中南大学学报(自然科学版)2024,Vol.55Issue(1) :219-229.DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2024.01.018

高心墙堆石坝材料本构模型计算的适用性研究

Study on applicability of material constitutive model calculation for high core wall rockfill dam

程瑞林 汪泾周 范钦煜 湛正刚 周伟 马刚
中南大学学报(自然科学版)2024,Vol.55Issue(1) :219-229.DOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2024.01.018

高心墙堆石坝材料本构模型计算的适用性研究

Study on applicability of material constitutive model calculation for high core wall rockfill dam

程瑞林 1汪泾周 2范钦煜 2湛正刚 3周伟 4马刚4
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作者信息

  • 1. 武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室,湖北 武汉,430072;中国电建集团 贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州 贵阳,550081
  • 2. 武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室,湖北 武汉,430072
  • 3. 中国电建集团 贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州 贵阳,550081
  • 4. 武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室,湖北 武汉,430072;武汉大学 水工程科学研究院,湖北 武汉,430072
  • 折叠

摘要

为研究不同材料本构模型对高心墙堆石坝应力、变形计算的适用性,以RM 300 m级高心墙堆石坝堆石料的室内试验成果为基础,分别对邓肯E-B模型、沈珠江双屈服面模型及MPZG模型进行材料本构验证和坝体有限元分析.研究结果表明:3种模型均能较好地表现堆石料三轴路径下的应力响应,而邓肯E-B模型在低围压下体积响应表现效果欠佳;3种模型计算的坝体应力、变形分布均符合一般规律,应力相近,但变形计算中邓肯E-B模型得到的沉降与顺河向位移均较大;在高心墙堆石坝建设初期,可采用邓肯E-B模型进行早期分析,后期宜采用沈珠江双屈服面模型、MPZG模型等进行决策评价.

Abstract

In order to study the applicability of different material constitutive models to the calculation of stress and deformation of high core rockfill dam,the material constitutive verification and the finite element analysis of the dam body of Duncan E-B model,Shen Zhujiang double yield surface model and MPZG model were carried out based on the laboratory test results of the rockfill material of RM 300 m grade high core rockfill dam.The results show that all the three models can better perform the stress response under the triaxial path of rockfill,while Duncan E-B model has poor performance in volume response under low confining pressure.The stress and deformation distribution of the dam body calculated by the three models are in accordance with the general law,and the stress is similar,but the settlement and along-river displacement obtained by Duncan E-B model are both larger.It is suggested that Duncan E-B model should be used for early analysis in the early stage of high core rockfill dam construction,and that Shen Zhujiang double yield surface model and MPZG model should be used for decision evaluation in the later stage.

关键词

应力/变形/本构模型/心墙堆石坝/有限元分析/广义塑性模型

Key words

stress/deformation/constitutive model/core wall rockfill dam/finite element analysis/generalized plastic model

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基金项目

国家重点研发计划项目(2022YFC3005505)

国家自然科学基金资助项目(52179141)

大学生创新创业训练项目(202110486038)

出版年

2024
中南大学学报(自然科学版)
中南大学

中南大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.938
ISSN:1672-7207
参考文献量15
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