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土石坝是一种十分重要的坝型,粘土心墙坝、混凝土面板堆石坝和沥青混凝土心墙坝同属于土石坝范围。由于混凝土面板堆石坝较其他两种坝型发展较快,现在已经独立于土石坝规范,形成了混凝土面板堆石坝自成一体的规范。但是作为同属于土石坝范畴的沥青混凝土心墙堆石坝,由于进入我国较晚,导致其发展较慢,目前仍旧依托于土石坝设计规范。在与国外工程对比之后发现,国内的沥青混凝土心墙坝上下游坝坡坡比较缓。这一事实造成了工程量的增加,使沥青混凝土心墙坝在与其他坝型的竞争中处于劣势,严重的阻碍了国内沥青混凝土心墙坝的发展和建设。本文通过有限元计算说明,提高沥青混凝土心墙坝下游坝坡坡比是可行的。 本文主体思路大致为:在工况和材料相同,沥青混凝土心墙坝上游坡而要略缓于混凝上面板堆石坝上游坡面,两种坝型下游坡比相同的情况下,建立有限元模型,得到计算结果,并且对计算结果分析得到了以下结论: (1)经过静力有限元计算后,混凝土面板堆石坝和沥青混凝上心墙坝坝体应力应变的特征值拥近,在允许范围内,沥青混凝土心墙坝坝体安全可以保证。 (2)在两种坝型静力计算的基础上,对两种坝型下游坝坡进行边坡稳定分析得到,混凝土而板堆石坝在蓄水后下游坝坡稳定系数为1.721,沥青混凝土心墙坝在蓄水后下游坝坡稳定系数为1.761,两者均满足稳定计算要求。在静力计算巾沥青混凝上心墙坝模型的安全性可以保证。 (3)动力计算的结果表明,两种坝体上游边坡、坝体轴线、下游边坡的地震反应加速度和大主应力、小丰应力计算结果,不仅数值接近,而且数值随大坝高程变化的规律十分相近。 (4)动力有限元计算基础上,对两种坝型进行下游坝坡稳定分析,得到两种坝型最小滑动面安全系数时程曲线,混凝土面板堆石坝的最小安全系数为1.246,沥青混凝土心墙坝的最小安全系数为1.359,两者均满足稳定计算要求。文中沥青混凝土心墙坝模型稳定性可以保证。