考慮滲流作用下的壩基深層抗滑穩(wěn)定性研究.pdf

1、重力壩作為水利樞紐建設(shè)的主要壩型之一,其壩基深層的抗滑穩(wěn)定安全性一直是工程設(shè)計中最關(guān)鍵和最受關(guān)注的問題。隨著我國水電事業(yè)的高速發(fā)展,目前擬建或在建的高混凝土重力壩規(guī)模越來越大,壩基的地質(zhì)條件和穩(wěn)定性能也變得越來越復(fù)雜。地基內(nèi)斷層、軟弱夾層等不連續(xù)結(jié)構(gòu)面的存在,給有限元模型的構(gòu)建和分析帶來了極大的困難,研究重力壩深層軟弱夾層的材料本構(gòu)特性、考慮滲流場與應(yīng)力場的耦合對壩基整體應(yīng)力及變形的影響,有其重要的理論意義和實用價值。
　　介紹了

2、接觸面單元在在工程中的具體應(yīng)用,同時詳細介紹了由 Desai所提出的有厚度接觸面單元即薄層單元的應(yīng)力-應(yīng)變非線性特性,推導(dǎo)了其在整體坐標系下的彈性矩陣,以 Drucker-Prager為屈服準則和Drucker-Prager型函數(shù)為勢函數(shù)編寫了針對基巖夾層的彈塑性本構(gòu)程序,最后通過一個例子驗證了本程序的精度。
　　分析了揚壓力的概念,綜述目前在數(shù)值分析中揚壓力施加的各種方式,詳細分析各種方式的具體思路及不足之處,研究了滲流場對應(yīng)力

3、場的影響,并運用典型算例對揚壓力施加的幾種不同方式進行分析,結(jié)果表明考慮滲流應(yīng)力耦合所計算出的結(jié)果值(應(yīng)力、位移)普遍小于傳統(tǒng)方法水荷載計算結(jié)果,于實際情況也更接近。
　　通過典型算例分析不同失穩(wěn)判據(jù)對最終結(jié)果的影響,發(fā)現(xiàn)突變性判據(jù)中的三種失穩(wěn)判據(jù)(關(guān)鍵點位移突變、能量突變、塑性區(qū)貫通)所得到的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)相差不大,以計算不收斂為失穩(wěn)判據(jù)得到的安全系數(shù)相對較大。建議采用以塑性區(qū)貫通為主要安全判據(jù),并綜合考慮其它判別方式。