“蓄水-泄水”循环荷载作用下高面板堆石坝的稳定性分析

鉴于蓄泄循环荷载作用下土石坝的基本变形规律对高土石坝的正常运行维护具有重要意义,采用基于广义塑性本构模型的有限元分析方法,分析了高面板堆石坝在蓄泄循环荷载作用下的变形规律。结果表明,在蓄泄过程中坝体的变形逐渐增加并趋于稳定,其变形极值逐渐向坝体上部及上游侧移动。

高面板堆石坝在复杂加卸载条件下的面板变形分析

为探究高面板堆石坝在复杂加载卸载条件下面板变形机理,文章基于广义塑性模型,对四川某高面板堆石坝在蓄泄循环过程中面板的变形进行了数值模拟分析。分析表明在循环水荷载作用下,堆石体位移不断增加,其位移极值向上游面板靠近,面板挠度不断增加,面板不断向河谷中部挤压,面板竖缝的剪切变形和张拉变形增加明显,面板挤压变形破坏最有可能发生在水位循环变化的消落带范围内。

一个改进的筑坝粗粒料统一广义塑性模型

为准确预测抽水蓄能电站面板堆石坝长期运行变形性态,针对原筑坝粗粒料统一广义塑性本构模型无法较好模拟卸载、再加载过程中应力应变曲线的“滞回圈”现象,在卸载塑性模量中引入一个具有正值二阶导数的模量因子对原模型进行改进,可更好地描述模量随卸载进行而逐渐降低的特性。同时,通过引入应力比和塑性剪应变相关的模量函数,将原模型适用范围拓展至材料应力应变曲线的峰后软化阶段。基于室内三轴试验资料验证了模型有效性,结果表明,改进模型对粗粒料应力应变关系的表征精度更高,可反映如“滞回效应”“、棘轮效应”和应变软化现象。最后,推导并补充了参数β=1时的屈服面显式表达式,可用于抽蓄工程堆石坝长期服役性态预测的有限元数值分析。