拱坝坝肩岩体的三维稳定分析

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拱坝是一种重要的坝型,以其结构合理和体形优美而著称。拱坝是所有挡水建筑物中最为安全的一种。由于拱坝优良的力学性能和造价的经济性,拱坝的应用越来越广泛。当前,随着水利水电事业的发展,拱坝应用范围的扩大,地质条件优良的坝址逐渐被开发利用,拦河坝(包括拱坝)不得不修建在地质条件相对较差和很差的坝址上,这很大程度上增加了拱坝坝肩(坝基)稳定分析研究的必要性。 拱坝坝肩岩体的稳定分析方法包括数值分析法和模型试验法。本文对拱坝坝肩的稳定的数值分析方法做了综述,总的来说数值分析方法分为确定性方法和非确定性方法。确定性方法包括刚体极限平衡法、有限元法和非连续性介质力学法(包括块体单元法,界面元法,离散单元法,DDA,拉格朗日元法,流形元法)等;非确定性方法包括随机分析法和模糊分析法等。文中对每种分析方法的优缺点做了讨论。 本文对其中最常用的刚体极限平衡法做了补充,把错动角度作为优化变量,利用复形法和拟牛顿迭代法,按照岩体沿抗滑力最小的面滑动的原则,求出可能最小安全系数;并且在进行有限元分析时提出以剪应变等值线来确定或认证预滑面。 最后,作者就一些需要进一步解决的问题提出了展望。
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