不均勻地基上消力池的變形與應力分析.pdf

1、消力池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是水工設計中的一個重要課題.當消力池建筑在堅硬均質(zhì)的巖體上時,基礎巖性對消力池結(jié)構(gòu)的影響不是很突出.然而,當消力池建筑在基巖物理力學性質(zhì)差、且?guī)r性變化顯著的不均勻地基上時,基巖對消力池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的影響就變得十分顯著.因為基巖物理力學性質(zhì)懸殊容易使底板產(chǎn)生過大的不均勻沉降,從而導致底板縫間止水、排水等發(fā)生破壞,產(chǎn)生不正常的基底揚壓力與脈動壓力而引起消力池失穩(wěn)破壞.廣西右江百色水利樞紐工程的消力池是建筑在不均勻地基上的一個典

2、型例子.其基巖巖體物理力學性質(zhì)差別大,存在高變模比、高承載力比、低抗沖性、風化深度空間變易性大的特殊地質(zhì)條件.該消力池基礎的不均勻性對消力池的結(jié)構(gòu)受力影響程度直接關系到消力池的安全進而影響大壩的穩(wěn)定,因而是工程技術(shù)人員十分關心的問題.該文采用三維非線性有限元方法,對建筑在不均勻地基上的消力池的受力和變形特征進行了詳盡分析.并在計算中通過模擬鍵槽傳剪傳壓不傳拉的工作機理,對消力池結(jié)構(gòu)的分縫分塊及結(jié)構(gòu)縫鍵槽的布設方式進行了優(yōu)化和探討,提出了

3、較為合理的結(jié)構(gòu)分縫和鍵槽布設方案.研究結(jié)果表明:(1)受地基的不均勻性影響,消力池各板塊間存在不均勻沉降現(xiàn)象.設置縫間鍵槽,可以有效地減小錯臺沉降,但鍵槽對消力池整體沉降量值和沉降規(guī)律影響不大.(2)消力池板塊的內(nèi)部應力與板塊下覆基巖的巖性密切相關.非均勻地基可以導致消力池板塊內(nèi)出現(xiàn)應力不均勻分布和高值拉應力.由于該現(xiàn)象不易用材料力學方法加以核算,故對不均勻地基消力池板塊的配筋應在有限元分析的基礎上根據(jù)其受力狀態(tài)作專門計算.(3)由于重