高拱坝浇筑后河床坝基综合变形模量取值研究

在高拱坝整个施工周期中,坝基岩体经历了开挖、卸荷、固结灌浆、大坝浇筑、加载等过程,其工程特性也必然发生相应变化.高拱坝浇筑完成后,坝基岩体综合变形模量是大坝安全评价、反馈分析等相关研究的重要参数,但该参数往往无法通过现场试验获得.针对这一问题,以溪洛渡水电站高拱坝为例,在坝基岩体地质条件、变形试验资料、钻孔弹模以及坝基岩体变形模量Eo和纵波波速Vp相关关系综合研究的基础上,提出了适用于高拱坝施工完成后坝基综合变形模量取值的思路与方法.采用该方法研究得出溪洛渡高拱坝施工完成后河床坝基综合变形模量为11 ～ 14 MPa.基于该参数进行三维数值模拟得到坝基岩体的变形值与监测成果基本一致,说明这种取值思路与方法是合适的.

坝体与坝基材料参数的薄层单元有限元反分析

为了更加合理有效地反演大坝坝体及坝基岩体材料的物理力学参数,对基于薄层单元有限元的反分析方法进行研究。在常规三维有限元基础上,通过设置薄层单元来模拟坝体裂缝和坝基岩体断层、软弱夹层及破碎带等构造,它能有效模拟界面的张开和剪切滑动等特性;探讨了薄层单元分析的原理和方法,并针对坝体混凝土弹模和坝基变形模量等参数,提出具体的反演分析方法。工程实例计算结果表明,与常规三维有限元反分析方法相比,薄层单元有限元模型能更好地反映大坝结构及其基础构造的实际状况,因而其参数反分析结果更为合理可靠。

基于增量位移模式的施工期坝基综合变模反分析

本文从实用角度出发,论述利用大型通用软件MSC.Marc及其用户子程序实现初始地应力场施加的方法,在此基础上模拟坝基岩体的开挖;考虑到开挖施工过程的影响,提出基于增量位移模式的加权逆解反分析计算方法;以小湾拱坝为工程实例,建立模拟坝基开挖的有限元模型,反演该坝基综合变形模量,获得坝基的初始变形场,为后期模拟小湾坝体浇筑加载过程奠定基础;最后还与遗传优化算法计算结果作了对比。计算结果表明,文中提出的方法方便简洁,结果合理,具有较强的实用性。