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第六届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会，中国，广州 1998年8月4～6日 丁矿凸4≥ 高砼面板堆石坝非线性和弹塑性分析’ i、。JFz 刘松涛程展林陈云任志伟 长江科学院武汉4300lO) 挺宴 本文主要介绍采用二维非线性和三维弹塑性有限元法对水布垭高砼面板堆石坝进行应力变形分析研究的成果。 研究成果论证了设计方案的合理性和可行性；弹塑性模型由于能反跌材料在高压应力条件下的剪缩特性，因而其成果更合 理些。 _-一 关羹词砼面板堆石坝：应力应变；挠度；周边缝 1前 喜凰；瞧二搿 7kin，下距隔河岩水利枢纽92km，是清江干流梯 水布垭水电站位于湖北巴东长岭乡．上距恩施市11 级开发最上一级电站。清江流域内山势陡峻，河谷深切，河道狭窄，比降大，具有山区流域特征。拟建的高 234m级的高砼面板堆石坝是当前超世界水平的高面板堆石坝。砼面板堆石坝因其断面小、安全性好、可 简化导流、工期短和造价低等特点，而在世界各地迅速发展。 对于高230m级的面板堆石捌，有许多重大技术问题需解决，它的填筑方量及施工中遇到的技术同题 将超出国内外已有的筑坝经验，在复杂应力路径下坝体变形问题则是高土石坝设计中的关键技术问题之 一。因此，对大坝的工作状态需进行认真的研究，特别是面板的应力和挠度．以及纵缝和厨边箍的变位等。 为此，我们采用了平面和三维空间的分析方法，分别用非线性和掸塑性模型进行研究。 2土体本构模型 2．1 Duncan E～B模型 在二维平面分析中采用非线性的DuncanE～B模型。该模型的主要公式如下。 增量型的应力～应变关系一般用下式表示： {△。}=[D]{△e) (1) 切线模量表达式为： E，一E，【l一尺，·S)2 (2) 切线体积模量为： 8。一Kb·P，to|，P，)” (3) 式中： E。=K·P。ld、悖●4 (4) S=(口l—d3)／(aj一吒)r应力水平 (5) Monhr--Couhemb强度准则为 垄：!!!!±；垒!!!雾 (6) 1一sln妒 -。九·五”国家科技攻关项目(96—22l一02—02—0 350 高砼面板堆石埂非线性和弹塑性分析 刘松涛等 2．2弹塑性模型 (13： A=荔d卢{(卢为硬化参数)； 1^一丢 { P=÷(口，+吒十吒) 热岫椭：篡辜竺磅毙融； f2，。 口一言√(∞一4。)2+4z一屯’2+如一41r 图1双
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