基于接觸問題的面板豎縫對其應力變形的影響研究

摘 要： 在面板堆石壩結構中，面板是壩體的主要擋水結構，其一旦發生開裂變形會對整個壩體產生重要影響。而面板豎縫的設置對面板的應力變形起重要作用，分析面板豎縫對面板應力變形的影響具有重要意義。以云南省某面板堆石壩為案例，對面板與墊層之間設置接觸面，并對面板設置豎縫，通過有限元軟件對面板應力變形進行計算和分析。結果表明，面板設置豎縫后，面板撓度略大，面板應力減小，驗證了面板設置豎縫可以適應面板變形，能夠有效避免面板整體破壞情況。

關鍵詞：面板豎縫；無厚度單元；接觸面；面板堆石壩；應力變形

中圖分類號：S277 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1795（2024）08-0128-10

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2024.08.022

0 引言

隨著我國水利事業的發展，面板堆石壩因適應性好、結構簡單及安全性高等優點而得到廣泛應用[1]。面板是面板堆石壩結構的重要組成部分，承擔著壩體防滲和向下游堆石體傳遞水壓的作用[2-4]。因此，面板是否發生開裂變形對壩體的安全十分重要。

混凝土面板開裂問題，實質上是面板中的破壞力與抵抗力之間的較量，了解面板應力狀態是分析這一問題的關鍵。分析面板應力狀態的主要途徑是通過數值模擬進行計算，應選擇合適的數值計算模型和計算參數以確保計算結果的準確性和可靠性。研究表明，大壩的施工與蓄水過程、堆石體的應力變形特性及混凝土面板與墊層之間的相互作用，都會影響到面板應力的計算結果[5]。