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碾压混凝土坝渗流场和应力场分析

苏波  
【摘要】: 碾压混凝土坝在水利工程中得到愈来愈多的运用。然而,由于受施工条件 影响常在混凝土碾压层间出现结合层面,影响坝体变形及内部应力的分布。碾 压混凝土坝层面强度较低,容易形成结构破坏控制面。而且,由于大量水平层 面的存在,将使碾压混凝土坝的渗流特性、渗流控制及施工方案变得错综复杂, 并可能成为渗流集中通道和抗滑稳定的薄弱面。 本文以碾压混凝土坝的渗流特性为基础,引用裂隙流模型模拟了层面的影 响,定量地分析了碾压混凝土坝的平面稳定渗流问题,探讨了碾压混凝土坝中 渗流体积力的分布规律;同时引用等效连续本构模型,综合考虑层面在平面应 力分析中的作用,计算了碾压混凝土层面应力,并按水荷载以渗流体积力施加 和以面力施加两种方案进行了碾压混凝土坝的应力分析。结果表明,由于层面 的影响,碾压混凝土坝的渗流场等势线分布与常规混凝土坝有明显的不同,渗 流量显著增加;当水荷载以渗流体积力施加时,坝踵拉应力要大于按面力施加 时产生的拉应力,对于坝体抗裂不利。


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