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混凝土面板堆石坝因为其优越性,在实际工程中被广泛应用,成为目前最受欢迎的坝型。由于现代碾压技术的不断发展,混凝土面板堆石坝在施工完成后产生的沉降变形减小,为在该类坝的坝身上修建溢洪道创造了条件,实现了混凝土面板堆石坝坝顶泄洪;这种新型技术的应用使得枢纽布置简化,工程进度加快,工程投资降低,带来了巨大的社会效益和经济效益。随着国内几座溢流面板坝的修建,这项技术在国内受到越来越多的关注,一系列相关的研究工作陆续展开。本文将研究的重点放在坝身溢洪道的溢流面结构型式上,从流场仿真计算和应力变形的角度对光滑式和阶梯式两种溢流面型式进行研究。首先对溢洪道在坝体上的布置特征和组成进行分析,得到在坝身上修建溢洪道应该注意的问题。对于溢流面上的动水荷载,在对下游坝坡上的溢洪道的稳定性和坝体应力变形研究过程中一直被高度重视,工程实际中往往对其时均化处理,为了减小这种处理方式带来的误差并使其在溢流面上的作用情况与实际更相符;研究过程中基于ANSYS FLUENT软件,对溢洪道进行三维流场仿真计算,计算时采用VOF模型和标准k-ε紊流模型相结合,成功模拟出溢洪道内水压力的分布,然后再基于流固耦合分析原理,通过ANSYS Workbench平台,将流场分析得到的水压力导入坝体有限元模型进行结构应力分析。在流场分析中,不但得到水压力的分布,还得到了两种溢洪道内的速度矢量图和紊动动能及耗散率的分布,并在此基础上分析了阶梯溢洪道的消能效果,得出阶梯产生消能的原因及其在小流量情况下采用阶梯溢流面是一种不错的选择。通过对坝体及溢洪道的结构分析,得出在泄水期,如果下泄的流量较小,溢流面上的动水荷载对坝体及溢洪道的变形不会造成太大影响。坝体产生的沉降变形主要是由上游的静水压力及坝体自重导致的,而溢洪道的变形也会随着坝体沉降产生,尤其是在坝坡的上部段泄槽和溢流堰;通过对坝体及泄槽底板的变形特征分析,坝体的变形也会导致下游坝坡段上的泄槽底板下部的垫层区的过渡缓冲而形成拱效应,因此对于坝身溢洪道做好在坝身段的锚固措施和分缝措施是很有必要的。