›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (10): 3139-3144.

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混凝土面板堆石坝的一种坝坡修整算法

徐远杰1,潘家军2,刘祖德1   

  1. 1.武汉大学 土木建筑工程学院,武汉 430072;2.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉 430072
  • 收稿日期:2008-08-20 出版日期:2009-10-10 发布日期:2009-12-23
  • 作者简介:徐远杰,男,1956年生,博士,教授,博士生导师,主要从事计算固体力学与岩土力学方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目资助(No. 50779047)。

An algorithm for slope paving of concrete faced rockfill dams

XU Yuan-jie1, PAN Jia-jun2, LIU Zu-die1   

  1. 1. School of Civil and Architectural Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical Mechanics and Engineering of Ministry of Water Resources, Yangtze River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China
  • Received:2008-08-20 Online:2009-10-10 Published:2009-12-23

摘要:

基于混凝土面板堆石坝面板施工的实际情况,指出了通常混凝土面板堆石数值计算在模拟面板施工算法上的缺陷。提出了面板堆石坝竣工期上游坝坡修整力学问题,建立了一种适合平面问题和三维问题的统一坝坡修整算法,对任何采用接触模型模拟垫层料和混凝土面板受力特性的有限元计算模型,都具有普遍意义,并在有限元软件ABAQUS中实现了该算法。算例分析表明:该算法简洁和有效,能够保持良好的网格形态,使接触非线性计算收敛速度极大改善,并使蓄水状态下混凝土面板和坝体计算结果更趋于真实。同时,对考虑堆石料流变特性,研究施工阶段或蓄水后混凝土面板与垫层之间是否会发生“脱空”现象提供必要基础。

关键词: 混凝土面板堆石坝, 坝坡修整, 有限元, 接触分析, 面板脱空

Abstract:

Based on investigating the construction situation of concrete faced rockfill dams(CFRDs), the weakness to simulate the slab construction in FE analysis is pointed out; then the correct definition to pave upstream slope is given. An algorithm for slope paving is presented for 2D/3D FE analysis. The algorithm will play an important role in the simulation of mechanical characteristics between the concrete slab and special cushion zone by using the contact model with friction; and the paving-slope algorithm in ABAQUS by using User Subroutine are proposed and implemented. The examples show that the algorithm for slope paving is simple and valid; it will speed up the convergence for solving contact problems; and it can keep finite element mesh well. The results of the stress-displacement in slab and in dam will become more precise. The algorithm can provide a foundation for the investigation if there will be a gap between the slab and special cushion zone or not when the creep in rockfill material is considered.

Key words: CFRD, slope paving, finite elements, contact analysis, separation between concrete slab and cushion layer

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[1] 孙锐, 杨峰, 阳军生, 赵乙丁, 郑响凑, 罗静静, 姚捷, . 基于二阶锥规划与高阶单元的 自适应上限有限元研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 687-694.
[2] 叶观宝, 郑文强, 张 振, . 大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 440-448.
[3] 赵密, 欧阳文龙, 黄景琦, 杜修力, 赵旭, . P波作用下跨断层隧道轴线地震响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3645-3655.
[4] 张海廷, 杨林青, 郭芳, . 基于SBFEM的层状地基埋置管道动力 响应求解与分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2713-2722.
[5] 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780.
[6] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[7] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[8] 梅慧浩, 冷伍明, 聂如松, 刘文劼, 伍晓伟, . 重载铁路路基面动应力峰值随机分布特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1603-1613.
[9] 吴顺川, 马 骏, 程 业, 成子桥, 李建宇, . 平台巴西圆盘研究综述及三维启裂点研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1239-1247.
[10] 邱 敏, 袁 青, 李长俊, 肖超超, . 基于孔穴扩张理论的黏土不排水抗剪强度 计算方法对比研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1059-1066.
[11] 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808.
[12] 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896.
[13] 刘庆彬, 潘懋, 刘洁, 郭艳军, 张小双, 姚健鹏, 李芳玉, . 基于ParaView的Abaqus有限元输出结果的 可视化与虚拟现实[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4916-4924.
[14] 刘锋涛, 张绍发, 戴北冰, 张澄博, 林凯荣, . 边坡稳定分析刚体有限元上限法的锥规划模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4084-4091.
[15] 王忠瑾, 方鹏飞, 谢新宇, 王奎华, 王文军, 李金柱, . 带肋竹节桩竖向抗压承载力影响因素分析[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 381-388.
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[1] 姚仰平,侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[3] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[4] 石玉玲,门玉明,彭建兵,黄强兵,刘洪佳. 地裂缝对不同结构形式桥梁桥面的破坏试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2917 -2922 .
[5] 夏栋舟,何益斌,刘建华. 土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析[J]. , 2009, 30(10): 2923 -2928 .
[6] 徐速超,冯夏庭,陈炳瑞. 矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. , 2009, 30(10): 2929 -2934 .
[7] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[8] 易 俊,姜永东,鲜学福,罗 云,张 瑜. 声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型[J]. , 2009, 30(10): 2945 -2949 .
[9] 马 亢,徐 进,吴赛钢,张爱辉. 公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价[J]. , 2009, 30(10): 2955 -2960 .
[10] 黄润秋,徐德敏. 岩石(体)渗透性测试的体变量法研究[J]. , 2009, 30(10): 2961 -2964 .