基于ANSYS的閣山水庫(kù)土石壩穩(wěn)定性及滲流分析

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1、：分類號(hào)密級(jí)：：ＵＤＣ：編：號(hào)專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）基于ＡＮＳＹＳ的閣山水庫(kù)土石壩穩(wěn)定性及滲流分析碩士研究生：馬洪圖指導(dǎo)教師：張洪雨教授企業(yè)導(dǎo)師：付寧教高工程領(lǐng)域：水利工程論文主審人：耿敬教授哈爾濱工程大學(xué)２０１８年６月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：專業(yè)碩士學(xué)位論文（工程碩士）基于ANSYS的閣山水庫(kù)土石壩穩(wěn)定性及滲流分析碩士研究生：馬洪圖指導(dǎo)教師：張洪雨教授學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域：水利工程所在單位：船舶工程學(xué)院論文提交日期：2018年5月論文答辯日期：2018年6月學(xué)位授予單位：哈爾濱

2、工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）StabilityandSeepageAnalysisofEarth-RockfillDamsofGeShanReservoirBasedonANSYSCandidate:MaHongtuSupervisor:Prof.ZhangHongyuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:Hy

3、draulicEngineeringDateofSubmission:Apr.2018DateofOralExamination:Jun.2018University:HarbinEngineeringUniversity摘要閣山水庫(kù)是目前在建的一個(gè)大型水利工程項(xiàng)目，位于綏化市綏棱縣境內(nèi)呼蘭河支流諾敏河上。該水庫(kù)作為諾敏河流域的一個(gè)大型控制性工程，對(duì)于呼蘭河流域的治理及周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。其中水庫(kù)主體為一均質(zhì)土石壩，作為該水庫(kù)的核心建筑物，保證該土石壩的穩(wěn)定性至關(guān)重要。目前，土石壩因其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而在實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用，均質(zhì)壩作為土石壩中最

4、普遍的一種類型也被大量應(yīng)用于實(shí)踐中，本文結(jié)合閣山水庫(kù)土石壩的工程背景資料，基于ANSYS有限元平臺(tái)，分析該土石壩在不同的工況下的穩(wěn)定性以及滲流特性，通過(guò)對(duì)比數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際結(jié)果，驗(yàn)證ANSYS軟件在土石壩相關(guān)計(jì)算中的可行性。本文利用ANSYS軟件對(duì)土石壩建立二維平面模型，主要的研究?jī)?nèi)容如下：1、對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)土石壩有限元分析的研究現(xiàn)狀進(jìn)行歸納，論述了土體本構(gòu)模型的相關(guān)理論，介紹了應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行土石壩應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算和滲流計(jì)算的原理與方法。2、基于土體的鄧肯-張模型，利用ANSYS軟件的生死單元功能模擬土石壩分層逐級(jí)加載施工與一次性加載施工兩種

5、施工過(guò)程，分析土石壩在施工期、竣工期與蓄水期的應(yīng)力與位移情況。3、在D-P屈服準(zhǔn)則下利用強(qiáng)度折減法計(jì)算出土石壩壩坡最小安全系數(shù)，并找到壩體的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面，分析該土石壩的壩坡穩(wěn)定性。4、利用固定網(wǎng)格修正滲透系數(shù)法計(jì)算出壩體的浸潤(rùn)線位置、滲流溢出點(diǎn)高程、滲流量以及水力坡降等相關(guān)參數(shù)，分析土石壩的滲流特性。結(jié)論表明，利用ANSYS軟件進(jìn)行土石壩穩(wěn)定性及滲流分析的結(jié)果真實(shí)可靠，論文的研究方法與成果已被黑龍江省農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院采納并應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)中。關(guān)鍵詞：土石壩；ANSYS；應(yīng)力應(yīng)變；滲流分析AbstractGeshanReservoirisala

6、rge-scalewaterconservancyprojectcurrentlyunderconstructionandislocatedontheNominRiver,abranchoftheHulanRiverintheSuilingCountyofSuihua.Asalarge-scalecontrolprojectintheNominRiverBasin,thereservoirisofvitalimportanceforthegovernanceoftheHulanRiverBasinanditssurroundingeconomic

7、development.Themainbodyofthereservoirisahomogeneousearth-rockfilldam.Asacorebuildingofthereservoir.Itiscrucialtoensurethestabilityoftheearth-rockfilldam.Atpresent,earth-rockfilldamsarewidelyusedinpracticalprojectsbecauseoftheirstructuralcharacteristics.Asamostcommontypeofeart

8、h-rockfilldam,homogeneousearth-rockfilldamisalsowidelyusedinpractice