基于改進響應(yīng)面法的拱壩可靠度分析.pdf

1、拱壩以其結(jié)構(gòu)合理和體形優(yōu)美而著稱，具有經(jīng)濟、安全、超載能力強、抗震性能好及材料強度發(fā)揮充分等優(yōu)點，是一種很優(yōu)越的壩型;但是拱壩的環(huán)境條件復(fù)雜，來自邊界和外界的影響因素較多，一旦失事，后果極其嚴重。因此，拱壩的安全性分析受到了社會各界的高度重視和廣泛關(guān)注。
　　 可靠度分析作為拱壩安全評價中的一種重要方法得到了廣泛的關(guān)注。可靠度分析是基于各種數(shù)據(jù)、資料的概率統(tǒng)計分析，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中運用概率方法來定量地考慮結(jié)構(gòu)影響因素的不確定性，并以

2、概率統(tǒng)計理論為基礎(chǔ)來衡量結(jié)構(gòu)是否安全可靠。拱壩是一種高次超靜定的空間殼體結(jié)構(gòu)，在拱壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及了較多的變量，由于這些變量都不是確定的值，所以采用可靠度理論設(shè)計則能夠較好地模擬拱壩的實際工作狀態(tài)。
　　 由于拱壩的構(gòu)造復(fù)雜，涉及了較多的隨機變量，極限狀態(tài)函數(shù)一般是隨機變量的高度非線性隱式函數(shù)，因此很難準(zhǔn)確計算它的可靠度。本文在總結(jié)結(jié)構(gòu)可靠度分析方法及其最新研究進展的基礎(chǔ)上，引入了改進的響應(yīng)面法，以佛灣水庫砌石拱壩為例，借助A

3、NSYS軟件對該拱壩進行了三維有限元靜力分析，在此基礎(chǔ)上進行了壩體可靠度分析，主要研究工作如下:
　　 (1)介紹了拱壩應(yīng)力分析的主要計算方法，詳細闡述了有限單元法的基本原理及其步驟，重點論述了有限元等效應(yīng)力計算方法及其在ANSYS軟件中的實現(xiàn)過程;
　　 (2)本文利用ANSYS軟件的參數(shù)設(shè)計語言APDL建立了該拱壩的三維有限元模型，對設(shè)計工況下的拱壩進行了靜力分析，并對近基礎(chǔ)部位的應(yīng)力進行等效處理來消除有限元計算引起