碾压混凝土坝层间开裂过程模拟

针对碾压混凝土坝施工层面开裂破坏模拟问题,从混凝土细观结构角度出发,首先利用块体切割算法,生成了碾压混凝土坝随机骨料模型;然后,通过黏结单元嵌入算法,建立了坝体黏结裂缝模型;最后,利用Abaqus模拟了坝体层间开裂过程。实例模拟得出:当水容重超载系数为60时,坝体上游面拐点处的层面先出现裂缝,该区域应力集中现象明显;混凝土碾压坝在施工中,应避免在坝体轮廓拐点处分层。该研究可为碾压混凝土坝施工层面开裂破坏的预测提供参考。

基于扩展有限元法的混凝土重力坝裂缝扩展仿真研究

以坡月水库5#坝块为研究对象,采用扩展有限元法和水容重超载法对该坝块进行裂缝扩展仿真研究,探究该坝块的临界超载系数,研究重力坝坝踵部位裂缝扩展规律。结果表明:①5#坝块在满库水位下的水容重临界超载系数为1.4,可为坡月水库该坝块的极限承载能力提供参考依据。②大坝基本处于受压状态,仅坝踵周围和水力劈裂处产生拉应力,且最大拉应力均出现在坝踵部位。同一超载系数工况下,相同高程处的下游坝面位移比上游坝面位移大;坝体不同高程处的位移随高程的增大而增大;不同超载系数工况下,坝踵部位的拉应力、上下游坝面处的位移均随超载系数增大而增大。③裂缝扩展过程中,应力集中区沿裂缝扩展路径向裂缝尖端部位移动,当裂缝尖端的拉应力达到材料的抗拉强度时,裂缝继续扩展;当应力集中区移动到裂缝尖端且裂缝尖端的拉应力小于材料的抗拉强度时,裂缝停止扩展,研究成果可为重力坝坝踵部位裂缝扩展研究提供参考。