重力壩的抗滑穩(wěn)定及滑動(dòng)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(guó)，大約從公元前250年開(kāi)始，人們便開(kāi)始水利工程的建設(shè)，近年來(lái)，水利事業(yè)更是得到了迅猛的發(fā)展。我國(guó)建設(shè)的大壩數(shù)量占世界一半以上，是建壩大國(guó)，不論大壩高度還是技術(shù)復(fù)雜程度，都屬于先進(jìn)國(guó)家。從很早開(kāi)始，人們就意識(shí)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(jì)最為關(guān)鍵和最為關(guān)注的問(wèn)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(lái)越復(fù)雜，

2、現(xiàn)階段用來(lái)計(jì)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(xiàng)系數(shù)法等，這些理論得到了比較全面的發(fā)展。但是對(duì)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(gè)研究背景，對(duì)工程中遇到的幾種壩體復(fù)雜地基的穩(wěn)定情況進(jìn)行探討，并進(jìn)行了滑動(dòng)面搜索問(wèn)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(tái)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(jì)算安全系數(shù)的程序，包括有在每個(gè)臺(tái)階面上的和壩體整體的穩(wěn)定情況的

3、計(jì)算；其次針對(duì)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(yùn)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(xiě)了程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)搜索，同時(shí)也得出了一些對(duì)今后的研究具有參考價(jià)值的有益結(jié)論；而后利用剛體極限平衡法中的被動(dòng)抗力法的推導(dǎo)思想，對(duì)處于極限平衡狀態(tài)的壩體討論了搜索滑動(dòng)面時(shí)幾個(gè)變量之間的關(guān)系，對(duì)比了之前程序的計(jì)算結(jié)果；文末，對(duì)剛體平衡狀態(tài)的