水垫塘反拱底板极限荷载非线性有限元计算

• 作者: 李同春 贾国新 赵兰浩 郑拓
• 来源期刊: 水电能源科学
• 学科: 工学
• 关键词: 反拱底板 水垫塘 非线性 极限荷载 失稳模式
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 86-89
• 页数: 4页
• 分类号: TV37
• 语种: 中文

摘要

为分析水垫塘反拱底板的极限荷载及失稳模式,以某大型水电站在建拱坝为例,通过ANSYS软件,采用非线性有限元方法考虑不同拱块之间的摩擦接触效应及水荷载的随机性,分析不同位置若干拱块同时受径向荷载情况时的敏感性.计算发现单个拱块受径向荷载时中间拱块的极限荷载最大,向两边逐渐减小.中间拱块受径向荷载时底板的失稳模式相似,受力拱块沿径向拔出并带动两侧相邻拱块旋转,而边缘拱块受径向荷载时,边缘拱块自身会绕着一侧的拱块旋转;多个拱块受径向荷载时,受力拱块相邻的组合比拱块间隔的组合危险,若受径向荷载的拱块中有边缘拱块,边缘拱块会最先失稳.研究结果表明,中间部位拱块的极限荷载大于两边拱块的极限荷载,且由于反拱底板跨度较大,拱效应不明显,受力拱块位移破坏不会波及整个底板,只会影响到受力拱块相邻的拱块.研究成果可为工程实践提供参考.