β表示修正係數。
2.1壩高及彈性模量對壩頂水平位移的影響
計算結果表明:在水位較低時,由滲流體力引起的壩頂水平位移在總的壩頂水平位移中所占比例較大。隨著水位的增加此比例逐漸減小,滲流體力引起的壩頂水平位移主要受水位壩高比值和壩基壩體彈性模量比值的影響,對於不同的壩高,當它們的水位在整個壩高中的比例相同時,所需的位移修正係數是相同的。
2.2位移修正係數的回歸方程
根據上述計算結果及分析可知,按麵力及滲流體力計算時,水位壩高比值及壩基壩體彈性模量比值是影響壩頂水平位移計算結果的主要因素,因此考慮,兩個不同因素,由擬合多項式來確定各種因素作用下的位移修正係數,嚐試通過對按麵力計算結果進行修正,使其逼近按滲流體力計算的結果。
(注:為壩基彈性模量;為壩體彈性模量)
考慮到位移修正係數與這兩個因素的關係曲線,由二次多項式來擬合關於修正係數的回歸方程。
(3)
式中:x1為Er/Ec的值;x2為水位所占壩高的比例(即水位)
下麵分析二次多項式的擬合效果並結合算例對公式的擬合效果加以驗證。
根據繪製計算值與公式修正所得值的擬合效果如下圖所示:
由上表的計算結果和位移擬合曲線可知,該修正公式精度較高,使得在不計算滲流體力的影響時經公式修正後能較好的模擬大壩的真實運行狀態。
4、結語
由於實際工程的地形地質條件較為複雜,計算時通常會做一些簡化,而這些簡化的計算結果與大壩的實際情況有一定偏差。本文就水壓分量計算時以麵力和實際工程中以滲流體力的形式作用在庫盤上引起庫盤變形對壩頂水平位移的影響進行對比,得出兩者之間存在一定差異的結論。針對上述問題,進一步計算主要因素對壩頂水平位移的影響,得出壩頂水平位移的修正係數,即在不進行滲流計算的情況下,得到與開展流固耦合計算相似的結果,使得確定性模型的精度得到提高。
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