基于ANSYS滲流應(yīng)力場耦合作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析.pdf

1、通常情況下，重力壩壩基巖體中大多數(shù)包含有方向各異、性質(zhì)復(fù)雜的裂隙、節(jié)理和軟弱結(jié)構(gòu)面，如果在外力作用下這些結(jié)構(gòu)面相互貫通形成滑移通路，將會導(dǎo)致大壩失穩(wěn)破壞，危及人民群眾生命財產(chǎn)安全。因此，分析重力壩的深層抗滑穩(wěn)定性能是很有必要的。
　　針對重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析，大量的專家學(xué)者進行了細致廣泛的討論與研究。但是由于重力壩壩基深層抗滑穩(wěn)定分析的復(fù)雜性，對于抗滑穩(wěn)定計算中滲流場與應(yīng)力場的相互影響至今仍未形成統(tǒng)一規(guī)范，故需要進一步探討與研究

2、重力壩深層抗滑穩(wěn)定中滲流應(yīng)力耦合的影響。
　　本文借助ANSYS有限元軟件，采用彈塑性有限元強度折減法分析重力壩深層抗滑穩(wěn)定中滲流應(yīng)力耦合場計算。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，對重力壩深層抗滑穩(wěn)定和滲流應(yīng)力耦合的研究現(xiàn)狀進行梳理，在參閱大量文獻資料的基礎(chǔ)上，分析利用ANSYS軟件進行滲流應(yīng)力耦合的合理性和可操作性。
　　其次，利用ANSYS軟件，建立清峪水庫重力壩溢流壩段彈塑性有限元模型，并在此基礎(chǔ)上

3、采用強度折減法，計算分析在單一滲流場、單一應(yīng)力場以及滲流應(yīng)力耦合場作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算。其中，單一滲流場作用指在不考慮滲流應(yīng)力耦合作用下計算壩底揚壓力，之后在應(yīng)力場中以體積力的方式施加于重力壩壩體，在重力和水荷載作用下計算重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。單一應(yīng)力場作用指不考慮滲流作用，只在重力和水荷載作用下計算重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。滲流應(yīng)力耦合場作用指考慮滲流場和應(yīng)力的相互作用，進行耦合迭代計算，直至收斂，之后將壩底揚壓力以

4、體積力的方式施加于重力壩壩體、將壩基滲流壓力以節(jié)點力施加于壩基節(jié)點，并在重力和水荷載作用下計算重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。
　　最后，通過分析各個場作用下壩體壩基應(yīng)力應(yīng)變和抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，得到滲流應(yīng)力耦合對重力壩深層抗滑穩(wěn)定的影響。
　　本文基于ANSYS軟件考慮滲流應(yīng)力場耦合作用下的重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析，對比分析得到清峪水庫重力壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為2.6，滲流應(yīng)力耦合下重力壩深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)比單一應(yīng)力場下偏小的結(jié)論，安