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面板堆石坝考虑蠕变的面板脱空问题的分析研究

胡志华  
【摘要】:本文简要阐述了面板堆石坝材料的本构模型、蠕变机理和模型以及面板堆石坝三维有限元计算的原理,并结合工程实例,就揭示考虑蠕变的面板堆石坝的静力结构性态进行了三维非线性有限元应力应变分析;在考虑蠕变的三维有限元计算的基础上,就蠕变对面板脱空的影响情况及其影响面板脱空的各种因素以及影响规律进行了研究。其主要内容如下: 1、对三维有限元计算方法的主要本构模型,从理论与实践应用方面进行了评述与分析,选用邓肯E-B模型进行堆石体的模拟、在面板与垫层间设置接触面单元、在周边缝及面板缝处设连接单元等对面板堆石坝进行应力变形计算。 2、对堆石的变形成因及其蠕变机理进行了简要的分析,并从理论与实践方面对蠕变模型进行了评述与分析,选用四元件的薛夫曼(Schiffman)模型来模拟堆石的蠕变。 3、结合具体工程,利用三维有限元方法在考虑蠕变的基础上进行面板堆石坝的静力结构性态分析,得出合理的结论。 4、通过三维有限元计算结果的整理,对蠕变对面板脱空的影响进行了分析,并在考虑蠕变的基础上对影响面板脱空的几种因素进行比较计算,定量的分析了各种因素的影响作用及面板脱空在各种工况下的变化规律。 5、对需要进一步深入研究的问题做了简要地阐述。


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