基于扩展有限元法的混凝土重力坝裂缝扩展仿真研究

张建伟; 刘佳冰; 黄锦林; 王勇; 曹克磊

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以坡月水库5#坝块为研究对象,采用扩展有限元法和水容重超载法对该坝块进行裂缝扩展仿真研究,探究该坝块的临界超载系数,研究重力坝坝踵部位裂缝扩展规律。结果表明:①5#坝块在满库水位下的水容重临界超载系数为1.4,可为坡月水库该坝块的极限承载能力提供参考依据。②大坝基本处于受压状态,仅坝踵周围和水力劈裂处产生拉应力,且最大拉应力均出现在坝踵部位。同一超载系数工况下,相同高程处的下游坝面位移比上游坝面位移大;坝体不同高程处的位移随高程的增大而增大;不同超载系数工况下,坝踵部位的拉应力、上下游坝面处的位移均随超载系数增大而增大。③裂缝扩展过程中,应力集中区沿裂缝扩展路径向裂缝尖端部位移动,当裂缝尖端的拉应力达到材料的抗拉强度时,裂缝继续扩展;当应力集中区移动到裂缝尖端且裂缝尖端的拉应力小于材料的抗拉强度时,裂缝停止扩展,研究成果可为重力坝坝踵部位裂缝扩展研究提供参考。

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来源
《广东水利水电》 |2023年第5期|8-14|共7页
作者
张建伟; 刘佳冰; 黄锦林; 王勇; 曹克磊;
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作者单位

华北水利水电大学水利学院;

广东省水利水电科学研究院;

珠江水利委员会珠江水利科学研究院;

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正文语种 chi
中图分类结构试验;
关键词
混凝土重力坝; 扩展有限元法; 水容重超载法; 裂缝扩展规律;

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