土石壩地基混凝土防滲墻應力變形數(shù)值模擬研究.pdf

1、對于深厚覆蓋層上的土石壩，目前通常采用混凝土防滲墻作為垂直防滲設施。在土石壩填筑并蓄水時，防滲墻的受力非常復雜，目前大多采用有限元法分析防滲墻的應力和變形。然而，有限元計算出的防滲墻的應力和變形普遍偏大，且存在較大的拉應力，而實際測量出的防滲墻的應力變形多較小，計算值與實際值相差較大。因此，準確估計防滲墻的應力變形是目前土石壩設計時亟需解決的問題之一。圍繞上述問題，論文主要進行了以下幾方面工作。 首先，引入混凝土的彈性非線性模型

2、(Bathe模型)和拉斷的Molar-Coulomb破壞準則，分析防滲墻采用彈性非線性模型時的應力和變形，并與線彈性模型的結果進行比較。 其次，引進改進的遺傳算法，結合反分析中的直接法，編制了遺傳算法反分析程序GA-BACK。通過對一簡單土石壩的部分參數(shù)進行反分析，驗證程序的正確性、方法的可行性。通過對5種不同目標函數(shù)反演的相對誤差的比較分析，選用反演速度最快反演結果最好的方程作為GA-BACK程序的目標函數(shù)。 再次，采

3、用系統(tǒng)分析中的敏感性分析方法，對防滲墻周圍土體單元如覆蓋層和高塑性土的鄧肯一張E—v模型、殘渣的線彈性模型和接觸面的Goodman單元模型的各個參數(shù)進行敏感性分析，研究參數(shù)對防滲墻應力和變形的影響程度，計算各參數(shù)的敏感度因子，找出敏感性較大的參數(shù)。 最后，結合冶勒瀝青混凝土心墻堆石壩的現(xiàn)場實測資料，分別采用遺傳算法反分析和復合形法反分析反演部分材料參數(shù)，通過比較遺傳算法反分析和復合形法反分析的優(yōu)化速度和優(yōu)化結果以及優(yōu)化后的壩體變