一种计算拱坝裂缝宽度及确定防渗材料厚度的方法

摘要

本发明公开了一种计算拱坝裂缝宽度及确定防渗材料厚度的方法。本发明在拱坝坝面可能开裂处设置水平缝，拱坝原有的横缝和设置的水平缝形成交叉缝，并在横缝和水平缝上设置接触点对；若干横缝和若干条水平缝把坝体分割成若干块，在完全分割出来的块上需要设置刚体约束；运用有限元混合法进行求解，得到块体上的刚体位移和拱坝上游坝面裂缝的宽度。以往计算裂缝宽度不能同时考虑横缝的作用且防渗材料厚度的确定多为参考其他工程已采用厚度，即为经验值，没有理论根据，本发明的方法可以同时考虑横缝和水平缝对坝体的作用并为工程中防渗材料厚度的确定提供理论指导，能够为工程安全和工程经济带来实际效益。

主权项

一种计算拱坝裂缝宽度及确定防渗材料厚度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：仅考虑横缝作用下，得到拱坝梁向应力分布较大位置，此位置为拱坝可能开裂处；步骤(2)：在步骤(1)得到的拱坝坝面可能开裂处设置水平缝；步骤(3)：水平缝和横缝把坝体分割成若干块，完全分割出来的块体上设置刚体约束；未完全分割出来的块体不设置刚体约束；步骤(4)：运用有限元混合法进行计算求解，得到块体上刚体位移和拱坝上下游坝面裂缝宽度；步骤(5)：根据聚脲材料试验参数拟合本构曲线；步骤(6)：运用有限元法模拟聚脲材料在不同裂缝宽度、水压和垫层宽度下厚度变化情况，得到不同工程条件下对应的防渗措施；步骤(7)：根据裂缝宽度和裂缝处的水深从步骤(6)的计算结果中查得所需的聚脲涂层厚度及垫层设置情况，从而确定防渗材料厚度。