江坪河水电站面板堆石坝三维分析：防裂措施与关键参数

"江坪河水电站混凝土面板堆石坝三维有限元分析与面板裂缝控制 (2012年)" 这篇论文主要探讨了混凝土面板堆石坝在建设和运营过程中可能出现的面板裂缝问题。混凝土面板堆石坝是一种广泛应用的大型水利工程，其稳定性和安全性直接影响到水电站的运行效率和寿命。江坪河水电站的具体案例被用作分析对象，研究者通过建立包含面板、堆石体和岩基的三维有限元分析模型，以深入理解坝体的应力分布和变形情况。 论文中采用了邓肯-张（Duncan-Chang）的E-B模型来模拟堆石体的应力应变关系。这个模型是土力学中常用的一种经验性模型，可以较好地描述非线性的应力应变行为，尤其适用于堆石坝这种由不规则颗粒组成的材料。通过对模型中关键参数n、m、Rf和k的敏感性分析，研究发现参数n和m对堆石体和面板的变形及应力的影响相对较小，而Rf（弹性模量比）和k（内摩擦角）的变化则对坝体性能有显著影响。 根据分析结果，论文强调了合理的级配选择和充分的碾压对于堆石体质量的重要性。级配合理的堆石材料能够确保坝体结构均匀，减少内部应力集中，而充分的碾压则能提高坝体的密实度，降低后期变形。此外，论文建议在施工过程中保证坝体填筑的均匀上升，以加速竣工期的沉降，从而减少蓄水后可能引发的过大变形，有效预防面板裂缝的产生。 关键词涉及的“面板堆石坝”是指由混凝土面板和堆石体组成的坝体结构，“有限单元法”是进行结构分析的数值计算方法，用于模拟坝体在不同条件下的应力和变形，“防裂”则是指采取措施防止面板出现裂缝，“江坪河水电站”是研究的具体工程实例。 这篇论文提供了对混凝土面板堆石坝裂缝控制的深入研究，通过理论分析和实际工程应用，提出了优化材料选择和施工工艺以减少面板裂缝的策略，对类似工程的设计和施工具有重要的参考价值。