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土工膜在工程應用中的耐環境應變能力

進行土石壩應力應變核算是為了了解壩體及壩基在各個階段(如施工期、蓄水期、安穩滲流期、庫水位下降期等)在自重及各種外荷載效果下的應力和應變。經過巨細主應力散布,豎向和水平位移及變形剖析,以查明如下問題,並采納相應的工程辦法:
    1、是否存在剪切損壞區及其延伸規模;
    2、依據應力散布,查明是否發生拉應力,如發生,且超越土體的抗拉強度,標明土體將發生裂縫,進而了解其展開土工膜規模;
    3、按應力散布狀況,了解分區壩剛度不同的壩體資料之間是否發生拱效應,致使剛度小的資料有部分自重傳給剛度較大的資料,下降豎向應力,發生低壓力區,蓄水後導致水力劈裂,使心牆漏水;
    4、壩體是否發生過量變形,影響運用功用:
    5、依據應力散布剖析壩坡安穩性。
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    要進行應力應變剖析,需求挑選好描繪土的應力一應變聯係的模型(也稱本構模型)。土的本構聯係非常雜亂,長期以來因為對土體的本構聯係知道缺少,以及核算上的困難,應力應變核算理論發展緩慢。實踐上土體本構聯係並非線性的,現在研討得較深化的是以連續介質力學為根底的非線性本構模型。自上世紀60年代以來,許多研討者提出了一係列核算模型,使咱們對岩土的特性有了進一步的知道。這些模型在必定條件下比較合理的描繪了土的特性,但運用於工程設計仍存在必定的困難,首要是核算雜亂,運用參數較多,精確斷定參數較困難,更重要的是缺少滿足數量的實踐工程的查驗。土的本構模型還有待進一步完善。

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    土石壩壩體及壩基的土石料對錯線性資料,其變形不隻隨荷載巨細改變,且還與加載的應力途徑有關,應力應變聯係呈顯著的非線性。反映這種應力應變特性的模型大致可分為兩類:彈性非線性模型與能反映土體的剪脹性及應力途徑影響的彈塑性模型。在土石壩的應力應變剖析中,現在已取得廣泛運用的是鄧肯一張( Duncan-Chang)雙曲線(彈性非線性)模型。這是一種雙曲線型非線彈性模型,由康德納(Kondner)於1963年提出,後經鄧肯一張加以改進。它是依據三軸實驗得到的土的應力一應變聯係曲線收拾得出的,因此,首要反映了軸對稱條件下土的應力一應變特性。這種模型運用簡潔,核算便利,能反映土石資料的非線性特性,且模型所需求的參數也比較簡單獲取。但鄧肯一張模型不適於描繪土的剩餘變形特性,不能反映應力途徑對應力應變聯係的影響,也不能反映土的剪脹性。料標明選用模模型所核算出的應力和應變能較好地契合的作業狀況。土工膜應力一應變核算一般選用有限元法,須使用核算機進行核算,詳細運用可參看有關書本。因為鄧肯一張模型是經曆性的近似本構聯係,運用時還需在深化了解其適用條件的根底上,參閱現有工程經曆挑選核算參數,使之更好地反映實踐工程土體特性。土石壩的應力應變核算固然在判別壩體是否發生裂縫、有無拱效應導致水力劈裂、有無剪切損壞區及其延伸規模等方麵起到不行替代的共同效果,但還不能徹底替代比如邊坡安穩核算、分層總和法核算壩體沉降等傳統辦法。

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