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混合坝是指中间溢流坝段采用混凝土坝,两侧挡水坝段为土石坝的混合坝型。这种坝型可以充分利用地形条件,而且工程造价也比较经济。但是混凝土刚度较大,土石坝筑坝材料刚度相对较小,刚度的差别将导致混凝土坝与土石坝的接合面处变形差别大和应力分布不均匀。在地震过程中接头部位的混凝土坝和土石坝具有不同的振动行为。因此,接头部位容易出现相对沉降和张拉裂缝,是坝体结构的薄弱部位,必须处置妥当。观音岩水电站位于云南省丽金沙江中游河段,电站采用混合坝构成挡水建筑物,混凝土坝与土石坝的结合部位采用插入式接头,接头处高度71m。工程处于高烈度地震区,在地震荷载作甩下接头部位容易出现错动位移和张拉裂缝,是大坝的薄弱部位,接头部位的安全关系到工程全局。本文以此工程为背景,对其三种插入接头方案进行永久变形计算分析。主要内容如下:(1)接触面的试验研究、本构模型和数值模拟三方面的理论。国内外接触面试验研究的现状,详细分析了常见接触单元类型的特性,总结了数值计算中接触单元常用的本构模型。(2)建立了观音岩水电站三维有限元模型,接触单元采用有厚度Goodman单元,考虑了超余应力和嵌入位移对接触单元本构模型的影响,编制了大坝永久变形有限元计算程序。(3)对观音岩混合坝插入段直角接头方案、转角接头方案、修圆接头方案进行了有限元分析。对计算结果进行了详细的对比分析,结果表明:从接触面震后法向位移看,修圆接头方案位移相对较大,直角接头方案次之,转角接头方案位移相对较小;从接触面震后切向位移看,修圆接头方案相对较大,转角接头方案次之,直角接头方案位移相对较小。