重力壩雙斜面抗滑穩(wěn)定研究.pdf

1、重力壩主要依靠自重來維持穩(wěn)定.抗滑穩(wěn)定分析是重力壩設(shè)計中的一個重要課題,其目的是檢驗壩體沿建基面及沿地基中軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全度. 本文主要以重力壩雙斜面抗滑穩(wěn)定作為研究對象,應(yīng)用剛體極限平衡法、極限狀態(tài)設(shè)計法及有限元方法對重力壩抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行了分析評價. 通過大量的有限元計算,壩趾處的塑性區(qū)擴(kuò)展方向及第三主應(yīng)力擴(kuò)展方向一般是傾向下游的,這可以作為剛體極限平衡法中第二滑裂面的傾向. 目前,現(xiàn)行規(guī)范存在力學(xué)意義

2、不確切之處,并且現(xiàn)行規(guī)范計算的安全度偏大,本文從深層抗滑穩(wěn)定剛體極限平衡法機理出發(fā),推導(dǎo)了第二滑裂面傾斜的雙斜面剛體極限平衡法計算公式,導(dǎo)出了極限狀態(tài)方程和極限狀態(tài)設(shè)計法公式,這樣可使物理意義明確,并能更有效的評價重力壩深層抗滑穩(wěn)定性. 分項系數(shù)有限元法不僅將分項系數(shù)計入有限元,使有限元法具有了可靠度意義.而且,分項系數(shù)有限元法還將應(yīng)力代數(shù)和法和極限狀態(tài)設(shè)計法聯(lián)系起來,找到了有限元法分析評價重力壩深層抗滑穩(wěn)定性的控制標(biāo)準(zhǔn),使有限

3、元在評價重力壩深層抗滑穩(wěn)定時有理可依.分項系數(shù)有限元法雖然失去了數(shù)值仿真意義,但評價重力壩深層抗滑穩(wěn)定有較好的穩(wěn)定性,將其作為重力壩深層抗滑穩(wěn)定的評價方法是可取的. 以觀音巖水電站為例,應(yīng)用大型通用有限元計算軟件ANSYS進(jìn)行了有限元分析.通過整體三維有限元分析,總結(jié)了應(yīng)力場及位移場規(guī)律,分析了整體三維有限元的強度儲備,選擇30號壩段作為典型壩段,加以進(jìn)一步研究.通過局部三維有限元計算,驗證了第二滑裂面傾向下游這一事實,綜合考慮