摘要：结合沙牌碾压混凝土拱坝的非线性有限元计算，仿真结构模型试验和岩滩碾压混凝土拱围堰炸除的实地考察，研究碾压混凝土的本构关系，沿层面产生薄弱环节的原因，形成各向异性。用数值计算和仿真试验模拟薄弱环节。在超载时层面首先开裂，随着超载加大，拱坝失去承载能力，直至坝体沿层面破坏，这与均质的石膏结构模型试验有本质区别，它无法反映沿层面破坏的特征，而沿45°方向破坏。炸除岩滩围堰也证明了沿层面破坏的机理。因此对层面进行“热缝”浇筑和加垫层铺筑，对提高层面抗剪和抗拉强度具有重要意义。
关键词：碾压混凝土拱坝 破坏机理 层面
常态混凝土拱坝结构模型试验研究，一般用石膏模型进行模拟。石膏为脆性材 料，视为均质体，坝体也为均质体，与混凝土性能比较接近，其超载破坏特征如图1所示，裂缝多数垂直于坝基面与水平面成一个倾角。笔者在承担的九·五国家重点科技攻关项目子题“高碾压混凝土拱坝承载能力研究”中，用原型材料模拟拱坝，避免了复杂的模型材料相似转换，形象直观，在国内属首例。模拟层面结构施工工艺，突破了坝体匀质的设定，考虑碾压混凝土破坏沿层面产生，并用ANSYS程序进行非线性有限元计算，也获得了类似结果。与常态混凝土拱坝有本质的区别。对岩滩碾压混凝土拱围堰炸除进行实地测试，也说明了碾压混凝土拱坝沿层面破坏。
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