碾压混凝土拱坝等效本构模型研究.docxVIP

碾压混凝土拱坝等效本构模型研究 随着混凝土拱坝结构设计和施工水平的不断提高，拱坝被深水坝、双拱宽顶板坝、大坝及混凝土堰闸等结构所取代，已成为水利基础设施建设中不可或缺的结构形式之一。其受力机理复杂，结构特征单一，其成型过程特殊且历史应力的影响难以控制，使其具有极大的不可预知性。研究拱坝建筑物的稳定性，离不开混凝土应力应变特性和超限应力变形特性的理解，而研究混凝土应力应变特性主要依赖于碾压混凝土拱坝效本构模型，以此来确定结构极限状态和物理性能等特征。 碾压混凝土拱坝效本构模型以单变量介质支撑模型为基础，考虑微观力学特性，并综合了碾压混凝土的几何特性、材料特性和裂缝的影响。研究发现，单变量介质支撑模型在一定领域内是可以带来可靠结果的，但随着应力的增大，这种模型的收益就不太明显了；而碾压混凝土拱坝效本构模型则能更好地描述混凝土性能和其他因素，包括历史应力和应变。然而在此模型中，有一些参数缺乏研究，以致于很难对实践进行再现。在此基础上，有一些工作已经尝试发展出更加先进的模型，以解决这一问题。比如由碾压混凝土梁构建成的双拱宽顶板坝，此类结构利用统计特性来模拟混凝土塑性应力应变曲线。另一方面，一些分层的优化模型也非常有用，它更好地反映出应力对混凝土的影响，因此可以更清楚地识别和分析结构极限状态。 通过研究碾压混凝土拱坝效本构模型，可以设计和预测拱坝结构的极限状态，分析结构承载力、稳定性等特性，为拱坝结构的合理设计与施工提供理论支持和科学依据。数值模拟也可以用来支持拱坝稳定性研究。可以使用软件分析结构极限状态、物理性能、构件的形变尺寸及尺寸允许度等参数，以此束可能引发致命性和非功能性失效的风险。这样，就能为结构设计降低风险，提高可靠性，同时有效地控制结构收敛现象，或者对已经发生的收敛现象进行有效的监测与补救，从而使碾压混凝土拱坝结构得到安全有效的优化设计。