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为了弄清地震荷载作用下重力坝坝头部位的失稳规律，采用有限元非线性时程分析方法，得到重力坝在地震作用过程中的应力场，进而应用模拟退火算法进行重力坝临界滑动面的全局搜索。该方法可以在所有增量步的应力场中搜索出坝头区域的最脆弱滑动面，并得到与之对应的抗滑稳定系数及出现时刻。分析结果表明，重力坝在地震荷载作用下更容易向上游方向失稳。在一条特定的地震波作用下，即使调整了其幅值，坝头部位最危险软弱滑动面出现的时刻几乎仍是相同的，且同一时刻下滑动面形式非常相近。