硬脆性玄武岩破裂变形特征研究

为了深入研究白鹤滩坝址区杏仁状玄武岩的破裂变形特征,重新整理室内单轴和三轴压缩试验成果,获取杏仁状玄武岩的应力应变曲线、破坏特征和强度特征,结果表明,杏仁状玄武岩的脆性特征显著,试件最终形成贯穿的从左上延伸到右下的倾角约70°的大裂缝。采用连续非连续的数值分析方法CDEM进行细观数值模拟,确立杏仁状玄武岩的应力应变曲线、破坏特征和裂纹演化特征,结果表明,随着围压增大,试件逐渐从拉剪破坏过渡为剪切破坏。同时利用CDEM模拟圆形洞室开挖过程中的破裂现象,研究成果表明,连续非连续的数值分析方法CDEM在模拟硬脆岩石的渐近破坏方面具有一定优势,数值模拟结果与室内试验结果具有较好的一致性,为进行下一阶段工程尺度的数值模拟奠定基础。     

白鹤滩拱坝谷幅变形预测及不同计算方法变形机制研究

中国已建成的特高拱坝如溪洛渡、锦屏一级等,在初期蓄水过程中均表现出了谷幅收缩的异常现象。而拱坝是高次超静定结构,对坝基变形尤其是不均匀变形非常敏感。从有效应力改变和岩体材料泡水弱化这一谷幅变形机制和边界施加位移这一计算手段出发,利用弹塑性有限元方法,计算并预测白鹤滩拱坝在初期蓄水过程中可能产生的谷幅变形,并分析了谷幅变形对大坝位移和应力的影响。结果表明:两种方法的计算结果相差很大;从有效应力改变和岩体材料弱化角度出发,白鹤滩拱坝两岸山体可能产生的最大谷幅收缩不大于40mm,且该谷幅变形不会很大程度上降低拱坝的整体稳定性,只是使坝体产生了新的应力集中区。而拱坝对施加边界位移具有很强的超载能力,但谷幅收缩对坝体应力的影响极小。对比发现,坝基不均匀变形是影响拱坝应力的关键因素。