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高心墙堆石坝应力变形和心墙裂缝形成机理研究
  • 项目名称:高心墙堆石坝应力变形和心墙裂缝形成机理研究
  • 项目类别:联合基金项目
  • 批准号:50679092
  • 申请代码:E0910
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2007-01-01-2009-12-31
  • 项目负责人:徐连民
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:三峡大学
  • 批准年度:2006
中文摘要:

建立了非稳定渗流场和应力场耦合分析的控制方程,并进行了有限元离散,编制了耦合分析的有限元程序。首次将tij子负荷面模型用于模拟堆石料和心墙料的变形和强度特性,将超固结比作为描述堆石体变形特性的一个状态量,对变形参数提出了一个修正方法。进行了心墙料的侧限固结和坝体主堆石的等向固结及三轴压缩试验。确定了坝体各分区材料的材料参数。进行了考虑坝体施工过程和水库蓄水过程的两河口心墙堆石坝非稳定渗流场和应力场的耦合分析,同时,还对库水位骤降情况进行了耦合分析,在计算中对浸水单元考虑了湿化变形。得到了如下结论 1.坝体上游侧由于浸水产生湿化变形,在上游心墙附近存在明显的差异沉降区,是产生心墙裂缝的重要原因之一。 2.库水位骤降,使坝体上游部分单元受到库水的牵引,有向水库滑移的趋势。 3.由于上游部分单元受重力、浮力和渗透力联合作用,在库水位的升降过程中,三者又经历了此消彼长和渗流方向的急剧变化,上游心墙及反滤层不仅受到剪切,而且,心墙内细颗粒也易随水流流失,使受水位变动影响的部分心墙和反滤层在库水位升降的不断变化过程中逐渐劣化,是产生心墙裂缝,最终发生水力劈裂或集中渗漏的另一重要原因。

结论摘要:

英文主题词core wall crack; gravel-earth core wall rockfill dam; hydraulic fracture; seepage field and stress field coupling


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