發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 01:27

　　目前我國(guó)已建成一批特高混凝土壩并已完成蓄水。在進(jìn)入初期的運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)監(jiān)測(cè)資料的分析時(shí)發(fā)現(xiàn),蓄水完成后水位的改變對(duì)壩體變形的影響較大,但是利用傳統(tǒng)數(shù)值分析方法反演得到的結(jié)果與監(jiān)測(cè)結(jié)果并不一致。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述問(wèn)題的主要原因是傳統(tǒng)的滲流荷載分析方法并不適用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文從滲流場(chǎng)中孔隙介質(zhì)體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系式出發(fā),結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)的細(xì)觀孔隙特征和孔隙水壓力的形成過(guò)程,探索孔隙水壓力對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)變形影響的機(jī)理,從而確定混凝土的有效孔隙水壓力系數(shù)取值規(guī)律。進(jìn)一步引入有效孔隙水壓力系數(shù)值,利用孔隙水壓力初應(yīng)變法分析滲流場(chǎng)中混凝土的變形規(guī)律,為數(shù)值反演水文地質(zhì)條件改變時(shí)引起混凝土結(jié)構(gòu)變形的分析提供一種合理數(shù)值分析方法。具體內(nèi)容為:(1)通過(guò)分析滲流場(chǎng)中孔隙結(jié)構(gòu)體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系式,確定孔隙水壓力對(duì)結(jié)構(gòu)體變形的影響程度可通過(guò)有效孔隙水壓力系數(shù)表征。并且驗(yàn)證得到有效孔隙水壓力系數(shù)的取值為1減去宏觀體積模量與基質(zhì)體積模量的比值�；�于上述結(jié)果結(jié)合理論分析、數(shù)值試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)分析了孔隙率、孔隙形狀與有效孔隙水壓力系數(shù)值的關(guān)系曲線。(2)將有效孔隙水壓力系數(shù)和孔隙水壓力相結(jié)合作為初應(yīng)變引... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：146 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２有效應(yīng)力原理??公式（１）中有效孔隙水壓力系數(shù)的取值對(duì)于孔隙結(jié)構(gòu)體應(yīng)力狀態(tài)和變形的計(jì)算非常??

?量的微觀孔隙及裂縫。固體介質(zhì)體中包含著各種大小及形狀的孔隙，孔與孔間會(huì)有微裂??縫連通［１４８］，如圖２－２所示。在不同的掃描尺度下，均可以看到有孔隙和裂縫存在，形狀??各異，在部分孔洞的周圍存在較多微小孔或者裂隙，這些尺寸較小的微孔及裂縫對(duì)混凝??土的影響比較大，同時(shí)也影響水壓力的傳遞，因此就會(huì)影響到孔隙水壓力的大小及形成??過(guò)程。??圖２－２混凝土的微觀結(jié)構(gòu)掃描??根據(jù)上述描述可知，混凝土中孔隙分布及形狀均具有隨機(jī)性。己有研究表明混凝土??中的孔隙率、孔隙形狀及孔隙分布均影響戶的取值�；炷�土的孔隙率通常為〇．１〇左右，??并且其孔隙均勻的分布于混凝土內(nèi)部，可以認(rèn)為孔隙間距對(duì)有效孔隙水壓力系數(shù)的影響??較小，因此可以只考慮孔隙率、孔隙形狀對(duì)Ｐ的影響［５４＇５６’６５－６７１，所涉及到的理論依據(jù)將??在下文中詳細(xì)闡述。??針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)體的有效孔隙水壓力系數(shù)求解，需要非常重視的一個(gè)問(wèn)題是：混凝??土在形成以后

??＼?Ｉ?ａ－??圖３－４不同孔隙率的孔隙結(jié)構(gòu)（孔隙率分別為０．?０４８和０．?１８）??為驗(yàn)證理論公式的適用性及合理性，本文以方形孔隙及圓形孔隙為例，說(shuō)明＃值與??孔隙之間的關(guān)系，其中利用方形孔隙時(shí)，ｍ值取為１／６。將各參數(shù)依次代入公式中即可??得到只有孔隙率與＃值的關(guān)系式，同時(shí)應(yīng)用數(shù)值試驗(yàn)法求出不同孔隙率下的Ａ值。本文??通過(guò)將不同孔隙率下的數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果、方形孔隙理論公式的計(jì)算結(jié)果［１５５］、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)［３（）］??和Ｇａｒｂｏｃｚｉｄｅ數(shù)值模擬數(shù)據(jù)［？＇圓形孔隙理論公式（３－１１）的計(jì)算結(jié)果繪成如圖３－５所示：??１００?？?？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)??＼?＋數(shù)值模擬??０．９０?－??方形孔隙公式??－Ｗ—Ｇａｒｂｏｃｚｉ?數(shù)值計(jì)算??〇＇８０?？圓形孔隙??愛。？??０．５０?■??０．４０?＿?Ｉ?Ｉ?Ｉ?－?Ｉ?Ｉ?Ｉ??０．００?０．０５?０．１０?０．１５?０．２０?０．２５?０．３０??孔隙率《??圖３－５孔隙率與Ａ值的關(guān)系??首先分析公式可以看出，當(dāng)孔隙率趨于１時(shí)，有效體積模量趨于零，但是實(shí)際上并??非如此，當(dāng)孔隙率在不斷增大時(shí)，有效體積的上述計(jì)算結(jié)果會(huì)與實(shí)際結(jié)果出現(xiàn)偏離。當(dāng)??３５??


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