重力壩的抗滑穩(wěn)定及滑動面搜索研究.pdf

1、重力壩是利用壩體自重產(chǎn)生的摩擦力抵抗水壓力的水工建筑物。人類筑壩的歷史十分悠久，在中國，大約從公元前250年開始，人們便開始水利工程的建設(shè)，近年來，水利事業(yè)更是得到了迅猛的發(fā)展。我國建設(shè)的大壩數(shù)量占世界一半以上，是建壩大國，不論大壩高度還是技術(shù)復(fù)雜程度，都屬于先進國家。從很早開始，人們就意識到安全是壩體頭等重要的大事，抗滑穩(wěn)定安全性始終是重力壩設(shè)計最為關(guān)鍵和最為關(guān)注的問題。 隨著大壩建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，大壩的地質(zhì)條件變得越來越復(fù)雜，

2、現(xiàn)階段用來計算壩體抗滑穩(wěn)定的方法主要有極限平衡法、有限元法、分項系數(shù)法等，這些理論得到了比較全面的發(fā)展。但是對于一些復(fù)雜地基情況，現(xiàn)存的方法并不能很好的解決。本文基于這樣一個研究背景，對工程中遇到的幾種壩體復(fù)雜地基的穩(wěn)定情況進行探討，并進行了滑動面搜索問題的研究。 文中主要利用了“廣義文克爾地基”的概念，給出了臺階狀建基面壩體穩(wěn)定情況近似求解的方法，并根據(jù)理論編譯了計算安全系數(shù)的程序，包括有在每個臺階面上的和壩體整體的穩(wěn)定情況的

3、計算；其次針對建筑在軟弱夾層、裂隙等不完整巖體地基上的重力壩的穩(wěn)定情況，文中利用MATLAB軟件的優(yōu)化工具箱、運用優(yōu)化搜索的方法，尋找寬軟弱面巖體地基和多裂隙巖體地基以及含軟弱夾層帶的地基最可能滑出面，之后編寫了程序?qū)崿F(xiàn)自動搜索，同時也得出了一些對今后的研究具有參考價值的有益結(jié)論；而后利用剛體極限平衡法中的被動抗力法的推導(dǎo)思想，對處于極限平衡狀態(tài)的壩體討論了搜索滑動面時幾個變量之間的關(guān)系，對比了之前程序的計算結(jié)果；文末，對剛體平衡狀態(tài)的