混凝土重力坝在地震荷载下的稳定分析 宋 刚 ．窦世涛 ： (1．新 疆生产 建设兵 团勘 测 规 划设 计研 究院 ，新 疆 ； 2．新疆兵 团水利水 电工程集团有限公 司，新疆) 【摘要】采用混凝土损伤塑性本构模型，利用有限元分析软件 ABAQUS进行混凝土坝的蛄构计算。分析莱混凝 土坝在 地震荷我下的响应 ，分析结构的稳 定性和任 意荷 裁作 用下结构的破 坏情况。计算蛄构表明 ：采用混凝土 损伤塑性本构模型，利用有限元分析软件 ABAQUS进行混凝土坝的结构计算．可以更加直观反映混凝土坝的应 力、应变和整个坝坡破坏发展过程。计算 实例 中的混凝土 大坝整体稳定性 符合设计要求。 【关蕾词]混凝土重力坝 ；地震 ；损伤模型 ；稳定分析 【中圈分类号]TV642．3 【文献标识码 】B 1 前言混凝土重力坝是一种将土石坝碾压设备和技 术 应 用 于 混 凝 土 坝施 工 的 一 种 新 型 坝 型 。简 称 RCCD 【1】。混 凝 土 重 力 坝 的 防渗 体 一 般 有 ：沥 青 砂浆防渗层、高性能混凝土防渗体、新型土工膜 材 料 等 。混凝 土重 力 坝不 宜设 置 纵缝 。横 缝一 般 为 非暴 露 平 面连续 缝 。 由于混 凝 土坝 这 种 特殊 的 结构 。在非常工况下 的结构设 计要 求也非 常严 格 。在 地 震 工 况 下 ，混 凝 土 重 力 坝 易 产 生 裂 缝 ， 而且混凝土 坝对地震荷载的响应是非常复杂 的。 为 了探求 混凝土重力 坝在 地震荷载作 用下 的响 应 ，分析结构的稳定性和在不利工况下的破坏情 况 ，本文采用混凝土损伤塑性本构模型 ，利用有 限元分析软 件 ABAQUS进行混凝 土坝 的结构 计 算 ，分析某混凝土坝在地震荷载下的响应 ，分析 结构 的稳定性 和任意荷载作用 下结构 的破坏 情 况 。 2 工程概况 某混凝 土重力 坝 ，建在坚 硬 的微 分化基 岩 上 ，最 大坝高 103m，坝前设 计水 位 为 91．75m， 坝顶宽为 14．8m，最大底宽为 70m。坝后 在高度 66．5m处开始边坡 ，坡 比为 1：1．75。坝前采用沥青 砂浆防渗层进行防渗 。并在坝体内设置灌浆排水 廊道 ，坝体 的典型断面图见 图 1。在坝顶靠近坝 前 处设 置 一道 混凝 土 防渗 墙 ．与 沥青 砂 浆 防渗层 相 连 ，形 成 坝体 的一 道 连续 的防 渗体 系 ，该 防渗 体 系是 坝 体 唯一 的 防渗体 系 。承 担着 坝 体 任 意 工 况下的防渗任务。因此 ．防渗体系是否裂缝关系 到坝 体 的安全运 行 。 3 有限元分析 3．1 本 构模 型 本文采用 ABAQUS对混凝土重力坝在地震荷 载作用下的结构响应进行分析 。计算时采用混凝 土损伤塑性材料模型 ，分析坝体结构的稳定性和 在任意荷载作用下的结构破坏情况。为了便于计 算和分析 ．假定混凝土重力坝的力学模 型为二维 的平 面应力 模型 圜。 混凝土损伤塑性本构模型在 ABAQUS分析手 册 的 l1．5．3章节和 ABAQUS理论 手册 的 4．5．2章 节有详细的描述。我们在计算 中关注的是混凝土 的拉伸行为。混凝土大坝的材料属性见表 1。

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