2.2.2 鄧肯-張(E-B)模型二次開發(fā)基本步驟
    2.3 本章小結
第3章 土石壩滲流及ANSYS分析基本理論
    3.1 滲流分析原理
        3.1.1 概述
        3.1.2 滲流的達西定律
        3.1.3 滲流的基本微分方程
    3.2 ANSYS滲流分析基本原理
        3.2.1 ANSYS熱分析模塊簡介
        3.2.2 滲流分析與熱分析的相似性
    3.3 ANSYS的滲流計算方法
    3.4 本章小結
第4章 閣山水庫土石壩穩(wěn)定性分析
    4.1 工程概況
        4.1.1 水文資料
        4.1.2 水庫區(qū)工程地質(zhì)
        4.1.3 工程任務
        4.1.4 工程布置及主要建筑物
    4.2 建模與分層
        4.2.1 有限元模型
        4.2.2 網(wǎng)格劃分
    4.3 施工期及竣工期應力應變計算
        4.3.1 施工期及竣工期計算結果
        4.3.2 施工期及竣工期計算結果分析
    4.4 蓄水期應力應變計算
        4.4.1 蓄水期應力應變計算結果
        4.4.2 蓄水期應力應變計算結果分析
    4.5 調(diào)整參數(shù)的應力應變計算
        4.5.1 調(diào)整參數(shù)的應力應變計算結果
        4.5.2 調(diào)整參數(shù)的應力應變計算結果分析
    4.6 不同施工過程對壩體位移的影響
        4.6.1 一次加載壩體位移計算結果
        4.6.2 不同施工過程的壩體位移計算結果分析
    4.7 壩坡穩(wěn)定性分析
        4.7.1 壩坡穩(wěn)定計算原理
        4.7.2 計算屈服準則
        4.7.3 壩坡穩(wěn)定計算結果
        4.7.4 壩坡穩(wěn)定計算結果分析
    4.8 本章小節(jié)
第5章 閣山水庫土石壩滲流分析
    5.1 建模與計算
        5.1.1 有限元模型
        5.1.2 網(wǎng)格劃分
        5.1.3 加載
    5.2 滲流計算結果
        5.2.1 滲流計算后處理方法
        5.2.2 滲流計算結果
    5.3 滲流計算結果分析
    5.4 無反濾層情況下的滲流分析
        5.4.1 有限元模型
        5.4.2 無反濾層滲流計算結果
        5.4.3 無反濾層滲流計算結果分析
    5.5 本章小節(jié)
結論
參考文獻
致謝
附錄A
    附A1：鄧肯-張模型二次開發(fā)命令流
    附A2：固定網(wǎng)格修正滲透系數(shù)法命令流


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]ABAQUS軟件在土石壩工程中的應用[J]. 魏汝鋒.  山東工業(yè)技術. 2015(18)
[3]原狀土的劍橋模型和修正劍橋模型[J]. 李順群,張建偉,夏錦紅.  巖土力學. 2015(S2)
[4]黑龍江省諾敏河閣山水庫建設方案論證[J]. 曹振宇,吳明官.  黑龍江水利科技. 2014(08)
[5]土石壩應力應變計算方法概述[J]. 薛逵,李強.  農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2012(06)
[6]基于安全系數(shù)的土石壩壩坡穩(wěn)定可靠度分析[J]. 龍起華,孫衛(wèi)星,趙紅飛.  中國水運(下半月). 2011(06)
[7]基于FLAC3D軟件的土石壩應力應變分析[J]. 孫展杰,孫倩.  山西建筑. 2011(07)
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碩士論文
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[3]亭口反調(diào)節(jié)水庫土石壩滲流與穩(wěn)定數(shù)值分析研究[D]. 孟明.西北農(nóng)林科技大學 2016
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[6]混凝土防滲墻加固的土石壩有限元分析研究[D]. 周金陽.南昌大學 2010
[7]基于ANSYS的土石壩滲流與穩(wěn)定分析研究[D]. 岳慶河.山東農(nóng)業(yè)大學 2008
[8]中小型土石壩滲流的數(shù)值模擬及其應用研究[D]. 樊建領.蘭州理工大學 2008
[9]滲流作用下土石壩防滲及壩體應力變形仿真分析[D]. 樊述斌.中國地質(zhì)大學（北京） 2008
[10]土石壩施工過程應力變形仿真分析[D]. 何芳嬋.鄭州大學 2007



本文編號：3192209