深覆盖层心墙坝及防渗墙应力变形分析

摘要

本文基于ANSYS 的用户可编程特性（UPFs），针对在诸如ANSYS等大型有限元软件中无适用于土体材料的本构模型这一问题，首先分析了其用户可编程特性（UPFs）的二次开发功能，在该软件中成功导入了Duncan—Chang非线性模型及沈珠江双屈服面弹塑性模型，并对两种模型的相关参数的影响进行了详细分析，得出了将任意本构模型导入ANSYS的方法。 其次，将这一模型用于分析下坂地水利枢纽工程，由于该工程河床覆盖层深度最深达147.95m，是坝体高度的近两倍左右，坝基的渗流和液化成为坝体安全主要问题，本文对该坝的三种设计方案即水平铺层防渗方案、粘土心墙防渗方案及沥青心墙防渗方案的静态应力位移及坝体在竣工期、蓄水期等各个阶段可能产生的破坏进行了认真研究。解决了在深覆盖层问题的分析中遇到的技术性问题。 第三，鉴于大坝基础混凝土防渗墙深度达85m，厚度仅为1.0m，防渗规模和工程难度为国内之最，墙体应力比较复杂，本文研究了大坝施工填筑竣工期、水库蓄水运行期防渗墙的应力和变形随墙体参数的变化而变化的规律，为大坝安全设计及防渗墙墙体材料的选择提供了理论依据。