基于ABAQUS的土石坝坝下涵管渗流分析

发布时间：2024-06-28 01:02

　　本文以ABAQUS有限元分析软件为工具,结合国家自然基金项目“混凝土坝长期变形特性数值分析及安全监控方法研究”(编号:51769017)和江西省教育厅科技项目“混凝土坝变形变温效应及安全监控模型优化方法研究”(编号:GJJ161096)的支持,重点研究了坝下涵管有无截水环及截水环位置不同对坝体渗流的影响,主要研究内容如下:(1)综合运用达西定律、水力学理论和渗流基本方程,基于ABAQUS有限元软件构建土石坝渗流分析基本模型,针对坝下涵管与防渗体交接处有无截水环两种不同工况分别建立数值分析模型,研究坝下涵管截水环影响涵管周围土体渗流场的机理。依据渗流机理和构建的土石坝渗流分析基本模型,研究涵管截水环对涵管周围土体渗流场的影响,在分析坝下涵管周围渗流要素的基础上,提出影响涵管周围土体渗流场的最佳截水环位置。(2)研究了土石坝渗流计算的基本理论,针对达西定律和不可压缩性液体的连续性方程,导出了土石坝的渗流微分方程以及其渗流微分方程的定解条件。针对土石坝渗流分析中的饱和土及非饱和土,探究了达西定律在土体中渗流适用性的问题。研究了有限元软件ABAQUS的主要适用领域及运行特点,依据软件的工作界面...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1不同渗流系数时渗流量曲线

进一步加强截水环数量及位置对涵管周围土体渗漏性能、张钊[11]通过研究得知,截水环对减少涵管周围渗流量有积极作用土体渗水断面处，将土体渗透系数的逐渐增大，涵管周围出口渗流趋势，其研究成果如图1.1所示。

图1.2有无截水环时涵管出口断面渗流量另外，截水环的尺寸大小、数量也对涵管周围土体的渗流场也有一定的作用

图1.2有无截水环时涵管出口断面渗流量外，截水环的尺寸大小、数量也对涵管周围土体的渗流场也有一定的作尺寸不断增大，其出口切面处的渗流量出现明显的下降趋势。出现一定的明显落差，从而进一步证明了截水环尺寸对涵管的保护作用。当改变从0变为4时，其出口断面处的渗流量快速减小；....

图2.1杜布依假定的说明Fig2.1TheinstructionofDupuitpresumption

第二章土石坝渗流基本理论和ABAQUS软件提条件。布依近似假定依（Dupuit）探究地下水流缓变流动的情况时，考虑到渗流自由假设沿测压管深度方向的铅直线要素是等势线，即测压管水头h描述的是纵坡面二维稳定渗流问题，其自由面为一条流线，等势1（a）所示。依据达西定律内容，在自由....

图2.2流体运动微分单元体Fig2.2Differentialunitoffluidmotion

地下水流动方程。若时间因素变化不影响稳定渗支配的达西渗流方程，即：vkgradh含两个未知量v和h,再结合另一个方程式即可解续性方程[19]，可依据质量守恒定律对可压缩土体水质点在任一单元体内的增减速度等于出入该体积为dxdydz，从其左侧面进入的水体质点质单元的水体质量....

本文编号：3996211