碾压混凝土坝层面热力学参数等效反分析方法研究

摘要

研究碾压混凝土坝层面以及筑坝材料的应变软化特性是评价大坝承载能力的必要条件,但是碾压混凝土坝内部施工层面众多、且呈多层结构特性,难以对实际碾压层面进行逐层仿真计算.考虑碾压混凝土材料应变软化塑性的特点,引入改进的西原正夫模型,建立了层面法向、切向的串、并联模型,分析了碾压混凝土坝法向、切向的本体和层面影响带与碾压层各力学参数间的关系,并研究了碾压混凝土坝复合并层结构等效参数的确定方法,对碾压层竖向和水平向线膨胀系数进行了等效求解.在此基础上,假定有层面的碾压混凝土坝其等效模型为横观各向同性体,提出了反演碾压混凝土坝等效热力学参数的方法.工程实例分析结果表明:反演得到的热力学参数反映了本体、层面间的差异以及相互作用,分析指出坝体温度荷载在层面处产生的微观应力对碾压混凝土层面横向应变的影响是碾压混凝土坝体层面性态薄弱的主要原因之一,这对工程应用具有更好的实际作用.