基于PLAXIS和ABAQUS的土石坝应力应变及稳定分析

摘要

随着计算机硬件及软件水平的提高,尤其是数值分析软件的不断完善和成熟,土石坝的分析、评估也日渐成熟,应用数值软件对土石坝进行全面分析也成为一种主流趋势,本文在学习、分析和总结了大量的相关资料以及对论文所涉及内容的历史、现状和前景研究的基础上,运用有限元软件PLAXIS以及ABAQUS对土石坝的应力-应变、稳定性以及土石坝软基动力问题做了一系列研究。
　　主要的研究工作如下:
　　1、使用专业有限元软件PLAXIS,基于该软件内嵌的Phi-c折减原理,用强度折减法对土石坝边坡稳定性进行分析。分析选定了屈服准则和破坏评判标准,明确折减系数与安全系数之间的关系和求解方法,通过分析得到了坝体的最小安全系数和最可能滑裂面位置,同时验证了PLAXIS软件在该计算、分析方面的优越性和简洁性。
　　2、使用PLAXIS对土石坝进行应力-应变分析,利用其本身提供的丰富本构模型库,选择非线性本构模型,对土石坝竣工期和蓄水期的应力-应变进行计算和分析,得到了各工期坝体的变形和位移结果以及大小主应力的结果,证明克孜尔水库设计的合理性和安全性,同时验证了PLAXIS在这方面计算的优势。
　　3、利用ABAQUS进行二次开发,嵌入地震荷载时程,对地震荷载作用下土石坝地基的力学情况进行了初步分析和探索,为坝体的动力分析提供更可靠的前期参数,为坝体地震分析打下基础。

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第1章 绪论

1.1 概述

1.2 国内外研究状况

1.3 有限元法

1.4 本论文的主要工作

第2章 土石坝边坡稳定分析

2.1 土石坝及其安全问题

2.2 边坡稳定分析法概述

2.3 基于PLAXIS边坡稳定分析

2.4 本章小结

第3章 土石坝应力应变静力分析

3.1 PLAXIS有限元法

3.2 材料模型

3.3 网格划分和单元类型

3.4 PLAXIS土石坝应力应变分析

3.5 本章小结

第4章 土石坝坝基动力分析初探

4.1 土的动力特性

4.2 动力反应分析的方法

4.3 动力反应分析原理

4.4 本构模型

4.5 算例分析

4.6 本章小结

第5章 结语与展望

5.1 结语

5.2 展望

参考文献

致谢

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