松塔混凝土拱坝开裂有限元分析

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1、顾嘉丰等：松塔混凝土拱坝开裂有限元分析松塔混凝土拱坝开裂有限元分析顾嘉丰，严洋，沈雷(河海大学力学与材料学院。南京210098)【摘要】通过有限元软件ABAQUS对松塔混凝土拱坝三维有限元模型进行计算，应用不同混凝土坝开裂准则得到相应的开裂区，并对其进行比较分析，为工程设计者和施工者提供关于松塔混凝土拱坝开裂情况的具有参考意义的结果。【关键词】混凝土拱坝；有限元模型；开裂【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)03—0077—03混凝土是当今世界上用量最大、用途最广的工程量大大增加。弥散型模型假设开裂后的混凝土仍保材料，在水利水电工程中也有着极

2、为广泛的应用。近持连续，裂缝以连续的“弥散”分布方式出现，用混凝些年来，随着国家对水利基础设施投入的增加，我国土应力和模量的降低模拟裂缝的开展，在有限元计算的水利水电工程建设正处于蓬勃发展阶段，以长江三过程中可以采用固定的网格划分，简化有限元分析计峡工程、南水北调工程、西电东送工程为首的一大批算工作，应用广泛。这两种模型思想在混凝土坝开裂水利水电工程相继兴建，都将面临着混凝土开裂的问研究中都有所体现，常见的混凝土坝开裂判别方法可题。在水利水电工程中，混凝土坝开裂现象尤为普归纳为应力准则、应变准则及断裂准则，其中应力准遍，几乎所有的混凝土坝都存在不同程度的裂缝，无则和应变准则主要是基于弥

3、散型模型的思想，断裂准论是设计阶段、施工阶段，还是建成后维护保养阶段，则是基于离散型模型的思想。都需要对坝体开裂区域进行特别的关注和防护。本1．1应力准则文建立松塔混凝土拱坝三维有限元模型，采用有限元材料层次上对混凝土开裂研究多采用应力准则，软件ABAQUS进行计算，应用不同的开裂判别方法，如单轴的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度以及双轴、三对其开裂区域进行比较分析。轴强度。一般认为，若混凝土应力值超过其强度值，1混凝土坝开裂判别方法则混凝土发生开裂。SL282—2003《混凝土拱坝设计用有限元方法进行混凝土开裂分析主要有两种规范》⋯中，对拱坝容许拉、压应力提出了相应的要模型：离散型模型和

4、弥散型模型。离散型模型将裂缝求，有限元计算得到的坝体主拉应力和主压应力，应表面分离，通过引入裂缝界面单元等，并定义裂缝面符合以下应力控制指标的规定：①容许压应力，取混上的应力和裂缝的张开、滑移量之间的关系模拟裂缝凝土极限抗压强度除以安全系数，安全系数按不同的的开展，其缺点是在有限元计算中需确定开裂面位荷载组合取值；②容许拉应力，对于基本荷载组合，拉置，不断修改网格拓扑以追踪不连续面，使计算工作应力不得大于1．5MPa，对于非地震情况特殊荷载组[6]YeT，ZSuo，A．G．Evans．Thinfilmcrackingandtherolesof参考文献substrateandinterf

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