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二塘沟水库深厚覆盖层上沥青混凝土心墙坝应力与变形计算分析

作　者: 代凌辉
导　师: 唐新军
学　校: 新疆农业大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 深厚覆盖层 沥青混凝土心墙坝 初始地应力 心墙力学参数 应力应变分析 无限元 应力历史 ABAQUS应用技巧
分类号: TV641.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 138次
引　用: 2次
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内容摘要


本文针对深厚覆盖层上修建沥青混凝土心墙坝这一特殊的工程问题,用有限元方法进行了专门的计算分析和研究。用ABAQUS软件提供的二次开发平台UMAT和FRIC,实现了邓肯张材料模型和Goodman单元接触模型。以二塘沟沥青混凝土心墙坝为基础,分别进行了二维和三维有限元计算,结果表明,二塘沟土石坝的设计是合理的,不会发生水力劈裂和拉压、剪切等破坏。具体计算和讨论了心墙力学参数和结合部处理方式对心墙底部应力状态的影响,结果表明心墙力学参数对结合部的影响较大,而连接形式的影响很小。通过对二塘沟土石坝三维计算结果与二维计算结果的对比,证明了三维有限元计算能消除平面应变简化导致的误差,从而能够更好地反映工程的真实情况。对无限元在深厚覆盖层坝基远场中的应用进行了初探,结果表明无限元方法与常规的有限元方法相比,计算成本低,结果精度高,具有明显的优越性与合理性。对一条阶地河流上的土石坝实现了存在应力历史条件下的、符合坝基实际情况的地应力平衡。计算结果表明,考虑应力历史时坝体的变形明显减小,而且最大值发生位置也明显上移。本文对ABAQUS软件应用于土石坝数值计算的经验和技巧进行了总结,以方便从事相关计算的人士进行交流和探讨,并为扩大ABAQUS软件在土石坝计算中的应用范围提供了参考和借鉴。

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利枢纽、水工建筑物 > 挡水坝 > 土石坝（当地材料坝、填筑坝） > 堆石坝 > 心墙堆石坝
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