多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法技术

多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，步骤包括：步骤一，简化混凝土重力坝的几何模型与网络划分；步骤二，与网络划分单元几何构建温度场、渗流场作用下的坝体应力分析模型，对坝体应力分析模型进行计算得到混凝土温度和渗透系数；步骤三，通过应力分析模型，建立渗流场、温度场、应力场耦合分析方程，本发明专利技术方法通过耦合分析得到重力坝的应力分布，可以掌握在不同物理场作用下大坝坝体应力情况及其变形规律，从而为进一步的评估坝体结构安全提供重要依据。全提供重要依据。全提供重要依据。

【技术实现步骤摘要】
多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法


[0001]本专利技术属于水电工程
，涉及一种多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法。

技术介绍

[0002]重力坝以其结构安全可靠、施工便捷，且适用于大多数地形地质环境等优点被广泛运用于水电工程中。重力坝拦水蓄水量较大，但坝体一旦变形破坏，溃决失事便会带来严重后果。混凝土是一种典型的多孔介质，依据多孔介质的传热传质原理对于混凝土湿热耦合传输及变形数值模拟计算，然后进行坝体温度场及应力场的分析，可以掌握坝体应力在不同温度下的演变规律。因而对重力坝进行准确多物理场分析，并采取合理的渗控措施，对大坝的稳定及安全性具有重要作用。重力坝中渗流场与应力场具有耦合效应。渗流通过施加某作用面上的渗透压力和在渗流区域内分布的渗流体积力，影响坝体的应力分布；应力通过改变坝体的体积应变及孔隙率而影响坝体的渗透参数，从而影响坝体渗流场。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，利用该方法可以掌握在不同物理场作用下大坝坝体应力情况及其变形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，其特征在于，步骤包括：步骤一，简化混凝土重力坝的几何模型与网络划分；步骤二，在网络划分单元几何中构建温度场、渗流场作用下的坝体应力分析模型，对所述坝体应力分析模型进行计算得到混凝土温度和渗透系数；步骤三，通过应力分析模型，建立渗流场、温度场、应力场耦合分析方程，通过耦合分析得到重力坝的应力分布。2.如权利要求1所述的多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，其特征在于，所述步骤一具体的为：根据重力坝的结构平面图，将坝顶、坝体中间部分、坝底简化成简单几何面；采用分区域剖分的方法，利用自由四面网格对整个坝段二维模型进行剖分。3.如权利要求1所述的多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，其特征在于，所述步骤二具体步骤为：所述坝体应力分析模型包括热传导方程、饱和
‑
非饱和渗流模型。4.如权利要求3所述的多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，其特征在于，所述的热传导方程为：式中：α为混凝土导热系数，α＝λ/cρ，λ为混凝土导热系数，c为混凝土比热，ρ为混凝土密度，θ为混凝土绝热温升(℃)；所述热传导方程的三个边界约束条件为：第一类边界条件是混凝土的表面温度T为已知函数；第二类边界条件是大坝混凝土表面的热流量为与时间有关的已知函数为：第三类边界条件：大坝混凝土表面的热流量、大坝混凝土的表面温度T以及与混凝土接触的空气温度T
α
之间的差值成正比例关系，β取0.9：通过边界约束条件对热传导方程进行求解，最终求得混凝土温度。5.如权利要求3所述的多物理场作用下的混凝土重力坝坝体应力分析方法，其特征在于，所述饱和
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非饱和渗流模型为：式中，ρ为流体密度；C
m
为容水度；g为重力加速度；S
e
为饱和度；S为储水系数；p为压力；κ
s
为饱和渗透率；η为流体粘度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：封思静，屈建刚，李云玉，崔延龙，耿银博，尤悦，
申请(专利权)人：中国水电建设集团十五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：