基于ANSYS的某拱坝坝体分缝形式研究(I)

《基于ANSYS的某拱坝坝体分缝形式研究(I)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第34卷第5期人民黄河Vol．34，No．52012年5月YELLOWRIVERMay，2012【水利水电工程】基于ANSYS的某拱坝坝体分缝形式研究121丁泽霖，黄德才，王婧(1．华北水利水电学院，河南郑州450011;2．望谟县水利局，贵州望谟552300)摘要:采用ANSYS有限元软件，对某水电站拱坝坝体无缝方案及3个分缝方案下的应力及变位特征进行了分析。结果表明:在正常运行期，无论坝体设缝或者不设缝以及设缝的类型和缝的组合情况如何，只要缝未开裂，对应坝体同一部位的应力及位移分布规律都是相似的;诱

2、导缝及周边缝的设置对防止坝体出现过大拉应力导致坝面开裂有利，且对坝体稳定性影响较小;针对诱导缝区域出现的拉应力及变位错动，应做好灌浆后处理，以保证坝体的整体性。关键词:拱坝;分缝形式;有限单元法中图分类号:TV642．4文献标识码:Adoi:10．3969/j．issn．1000-1379．2012．05．039ResearchonJointTypesofArchDaminaHydroelectricPowerStationwithANSYS121DINGZe-lin，HUANGDe-cai，WANGJ

3、ing(1．NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China;2．WaterConservancyBureauofWangmoCounty，Wangmo552300，China)Abstract:ByANSYSfiniteelementanalysissoftware，thestressanddeformationfeatureswereanalyzedindifferentjointtypescheme

4、softhedambodyinahydroelectricpowerstation．Theresultsshowthat，innormaloperationperiod，thestressanddeformationfeaturesofdifferentschemesaresimilaruntilthejointcracking，inducedjointsandperipheraljointsisbeneficialtopreventtoolargestresstocausedamcracking，an

5、dlittleeffectondamstability．Forthetensilestressanddeflectiondislocationneartheinducedjoints，itisnecessarytogroutforensuringtheintegrityofthedam．Keywords:archdam;jointtypes;finiteelementmethod目前国内外碾压混凝土坝内可能产生裂缝的部位普遍会体采用二级配碾压混凝土防渗，其内部为三级配碾压混凝土。［1］设计诱导缝，当有较

6、大拉应力时，这些诱导缝所处的薄弱面C25碾压混凝土抗压强度标准值为25．0MPa，抗压强度设计值首先被拉开，从而按设计要求引导裂缝开裂，控制裂缝的发展为17．8MPa，抗拉强度设计值为1．57MPa，线膨胀系数取10×－63方向。诱导缝的部位一般还会配合设计止水系统及灌浆系统，10/℃，泊松比为0．167，容重为2．4t/m。拱坝体形见图1。以便施工期或运行期裂缝开展时及时灌浆，保证坝体的完整［2］［3］性。因此，选择合适的坝体分缝形式十分关键，如我国贵州的普定碾压混凝土拱坝采用坝体横向布置三条诱导缝的

7、分缝形式，四川沙牌拱坝采用两条诱导缝加两条横缝的分缝方式，福建的溪炳坝在坝体上游面设置了周边应力释放缝，这些大坝已运行多年，质量良好。笔者通过ANSYS有限元软件对某水电站拱坝坝体不同分缝形式下的应力与变形分布特性进行了分析，并采用超载法分析了不同分缝形式下拱坝的超载工作特性，从而推荐相对较优图1拱坝体形的分缝形式。收稿日期:2011-09-141工程概况作者简介:丁泽霖(1983—)，男(满族)，辽宁凤城人，讲师，博士，主要研究方向为水工结构工程。某水电站拦河大坝为抛物线双曲拱坝，坝顶高程为E-mai

8、l:dingzelin@126．com2092．00m，坝底高程为1960．00m，最大坝高为132．0m。坝·114·人民黄河2012年第5期单元的抗拉强度降为诱导缝的等效强度feq，用该径向单元2坝体分缝方案代表诱导缝，其余混凝土部分单元的抗拉强度仍为ft，同时径向单元的弹性模量也降低一定的百分比。拱坝坝体、诱［4－5］该拱坝整体数值模型分缝方案如下:方案一，坝体无导缝、周边缝及基岩计算参数见表1。####缝;方案二，坝体设1～4诱导缝