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第卷第期电网与清洁能源. .
年月.
文章编号:———中图分类号: 文献标志码:
公伯峡面板堆石坝三维应力变形有限元分析
权锋,杨伟龙,吴勇,张西锋
中国水电顾问集团西北勘测设计研究院,西安
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:
, 工程概况
,
黄河公伯峡水电站工程位于青海省循化撒拉
.
族自治县与化隆回族自治县交界处,是一个以发电
为主、兼顾灌溉及供水的等大型水电枢纽工
,
. 程。枢纽建筑物由大坝、引水发电系统及泄水系统
三部分组成。大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程
. 为.,河槽处趾板底高程.,河床
: ; 覆盖层全部挖除,最大坝高,坝顶全长,
;; 坝顶宽,“”形混凝土防
摘要:基于邓肯一张—模型,:.。
力变形三维有限元仿真计算,获得了其竣工期及运行期的应上,加设顶宽、坡度:的土石压坡体。下游坝坡
力变形分布规律,并将运行期的计算结果与实测成果进行了设有宽的“之”字形上坝公路,坝坡:.:.,
综合坝坡:.,坝脚下游用弃石渣及卵漂石回填
。
。大坝基本剖面如图
关键词:面板堆石坝;应力变形;三维有限元;公伯峡水电站所示
圈公伯峡大坝标准剖面图面板
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第卷第期电网与清洁能源
钢筋混凝土面板顶端厚.,底部最大计算元计算坐标系的规定:轴为坝轴线方向横河
厚度.。面板沿高程方向不设缝,大坝混凝土面向,指向右岸,取坝断面作为零点;轴为
板共分为块,分缝长度约,
约。面板混凝土标号为,面板内配置一层为轴零点;轴为垂直向,指向上方,与高程一
双向钢筋。公伯峡混凝土面板堆石坝坝内主要有三致。图给出了计算域的有限元剖分结果,图给
种堆石体,分别为主堆石区%微、弱风化花出了面板网格图。
岗岩%云母片岩、主堆石Ⅱ区砂砾石和次堆
石%强风化花岗岩%弱风化片岩。
三维非线性有限元分析
. 计算工况及荷载施加
依据大坝施工,蓄水及运行不同时段,整理计
算成果时考虑以下两种工况:①工况一竣工期,
荷载为坝体自重,坝体上、下游无水,模拟计算从基图公伯峡三维有限元网格
础至坝顶高程施工过程中坝体的应力变形分布。②
工况二蓄水期,荷载为堆石体自重和水压力,上游
水位为正常蓄水位.,下游无水,模拟计算
从上游无水到蓄水至正常蓄水位过程中大坝的应
力变形分布。
计算时模拟大坝坝体填筑。面板浇筑和分期蓄
水过程,分级进行仿真计算,前级模拟大坝填
筑至高程.:第级与第级模拟面板浇
图混凝土面板网格图
注过程;第~级模拟水库蓄水至正常高水位
几何模型采用结点等参单元进行剖分,在靠
.。
近面板附近区域,网格适当加密。混凝土面板厚度
. 有限元计算模型
方向设置两层单元,在进行单元剖分时,尽可能地
堆石体、垫层及过渡层采用