›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (9): 2624-2630.doi: 10.16285/j.rsm.2016.09.026

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

基于非线性有限元的孟底沟拱坝数值模拟研究

林 聪1,杨 强1,王海波2,李仁鸿2   

  1. 1. 清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084;2. 中国电建集团 成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072
  • 收稿日期:2016-02-13 出版日期:2016-09-12 发布日期:2018-06-09
  • 作者简介:林聪,男,1988年生,博士研究生,主要从事岩石力学、水工结构等方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展973项目(No.2015CB057904);国家自然科学基金(No.11572174);水沙科学与水利水电工程重点实验室项目(No.2016-KY-02)。

Numerical simulation of Mengdigou arch dam based on nonlinear finite elements

LIN Cong1, YANG Qiang1, WANG Hai-bo2, LI Ren-hong2   

  1. 1. State Key Laboratory of Hydroscience and Hydraulic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. Power China, Chengdu Engineering Corporation Limited, Chengdu, Sichuan 610072, China
  • Received:2016-02-13 Online:2016-09-12 Published:2018-06-09
  • Supported by:

    This work was supported by the National Program on Key Basic Research Project of China(2015CB057904), the National Natural Science Foundation of China(11572174) and the Program on State Key Laboratory of Hydroscience and Hydraulic Engineering(2016-KY-02).

摘要: 孟底沟水电站是雅砻江中游第5个梯级电站,最大坝高200 m,所处位置地质条件复杂,保证其蓄水后良好的工作性态及整体稳定性对工程安全至关重要。通过建立孟底沟拱坝三维有限元模型,基于变形加固理论,分析了拱坝在正常工况和超载条件下位移变化、塑形区扩展规律及大坝整体稳定性。结果表明:孟底沟拱坝现设计方案的位移和超载稳定能力均能达到稳定要求。拱坝贴脚的设置显著降低了坝体和基础的塑性余能,对工程整体稳定性有利。对右岸f4断层两种置换处理方式的对比分析发现,浅表置换加洞井网格置换的处理方式对拱坝整体稳定性更为有利。

关键词: 孟底沟拱坝, 有限元分析, 整体稳定, 变形加固理论

Abstract: Mengdigou Hydropower Station is the fifth cascade hydropower station in Yalong River’s middle reaches. Due to the maximum dam height of 200 m and complex geological conditions, it is of significant importance for engineering safety to ensure the dam’s good workability and global stability after impounding. Based on deformation reinforcement theory (DRT), a 3D finite element model of Mengdigou is built to analyze the behavior of the dam’s displacements, plastic zones extension and global stability under both normal and overloading conditions. The results show that the displacements and overloading capacity meet the stability requirement. The introduction of fillet significantly reduces the plastic complementary energy of both the dam and base, which is beneficial to the global stability. Two ways of replacement treatment for f4 fault are investigated. It turns out to be more favorable using shallow replacement together with grid replacement for the dam’s global stability.

Key words: Mengdigou arch dam, finite element analysis, global stability, deformation reinforcement theory

中图分类号: 

  • TV 223

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