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拱坝整体稳定的物理模型和数学模型研究

黄国军  
【摘要】: 拱坝坝基稳定问题一直是拱坝设计和分析中关注的重要课题。本文结合牛头山水电站的具体工程,应用模型试验理论和有限元技术,对牛头山双曲拱坝进行了物理模型试验和数学建模分析,综合研究了拱坝的整体稳定问题,得出了一些有益的结论和建议。具体内容如下: 1.系统总结了拱坝坝基稳定的研究方法,对比了各种方法的优缺点,并指出物模和数模相结合在分析这一课题上的优势。 2.论述了物理模型(地质力学模型试验法)和数学模型(有限元建模法)的基本原理与方法,并讨论了各自的优缺点。 3.结合牛头山拱坝坝肩坝基的地形、地质特征,以及对稳定起控制作用的层间、层内断层的分布状况,建立了三维地质力学模型,运用超载法对整体模型进行了破坏试验。 4.研究了拱坝非线性有限元仿真分析的原理与方法,对利用ANSYS进行有限元建模的过程以及具体的实现方法做了探讨,并对ANSYS中建立的数学模型进行了有限元分析。 5.将模型试验与有限元计算结果进行综合对比分析,得出了一些有益的结论和建议。


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