一、计算条件
对宝珠寺重力坝第17号坝段(厂房坝段)进行了有限单元法和复合单元法的对比分析。有关宝珠寺水电站工程的枢纽布置和工程地质情况等可参见第一篇第十一章第一节,有关宝珠寺水电站第17号坝段的计算条件可参见第二篇第九章第一节。
图3-4-2是各结构面的原点,在整理结构面应力图时有用。
图3-4-3是宝珠寺重力坝第17号坝段计算网格。
图3-4-2 各结构面的原点
图3-4-3 宝珠寺重力坝第17号坝段计算网格
(a)有限单元法;(b)复合单元法
二、计算结果:位移与应力
图3-4-4是正常蓄水位工况下大坝和坝基的位移矢量图,表3-4-1是关键点的位移值。可以看出,有限单元法与复合单元法的结果非常接近。图3-4-5是正常蓄水位工况下大坝和坝基的主应力矢量图。图3-4-6~图3-4-9给出了几条典型结构面的应力分布,其中的原点位置见图3-4-2。表3-4-2列出了最靠近坝趾和坝踵高斯点的应力。
表3-4-1 关键点的位移值单位:cm
图3-4-4 正常蓄水位工况下大坝和坝基位移矢量图
(a)有限单元法;(b)复合单元法
表3-4-2 最靠近坝趾和坝踵高斯点的应力
三、计算结果:点安全度
点安全度定义为抗力和荷载效应之比。如果采用Drucker-Prager准则,点安全度可写为(www.xing528.com)
图3-4-10是在正常蓄水位工况下大坝和坝基的点安全度等值线。
图3-4-5 正常蓄水位工况下大坝和坝基的主应力矢量图
(a)有限单元法;(b)复合单元法
图3-4-6 正常蓄水位工况下断层F4(高程428.98m以下)的应力分布图(以0-F4-Down为原点)
(a)剪切应力;(b)法向应力
图3-4-7 正常蓄水位工况下断层F4(高程428.98m以上)的应力分布图(以0-F4-Up为原点)
(a)剪切应力;(b)法向应力
图3-4-8 正常蓄水位工况下断层D5(F4上游部分)的应力分布图(以0-D5-Up为原点)
(a)剪切应力;(b)法向应力
图3-4-9 正常蓄水位工况下断层D5(F4下游部分)的应力分布图(以0-D5-Down为原点)
(a)剪切应力;(b)法向应力
图3-4-10 正常蓄水位工况下大坝和坝基的点安全度等值线
(a)有限单元法;(b)复合单元法
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