南水北调大宁调蓄水库中堤防渗墙应力变形有限元分析
以南水北调中线工程大宁调蓄水库中堤混凝土防渗墙为例,采用二维非线性土石坝有限元计算程序,对其典型剖面进行了有限元计算,并分析比较不同强度刚性混凝土与塑性混凝土及不同工况下防渗墙的应力变化,得出墙体的应力变形规律,优选出最佳的防渗墙材料,减少防渗墙体的应力,改善防渗墙的应力状态.最终,提出了防渗墙设计指标的合理范围,对实际工程有指导意义. (1)刚性防渗墙的模量较高，与围土的变形不能协调;塑性防渗墙的模量较低，与围土的变形协调较好。这使得在各计算工况下，刚性墙的应力状态均较塑性墙恶化。(2)在正常工作条件下，刚性防渗墙的最大压应力远大于塑性墙的最大压应力;刚性墙的墙体顶部均出现了较大拉应力，而弹模高的塑性墙拉应力很小，弹模低的塑性墙未出现拉应力。墙体的应力水平变化范围不大，总的趋势是，应力水平随着墙体高程的增加而增加。且随着墙体弹性模量的增加，墙体中上部应力水平沿高程振荡，应力水平达到0.8，而刚性混凝土的应力水平最大值达到0.92，几乎达到极限抗剪承载能力。说明弹模低的塑性混凝土防渗墙的受力更为合理。无论采用抗压强度、抗拉强度，还是应力水平来判断防渗墙的安全程度，塑性混凝土防渗墙都是安全的。(3)经过对两种防渗墙方案的对比，工程防渗墙墙体采用刚性混凝土和塑性混凝土均能满足防渗要求，但是，塑性混凝土适应变形能力好，刚性混凝土适应变形能力差一些，低弹模的塑性混凝土受力更为合理，具有良好的抗渗性、耐久性和抗震性能。
调蓄水库 混凝土防渗墙 应力变形 安全性能
王荣鲁 石伟南 孟丽娟 窦铁生
中国水利水电科学研究院结构材料所 北京中水科海利工程技术有限公司 山东省水利厅
国内会议
西宁
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56-61
2011-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）