深覆盖层堆石坝静力三维有限元应力变形分析
巴底水电站沥青混凝土心墙堆石坝，填筑在厚度达120多米的深厚覆盖层地基上，因此研究覆盖层对坝体应力变形的影响是很有必要的。再者，施工期和蓄水后坝体内沥青混凝土心墙、混凝土垫座、混凝土防渗墙的应力变形也有可能影响大坝的安全和正常运行。为此，本论文对巴底拦河坝进行非线性三维有限元应力变形分析计算，研究以上各部位的应力变形规律。
本文利用大型通用有限元软件ANSYS对巴底拦河坝进行静力三维有限元应力变形分析。由于在ANSYS中尚无有关土石坝材料的本构模型，因此在进行计算之前，首先利用ANSYS提供的APDL语言二次开发平台，开发出了在土石坝工程中广泛使用的邓肯张E-B模型，在进行检验之后用于巴底拦河坝的计算。在巴底拦河坝计算中，利用生死单元模拟坝体的填筑过程，利用ANSYS自带的非线性求解方法Newton-Raphson进行迭代计算，并对位移结果进行了相应的后处理，得到较为真实的坝体应力变形结果。
通过计算可得，坝体及覆盖层、沥青混凝土心墙、混凝土垫座、混凝土防渗墙在竣工期及蓄水期的应力及变形分布合理，符合一般工程实际，且极值都在允许的范围之内，可以满足材料的抗拉及抗压要求。
深厚覆盖层;堆石坝;三维有限元;应力变形
华北水利水电大学
硕士
水工结构工程
孙明权
2013
中文
TV641.4
95
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）