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碾压混凝土坝是一种采用超干硬性、无坍落度混凝土,大面积薄层连续浇筑,然后经碾压机械碾压密实而成,其具有其他坝型没有的独特优势,如可以大仓面连续、快速施工,减少水泥用量,不需要严格的温控措施,目前已在水利工程中得到广泛运用。碾压混凝土施工技术是在借助土石坝施工工艺的基础上改进而来的,故而它具备了混凝土重力坝的安全性和土石坝快速施工的优点。 碾压混凝土坝的施工是采用薄层连续浇筑,然后经碾压机械碾压密实而成,但由于施工机械、气温、或现场管理等因素的影响,碾压混凝土坝往往存在层间软弱面。而与此同时,碾压混凝土的强度可堪比常态混凝土,而层间面混凝土的质量由于影响因素较多很难得到保证,所以碾压混凝土强度、渗漏等问题都集中到碾压层间面之间的胶结强度上。同时因为层间软弱面的存在,这会影响到坝体的整体性,而且往往沿着层间软弱面发生开裂、渗漏等破坏的可能性往往更大。随着越来越多的碾压混凝土坝的建成及已建碾压混凝土坝出现的问题,所以有必要了解碾压混凝土坝碾压层厚度和层间软弱面对大坝应力、位移分布的影响情况,研究内容如下: (1)了解碾压混凝土重力坝有限元分析的基本理论,同时采用ABAQUS有限元分析软件建立不同碾压层厚度的RCC试件分析模型和不同碾压层厚度的RCC重力坝模型,为本文的数值分析做铺垫。 (2)选用多种工况对RCC试件进行分析,分析了不同碾压层厚度的试件的应力分布规律以及碾压层厚度对层间面应力分布的影响。 (3)选用多种工况对大坝模型进行静力分析,分析了不同碾压层厚的碾压混凝土重力坝的应力、位移分布规律,同时分析了碾压层厚度对坝体整体工作的特性影响,并且对其影响规律进行了总结。 (4)采用XFEM扩展有限元模块,重点分析在不同荷载作用下相同碾压层厚度的碾压混凝土坝裂缝扩展规律及相同荷载作用下不同碾压层厚的碾压混凝土坝裂缝扩展情况,为以后工程设计与施工提供一定理论依据。