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近年来,塑性混凝土由于具有渗透系数小、弹性模量与模强比低、能够较好的适应周围土体变形等特点,而被广泛的运用于覆盖层地基的防渗、病险库的加固,并在近年逐渐开始考虑作为心墙用于土石坝坝体防渗。国内外对塑性混凝土心墙的有限元分析方法、单元的选取、应力变形的规律及其影响因素都有一定的研究。但是,塑性混凝土心墙的设计和计算理论仍不很成熟,塑性混凝土心墙应力变形的影响因素和影响机理尚需深入研究。 本文主要研究塑性混凝土心墙坝的静动力特性以及影响塑性混凝土心墙坝应力变形的因素。首先,对本文的研究意义以及目前研究存在的问题作了简要总结;其次,对塑性混凝土的工程特性及配合比设计进行了介绍;再次,选取合适的本构模型、接触单元、施工过程和蓄水过程模拟方法等,结合工程实际,分析塑性混凝土心墙坝的静动力特性和影响塑性混凝土心墙坝应力变形的因素。得到结果如下: (1)运用三维非线性有限元法对大坝应力变形进行分析计算,结果表明:在竣工期和蓄水期,坝体的水平位移及垂直位移的分布特征与一般均质土坝一致;大坝的大主应力都为压应力,从坝面向坝内应力逐渐增大,且最大值发生在坝体底部心墙附近;小主应力基本均为压应力,局部单元存在较小的拉应力,可以考虑采取一定的工程措施。模拟大坝遭遇地震,并最终分析总结出在地震作用坝体的变形分布规律。 (2)通过对塑性混凝土心墙坝应力变形影响因素的研究分析,得到以下结论:塑性混凝土心墙坝的应力对塑性混凝土弹性模量、心墙厚度的变化敏感,而位移对坝基覆盖层厚度的变化敏感。 本文的计算分析结果可为工程设计提供依据和借鉴,本文的研究方法和研究成果对类似工程问题的研究具有一定的参考和应用价值。