【摘 要】
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溢流面板坝可以避免岸坡溢洪道开挖,降低工程造价和减少水土流失,但坝体和溢洪道应力、变形复杂,控制性参数难以确定.为了分析溢流面板坝在各工况下的响应,研究结构设计的安全性、合理性和主要控制参数的敏感性,以某溢流面板坝为背景,建立"河谷—面板坝—坝顶溢洪道"三维非线性有限元数学模型,对面板坝和溢洪道的填筑过程、正常蓄水情况和最大溢流情况分别进行仿真和分析.发现面板各缝的最大张量不超过9mm;溢洪道在蓄
【机 构】
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中水珠江规划勘测设计有限公司,广州510610
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溢流面板坝可以避免岸坡溢洪道开挖,降低工程造价和减少水土流失,但坝体和溢洪道应力、变形复杂,控制性参数难以确定.为了分析溢流面板坝在各工况下的响应,研究结构设计的安全性、合理性和主要控制参数的敏感性,以某溢流面板坝为背景,建立"河谷—面板坝—坝顶溢洪道"三维非线性有限元数学模型,对面板坝和溢洪道的填筑过程、正常蓄水情况和最大溢流情况分别进行仿真和分析.发现面板各缝的最大张量不超过9mm;溢洪道在蓄水情况下最大侧向沉降量14mm,最大拉应力1.2MPa;最大溢流量时,溢洪道沉降增量1.5mm,最大拉应力1.1MPa,表明结构设计和控制参数均能满足规范要求.然后分析坝体和溢洪道的变形、溢洪道的应力和缝对坝体材料参数的敏感性,发现均对内摩擦角φ最敏感,而对其他参数相对不敏感.因此,为控制溢洪道结构的应力和变形,施工过程中应对φ进行重点监控.研究表明:溢流面板坝结构设计、控制参数和施工顺序合理时,坝体和溢洪道的应力和变位是可控的,并能满足规范要求;考虑了接触算法的三维非线性的数学模型可较好地反映溢流面板坝的变位特性,为复杂坝工设计、加固和方案比选提供参考与依据.
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