重力壩深層抗滑穩(wěn)定有限元超載降強綜合法運用研究.pdf

1、在眾多水庫大壩的設計建造中，重力壩依靠自身適應性強、方便施工、利于發(fā)電和泄洪、安全度高等優(yōu)點而在業(yè)內(nèi)逐漸獲得廣泛運用，現(xiàn)已經(jīng)基本成為國內(nèi)高壩施工建設中的主要形式。而多數(shù)情況下，由于壩基基礎并不能保證都是完整的巖體，造成壩基建設條件極其復雜，因此在復雜地基條件上建設的大壩安全特性具有工程風險。一旦發(fā)生壩工失事事件，不單是會破壞壩體結(jié)構(gòu)，還會嚴重威脅到大壩下游區(qū)域的人民的生命財產(chǎn)安全，并對經(jīng)濟造成不可估量的損失。這也就使得重力壩的穩(wěn)定可靠問

2、題分析研究成為水工建筑中舉足輕重而又經(jīng)常遇到的一個難題，需要進行深入探討研究的重要課題。
　　新世紀以來，國內(nèi)外大量科研人員投身于重力壩的穩(wěn)定可靠問題的分析科研中，得到了大量計算重力壩壩工結(jié)構(gòu)深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的計算方式，但是，截至目前業(yè)內(nèi)還沒有一個統(tǒng)一的標準精準客觀的評價方法。近年來，隨著計算機的日益普及，有限元法逐漸得到了專業(yè)人士的廣泛運用。目前有限元方法中采用的超載法和強度折減法是分別單獨考慮了水荷載和壩基材料強度單一因素

3、變化的作用，得到相應的安全系數(shù)。但是，實際工程結(jié)構(gòu)中重力壩的抗滑穩(wěn)定性是在水荷載和壩體壩基材料強度共同變化作用下的結(jié)果，超載降強綜合考慮了這兩方面因素變化，體現(xiàn)了實際工程極限條件的可能范圍。
　　本文首先對重力壩深層抗滑穩(wěn)定研究現(xiàn)狀進行了梳理，并重點介紹了超載降強綜合方法，探討了該方法的理論合理性。其次，對ANSYS有限元法進行了闡述，并說明了ANSYS大型有限元分析軟件的使用過程和方法。最后，運用ANSYS大型有限元分析軟件，對

4、武都碾壓混凝土重力壩的19＃壩段建模，運用有限元超載降強綜合法、有限元超載法和有限元強度折減法進行該壩段的深層抗滑安全穩(wěn)定分析。分別得到采用超載降強綜合法、超載法和強度折減法條件下該壩段的穩(wěn)定安全系數(shù)，并與武都水庫重力壩的19＃壩段模型試驗結(jié)果對比分析，闡明了超載降強綜合方法的合理可靠性。
　　本論文與具體的工程實際相結(jié)合，運用ANSYS有限元分析軟件，分析探討了超載降強綜合法、超載法和強度折減法，得到武都碾壓混凝土重力壩的19＃