堆石壩是土石壩的主要壩型之一，復合土工布具有適應性強，就地取材，便于機械化施工，工期短，造價較低等優點，在水利建設中被廣泛運用。而且已積累了豐富的實踐經驗和成套的科研試驗成果，在水利樞紐的壩型選擇中具有很強的競爭力。

 

本文首先綜述了堆石壩的概況，其次運用大型有限元ANSYS軟件對堆石壩的防滲體系(上游復合上工膜，壩基防滲墻)進行三維有限元結構分析。本文主要做了以下幾方面的工作:

 

1、介紹了不同類型防滲體的堆石壩，結合具體工程實例介紹復合土工膜在水利工程上的應用概況，綜述了混凝土本構模型的研究進展。

 

2、結合復合土工布的受力特性，分別論述了曲線交會法和有限元法選擇復合土工膜的兩種計算方法，本文采用有限元法計算復合土工膜厚度，并對復合土工膜的工程結構布置進行研究。

 

3、采用大型有限元分析軟件ANSYS模擬堆石壩工程，進行三維非線性有限元計算，對比研究了竣工期、蓄水期兩種方案的計算結果。得出了不同工況下壩體的應力變形。

 

4、根據上述研究成果，運用有限元分析軟件ANSYS對堆石壩壩坡面進行應力應變分析，從而定出防滲復合土工布的厚度和品種，為堆石壩設計及復合土工膜選擇提供理論依據。

 

5、采用單元生死的方法模擬壩體的施工過程，大壩的蓄水過程，復合土工膜分析先筑壩后建墻以及先建墻后筑壩不同的施工工序對混凝土防滲墻變形的影響。為堆石壩施工提供參考。

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