重力壩深層抗滑穩(wěn)定問題的非線性有限元法研究.pdf

1、非線性有限元方法以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在工程界已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，但在重力壩深層抗滑穩(wěn)定性分析中并沒有得到很好的應(yīng)用，仍存在許多值得研究的課題。 本文在綜述國內(nèi)外深層抗滑穩(wěn)定性方法的基礎(chǔ)上，指出了現(xiàn)有各種方法存在的問題，總結(jié)了非線性有限元法的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合在建的金沙江向家壩水電站，分析了非線性有限元在抗滑穩(wěn)定問題中應(yīng)用時存在的問題，并加以對比討論，提出了分析中計算原則選取的建議，論文的主要工作和獲得的成果如下： (1)討論了屈服

2、準(zhǔn)則的形式與應(yīng)用，并用其計算某典型重力壩算例，對多種結(jié)果進(jìn)行對比分析，研究結(jié)果表明：不同屈服準(zhǔn)則對結(jié)果的影響很大，在進(jìn)行非線性有限元的分析計算中，必須合理選擇屈服準(zhǔn)則。在重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析中建議采用M-C等面積圓屈服準(zhǔn)則。 (2)對壩基巖體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)分析方法進(jìn)行了討論和研究，指出在強(qiáng)度折減方法中，只折減強(qiáng)度參數(shù)c、ψ，而彈性參數(shù)E，v并不隨之調(diào)整是不合理的，推導(dǎo)計算了不同屈服準(zhǔn)則下，E，v所應(yīng)做的相應(yīng)調(diào)整，得出了各自的

3、計算公式。典型算例的計算結(jié)果表明，E，v調(diào)整時壩基的塑性區(qū)一般大于未調(diào)整時的塑性區(qū)，在用強(qiáng)度折減法進(jìn)行壩基深層抗滑穩(wěn)定的有限元分析時，應(yīng)對材料參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 (3)對重力壩深層抗滑穩(wěn)定問題的失穩(wěn)判據(jù)進(jìn)行了探討，并通過典型算例分析不同判據(jù)對結(jié)果的影響程度，建議綜合考慮多種判據(jù)。 (4)研究了數(shù)值模擬中重力壩揚(yáng)壓力的多種處理措施，總結(jié)各種措施的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種較為合理的方式。 (5)對大型有限元程序ANSYS和