资源描述:
《二滩水电站洞室群围岩稳定分析fem及相关问题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、二滩水电站洞室群围岩稳定分析FEM及相关问题 #TRS_AUTOADD_1236304997640{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}#TRS_AUTOADD_1236304997640P{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}#TRS_AUTOADD_1236304997640TD{MA
2、RGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}#TRS_AUTOADD_1236304997640DIV{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}#TRS_AUTOADD_1236304997640LI{MARGIN-TOP:0px;FONT-SIZE:12pt;MARGIN-BOTTOM:0px;LINE-
3、HEIGHT:1.5;FONT-FAMILY:宋体}/**---JSON--{"":{"line-height":"1.5","font-family":"宋体","font-size":"12pt","margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"p":{"line-height":"1.5","font-family":"宋体","font-size":"12pt","margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"td":{"line-height":"1.5","f
4、ont-family":"宋体","font-size":"12pt","margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"div":{"line-height":"1.5","font-family":"宋体","font-size":"12pt","margin-top":"0","margin-bottom":"0"},"li":{"line-height":"1.5","font-family":"宋体","font-size":"12pt","margin-top":"0","margin-bo
5、ttom":"0"}}--**/0前言
许多工程分析问题,如固体力学中位移场和应力场分析、热学中的温度场分析、流体力学中的流场分析等,都可借助于计算机数值模拟技术来求出它们的数值解,其中有限单元法是工程中最常用的数值模拟技术之一。本文结合二滩水电站地下厂房洞室群的围岩稳定分析,对使用有限元软件进行大规模数值模拟计算时的相关问题进行探讨,给出了建议。
1建模与有限元网格划分
1.1工程概况
二滩地下厂房洞室群设置在左岸下游的山体内,上覆岩体厚度为250~350m,水平埋深300m,洞轴线方向NW6°。洞室群所在区域主要为正长
6、岩和蚀变玄武岩,围岩岩体有80%质量达到A,B级。地下厂房洞室群由三大洞室和母线洞以及尾水洞组成。其中主厂房:长×宽×高=280.29m×25.5m×65.78m;主变室:214.9m×18.3m×25.0m;尾调室:203.0m×19.8m×69.8m。主厂房主要采用喷锚支护,在主副厂房和尾调室高边墙采用了一定数量的预应力锚索。地下洞室群水平区域布置如图1。
1.2建模
一般的有限元计算,70%~80%的时间花在建立模型上面,因此选择合适的建立模型的方法是很重要的,否则将有可能事半功倍。
二滩洞室群位于地下,结构复杂,操
7、作起来比较困难。为此把大模型分解为许多很小的模型,划分单元以后再把它们拼装成一个大的模型;并且不能把它们合成一个整体,否则将无法划分单元。具体的作法是:先建立洞室群的模型,然后在长、宽、高方向上分别向外延伸,形成一个长×宽×高=404.2m×283.7m×185.3m的巨大岩体,用该岩体挖去洞室群,就是所需要的模型。由于有限元软件的自适应网格划分功能只能划分规整的模型,如六面体或规则的棱柱体,而地下厂房洞室群则是纵横交错,极其不规则的,建模难度可想而知。经过不断的修改和试验,最终建立的模型共有3647个体组成。
尽管如此,本文
8、模型与洞室的布置相比,还是进行了一些简化,主要有:出于单元形状不致过分奇异以及单元数量方面的考虑,忽略了尾调室和主变室之间的夹角,将它们的轴线设为平行。由于仅考虑三大洞室及其之间的围岩变形与破坏,忽略了进水洞和两个尾水洞。忽略了洞径较小并且仅有局部