沥青混凝土心墙坝应力变形分析及心墙基座有限元研究
沥青混凝土心墙坝具有适应环境能力强，抗震性能好，施工简便等特点，越来越受到水利工程界的重视。随着施工机械的发展、施工技术的提高、专业化施工队伍的建设、沥青混凝土理论研究以及工程实践经验的积累，沥青混凝土心墙坝将成为一种非常有竞争力的坝型，为国民经济和社会生产服务，造福人民。
本文以沥青混凝土心墙坝为主线，首先，介绍了沥青混凝土心墙坝在国内外的发展及沥青混凝土心墙坝的特点。其次，本文探讨了沥青混凝土材料的本构模型，通过沥青混凝土试验，得到沥青混凝土性能指标，并结合邓肯一张模型得出有限元计算的参数。再次，本文研究了有限元分析的基本概念、空间单元的数学力学分析和非线性分析的方法，学习了ADINA软件在土石坝有限元分析中的应用。然后，本文通过有限元软件建立了克孜加尔沥青混凝土心墙坝的三维有限元模型，对该工程在竣工期及蓄水期的应力变形进行了计算。最后，本文建立了沥青混凝土心墙与混凝土基座的有限元模型，研究了基础面的连接弧度。通过上述工作，本文得到以下结论：
(1)从沥青混凝土心墙原材料检测结果和沥青混凝土性能试验结果可以看出，使用在克孜加尔工程上的沥青混凝土原材料满足规范的要求，质量合格，沥青混凝土性能良好。
(2)有限元计算结果反映了大坝的实际变形及应力分布规律，结果表明：竣工期、蓄水期的坝体和心墙应力变形分布规律较为合理，心墙不存在水力劈裂的危险，坝体在竣工期和蓄水期的安全性可以得到保证的。
(3)通过对沥青混凝土心墙与混凝土基座在不同弧度连接方式下的剪应力-位移关系分析，得到在弧度为400的弧形铰接情况下，接触面最大剪应力最小，建议基座连接处设为弧形接触面。
本文的研究成果为工程设计提供了一定的依据和借鉴，本文所获得的试验结果和计算结果对类似工程也具有重要的参考价值。
沥青混凝土心墙坝;有限元软件;应力变形;混凝土基座
西安理工大学
硕士
水工结构工程
王文进;黄天润
2011
中文
TV641.41
83
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）