在建的積石峽水電站位于青海省循化縣境內積石峽出口處，是黃河上游干流“龍青段梯級規劃”的第五個大型梯級電站�？値烊�2.635×108m3，為大型水電樞紐工程。電站主體建筑物大壩采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程為1861 m，壩頂長度為355.5m，壩頂寬度為10m，最大壩高為100m，趾板開挖最低高程為1761m，上游壩坡坡比為1∶1.4，下游壩坡綜合坡比為1∶1.71。壩體從上游到下游依次分粘土鋪蓋區、蓋重區、混凝土面板、墊層區、特殊墊層區、過渡區、主堆石區、下游堆石區。
面板堆石壩的材料主體為墊層、過渡層及堆石體等散粒體材料，在荷載作用下這些材料通常呈現非線性變形特性。目前，國內通常采用非線性鄧E-B本構模型來模擬這些材料的有限元分析應力應變關系。
      若以Fmax表示應力狀態歷史記錄中的最大值，當計算的F>Fmax時，判定為加荷情況，取用切線彈模Et值。當計算的F<0.75Fmax時，認為處于卸荷狀態，取用卸荷模量Eur。當0.75Fmax<F<Fmax時，認為處于過渡狀態，按如下線性插值取用卸荷模量，即：E=Et+ 4(Eur-Et)Fmax-FF。
      材料非線性問題的基本解法有迭代法和增量法兩種，其中按材料切線模量迭代計算過程的不同，增量法又分為基本增量法和中點增量法兩種。相比較而言，由于中點增量法具有分級迭代易于收斂、計算精度較高等優點，因此在工程實際中應用更為普遍。
      沿壩軸線選取最大剖面所在的壩段建立計算模型。計算范圍：上、下游方向分別取至上、下游壩坡坡腳，沿壩軸線方向取一個面板塊的寬度即長為12m的壩段，壩底取至河床基巖面。 
      邊界條件：底部取為固定鉸約束，模型左右兩側面施加沿壩軸線方向的約束。混凝土采用線彈性模型，墊層、過渡層及堆石體材料采用非線性鄧肯E-B模型。選用8節點等參單元進行剖分，共剖分為102個單元、596個節點。
      算工況分：大壩施工期和蓄水期兩種。為模擬大壩分層碾壓填筑的施工過程，計算時共設置16級荷載以實現逐級加載。其中，從壩底至壩頂的壩體填筑分7級荷載步，混凝土面板澆筑分2級荷載步，水庫蓄水至正常高水位的蓄水過程分7級荷載步。
      按照上述有限元計算模型，按逐級加載的方法，進行大壩非線性有限元仿真計算，得到大壩竣工期和蓄水期的應力變形計算結果。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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