[發明專利]塑性混凝土心墻

有效

• 申請號: 201611155239.1
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106599468B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 楊菊;白楊清;謝菱;余躍;段吉鴻;殷林海;夏權斌;陳成;李國紅
• 申請（專利權）人: 紅河哈尼族彝族自治州水利水電工程地質鉆探隊
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

1.用非線性有限元方法對土石壩的塑性混凝土心墻的幾何厚度進行優化，從而確定土石壩工程中心墻最合理厚度的設計方法，其具體步驟如下：

Step1、根據塑性混凝土心墻土石壩的設計圖，利用ABAQUS軟件建立不同厚度心墻的土石壩最大斷面的二維有限元模型，其中上下游壩殼、塑性混凝土心墻及部分地基；在該有限元模型中，上下游壩殼采用土體的鄧肯張本構模型，混凝土心墻、灌漿帷幕采用線彈性本構模型、強風化地基巖石采用D-P巖石本構模型，弱風化及未風化地基巖石采用線彈性本構模型，并且對于塑性混凝土心墻與壩殼料相接觸之處采用接觸單元進行模擬；

Step2、利用ABAQUS的U-mat二次開發的外接口接入土體的鄧肯張本構模型程序，對Step1中的不同心墻厚度的土石壩進行正常運行工況下的分析，得出不同厚度心墻承受的最大抗拉力和最大水平剪應變及其所出現的部位；

Step3、對Step2中得出的不同厚度心墻所承受的最大拉應力及最大水平剪應變進行心墻厚度-最大拉應力函數擬合分析及心墻厚度-最大水平剪應變函數擬合分析，從而確定心墻厚度。

2.根據權利要求1所述的采用非線性有限元方法對土石壩的塑性混凝土心墻的幾何厚度進行優化，從而確定土石壩工程中心墻最合理厚度的設計方法，其特征在于：所述步驟Step1中根據塑性混凝土心墻土石壩的設計圖，建立塑性混凝土心墻土石壩最大斷面的二維ABAQUS有限元模型，并且根據采用土石壩的設計圖進行不同材料分區確定壩體不同部位的材料屬性。

3.根據權利要求1所述的采用非線性有限元方法對土石壩的塑性混凝土心墻的幾何厚度進行優化，從而確定土石壩工程中心墻最合理厚度的設計方法，其特征在于：所述步驟Step1中對不同厚度的心墻土石壩進行非線性有限元分析時，對塑性混凝土心墻與土石壩壩殼料相接觸的部位采用ABAQUS自帶的能夠切向運動而不能法向相互貫入的接觸單元進行模擬。

4.根據權利要求1所述的采用非線性有限元方法對土石壩的塑性混凝土心墻的幾何厚度進行優化，從而確定土石壩工程中心墻最合理厚度的設計方法，其特征在于：所述步驟Step2中對不同厚度的心墻土石壩進行非線性有限元分析時，對壩體不同部位采用不同的材料屬性，對于壩殼土石料采用了ABAQUS特有的外接子程序接口接入U-mat鄧肯張材料本構子程序進行定義壩殼料的材料屬性。

5.根據權利要求1所述的采用非線性有限元方法對土石壩的塑性混凝土心墻的幾何厚度進行優化，從而確定土石壩工程中心墻最合理厚度的設計方法，其特征在于：所述步驟Step3中確定最合理的混凝土心墻的厚度時建立心墻厚度-最大拉應力函數關系函數和心墻厚度-最大水平剪應變關系函數，采用多項式建立上述關系函數，從而根據兩個多項式函數關系分析確定合理的塑性混凝土心墻的厚度值。