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随着施工技术的发展,近年来,沥青混凝土心墙坝碾压式施工在国内外有了很大的应用,并日趋成熟,伴随而来的筑坝高度及筑坝规模也在不但提升。但是,沥青混凝土的基本力学性能目前还不能得到很系统和深入的理解和掌握,将其运用到沥青混凝土心墙坝体中还需要做进一步的研究,比如沥青混凝土材料在防渗性、强度、应力应变及位移等方面的性能问题,至今有很多仍是以经验形式存在,在理论方面存在很大的欠缺,而正是这些未能用理论描述的因素,都将对整个坝体的运行产生各种安全影响,从而作为心墙材料使用的这种沥青混凝土材料,也势必会在心墙坝体施工中难以得到充分的发挥。 本文首先结合某在建的高沥青混凝土心墙坝,对现场选定的沥青混凝土原材料的组成进行了分析检测,并通过对实际工程优选的配合比进行室内弯曲蠕变试验,对试验结果通过利用粘弹性四元流体模型理论和Matlab拟合软件进行拟合处理,拟合求出了沥青混凝土材料粘弹性四元流体模型的蠕变性能参数(E1、E2、η2、η3),从试验的基础上完成了对沥青混凝土材料粘弹性蠕变性能的初步的研究工作。其次,利用有限元计算软件ADINA的二次开发功能,补充编制了沥青混凝土的粘弹性四元流体模型计算模块,为采用ADlNA软件进行高沥青混凝土心墙堆石坝有限元三维数值计算提供必要的理论基础。最后,对高沥青混凝土心墙堆石坝分别运用邓肯.张的E.B模型与二次开发的粘弹性四元流体模型进行三维数值计算,通过对竣工期和蓄水期两种工况进行模拟分析,研究坝体及其心墙内的应力变形的大小及分布规律,通过对比得出两种模型的优劣和二次开发的模型的精确性。 本文通过对高沥青混凝土心墙堆石坝的粘弹性模型分析和三维数值计算,尤其是在ADINA有限元软件原有基础上补充开发了粘弹性Burgers蠕变模型计算模块,为今后高沥青混凝土心墙堆石坝粘弹性有限元三维数值计算提供参考和平台。