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面板堆石坝沉降变形特性与沉降预测的数值分析

作　者: 方丽
导　师: 涂兴怀
学　校: 西华大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 面板堆石坝沉降变形沉降预测影响因素流变模型数值分析
分类号: TV641.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

混凝土面板堆石坝是一种比较特殊的坝体，它是土石坝的主要坝型之一，对地形、地质、气候等条件具有较强的适应性，所以在坝工界得到广泛的应用和研究，也是当前水利水电工程中推广的三大新型坝型之一。本文对面板堆石坝的变形特性做了较为深入的探讨研究，主要内容如下：（1）分析堆石体变形和面板变形的影响因素，讨论了在这些影响因素作用下的不同的变形特性，分析了施工期堆石体材料的工程特性、荷载及河谷形状对堆石体变形的影响，探讨了堆石体在这些影响因素作用下的变形特性和堆石材料的本构模型、强度及其破坏准则。比较了施工期的沉降量和竣工后的沉降量，展示了蓄水后沉降量的分布情况，说明了大坝在不同时期呈现的变形模量也有所不同。（2）分析了混凝土面板堆石坝的力学性能及其变形对坝体的影响，探讨了面板在这些影响因素作用下的变形特性。（3）通过模拟国内某混凝土面板堆石坝坝体在不同工况下应力变形数值分析，深入研究了上部坝体变形的影响规律，以及坝体、面板、覆盖层、趾板、连接板、防渗墙之间的应力变形作用，对于工程的结构形式和设计方案作进一步的论证。结合已建堆石坝沉降变形规律和国内J工程堆石料室内大型三轴流变试验资料，提出了一个描述堆石体长期变形的流变模型，并应用于J工程混凝土面板堆石坝的三维有限元分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章引言  7-11
  1.1 研究的背景和意义  7-8
  1.2 面板堆石坝的发展和研究现状  8-10
    1.2.1 面板堆石坝的发展  8-10
    1.2.2 面板堆石坝的研究现状  10
  1.3 本文研究的主要内容  10-11
第二章堆石体变形特性及数值模拟分析  11-34
  2.1 概述  11
  2.2 堆石体变形的影响因素  11-14
    2.2.1 堆石材料的工程特性及其影响  11-13
    2.2.2 影响堆石体变形的外在因素  13-14
  2.3 堆石体变形分析  14-16
  2.4 堆石体材料的数值计算模型  16-32
    2.4.1 堆石材料的本构模型  16-30
    2.4.2 堆石材料的强度  30-31
    2.4.3 堆石材料的破坏准则  31-32
  2.5 本章小结  32-34
第三章面板变形特性分析及计算模型  34-43
  3.1 概述  34
  3.2 分析影响面板变形的因素  34-36
    3.2.1 堆石体变形对面板变形的影响  34-35
    3.2.2 分析面板变形受荷载和混凝土力学特征的影响  35-36
  3.3 面板变形特性分析  36-39
  3.4 面板接触面与接缝结构的计算模型  39-42
    3.4.1 接触面的数值模拟  39-41
    3.4.2 接缝结构的数值模拟  41-42
  3.5 本章小结  42-43
第四章面板堆石坝流变特性研究  43-56
  4.1 研究背景  43-44
  4.2 J 工程面板堆石坝应力变形分析  44-45
  4.3 J 工程面板堆石坝流变分析研究  45-55
    4.3.1 试验参数计算分析  46-48
    4.3.2 计算条件  48-49
    4.3.3 狭窄河谷地形条件对大坝应力变形影响  49-53
    4.3.4 计算方案与计算荷载分级  53-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章结论与展望  56-57
  5.1 结论  56
  5.2 展望  56-57
参考文献  57-59
致谢  59-60

面板堆石坝沉降变形特性与沉降预测的数值分析

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