基于坝肩失稳破坏模式的高拱坝地基体系地震易损性分析

为了开展高拱坝-地基体系整体稳定地震易损性分析,从坝肩潜在滑块滑动失稳破坏模式出发,综合考虑了地震动和材料参数的不确定性,采用增量动力分析方法（Incremental Dynamic Analysis,IDA）,开展了基于概率统计框架的1000次非线性动力响应分析。分别采用特征点残余滑动位移和滑动面积比作为评价结构响应的性能指标,以地震动峰值加速度（peak ground acceleration,PGA）为地震动强度指标,定量的划分了高拱坝-地基体系的不同性能水平,绘制了地震易损性曲线,并对不同极限状态下的地震易损性进行了评估和分析。结果表明,基于特征点残余滑动位移的IDA曲线可以将高拱坝-地基体系分别划分为局部滑动破坏和整体滑动失稳破坏两个破坏等级;基于滑动面积比的IDA曲线可以划分为轻微滑动破坏、中等滑动破坏和整体滑动失稳破坏三个破坏等级;从而根据高拱坝-地基体系的实际地震需求从概率意义上评判结构所处的破坏状态,为高拱坝的抗震优化设计、加固和维修决策提供科学依据。     

混凝土拱坝承载能力研究

高拱坝的破坏机理及最终承载力是高拱坝设计中的关键问题。本采用非线性有限元方法，对若干已建和待建的不同高度的拱坝进行了承载能力的计算和分析。其目的是研究高拱坝坝体应力的分布规律，了解高拱坝的工作性能及高拱坝的破坏过程和破坏机理，并探讨了以位移突变作为拱坝破坏状态判据的合理性。通过拱坝工程实例的对比，分析了300m级的高拱坝同150m级的拱坝的承载能力差异，认为高拱坝上游坝踵的开裂是可以允许出现的，并强调高拱坝坝体本身的安全度也是一个很重要的问题。     

重力拱坝与拱坝基础处于第二极限状态下的破坏机理

重力拱坝与拱坝基础处于第二极限状态下的破坏机理［俄］П．Р赫洛片科夫主题词重力拱坝，拱坝坝基，岩体破坏破坏机理，荷载分布，萨扬舒申斯克水电站对世界上许多大坝的失事原因分析表明，大坝与基础接触面附近，坝理与坝趾两个区域的不良作用是岩基上混凝土高坝的主要...     

小湾拱坝沿建基面滑动机制浅析

以传统的刚体极限平衡法计算了小湾拱坝沿建基面的抗滑稳定安全系数，对小湾拱坝的上滑失稳定可能性进行了研究，给出小湾高拱坝沿建基面的抗滑稳定安全度评价。     

青龙U型薄拱坝极限承载能力及渐进破坏模式分析

U型碾压混凝土薄、高拱坝在国内外尚不多见,其中湖北省青龙拱坝因地形条件的独特尤为特殊,应力分布规律较常规V型拱坝有根本性差异,即在距坝底1/4坝高的下游坝面拱冠处出现较大面积的拉应力区,因此对青龙U型薄拱坝破坏机制及安全度的探讨非常必要。基于带拉破坏Drucker-Prager准则,利用强度储备系数法和超载法,分别对青龙拱坝的极限承载能力进行弹塑性有限元分析;运用位移突变法、塑性区贯通及收敛性等破坏判据,探讨其破坏机制,评价其整体安全度。结果表明:选用分析承载能力的方法不同,则青龙U型薄拱坝在极限承载过程中上、下游坝面破坏形态不同,但坝体最终的破坏形态基本一致;总结了其渐进破坏模式特点,并指出其在极限承载过程中由于应力的自行调整,拉应力减小或消失,满足稳定安全要求。     

拱坝三维有限元塑性极限分析

将拱坝离散为有限个三维空间单元，并假定材料为理想刚塑性，用结点应力、结点位移表示应力场及位移场，利用塑性极限分析中的下、上限定理，分别形成求拱坝超载系数或强度储备系数的非线性规划极大值和极小值问题，通过求解即可得拱坝的超载系数或强度储备系数的下限值和上限值，以及极限状态下拱坝的应力分布、破坏机构和塑性流动方向。     

拱坝温度应力三维仿真计算的可靠度分析

在“拱坝温控措施优化和横缝开度仿真计算研究”，大坝应力全过程仿真计算的基础上，应用大坝拟合极限状态曲面报告进行可靠度分析，采用离散化降维解法，并基于两种混凝土强度破坏准则研制了计算程序，求解了拱坝强度可靠指标，为混凝土拱坝的结构可靠度设计提供了理论参考。     

拱坝温度应力三维仿真计算的可靠度分析

在“拱坝温控措施优化和横缝开度仿真计算研究”、大坝应力全过程仿真计算的基础上，应用大坝应力拟合极限状态曲面报告进行可靠度分析，采用离散化降维解法，并基于两种混凝土强度破坏准则研制了计算程序，求解了拱坝强度可靠指标，为混凝土拱坝的结构可靠度设计提供了理论参考。     

拱坝破坏轨线的追踪及其破坏概率

本文将混凝土材料视为理想弹塑性材料，混凝土的抗拉，抗压强度及温度荷载视为随机变量，用分载位移法分析拱坝开裂直至破坏的概率，并用轴弯复合屈服状态建立极限状态方程。     

设缝高拱坝的破坏机理研究

对设周边缝，底缝高拱坝的破坏机理进行了阐述，采用增大水重度和降低坝基交界面或缝面材料强度储备两种方法；对未设缝高拱坝，设部分周边缝高拱坝和底缝高拱坝的破坏形式。破坏过程进行研究，寻找设缝拱坝的可能破坏形式和破坏机理，研究结果表明，三种坝型的整体安全度由大到小的顺序为未设缝拱坝，部分周边缝拱坝和底缝拱坝，破坏均是从坝体与垫座交界面上游侧开始开裂，向下游扩展，最终下游侧屈服破坏。     

拱坝坝肩稳定分析的分部安全系数讨论

根据目前拱座稳定分析所存在的一些问题,结合二滩等工程实例,对拱座稳定破坏机制、岩体参数统计取值、刚体极限平衡分析计算模型、稳定安全判别准则等进行了讨论;研究了刚体极限平衡法的分部安全系数计算模型,并作了初步验证。     

石门坎拱坝坝踵底缝稳定性分析

随着拱坝高度的不断增加,坝体厚度不断减小,高拱坝坝踵破坏成为工程中非常棘手的问题。人们通过设置坝踵底缝来降低坝踵最大拉应力。但是设置底缝后,坝踵和底缝尖端部位是否稳定需要验证,目前人们对坝踵底缝稳定性判断主要采用断裂力学法,本文采用Drucker-Prage准则对坝踵和底缝尖端材料屈服性进行判断,同时对底缝的张开度进行分析。     

小湾高拱坝拱座稳定三维极限分析

小湾岩体存在两组垂直结构面和一组倾向河道的卸荷裂隙。拱座稳定存在着沿拱推力方向的重力方向组合的空间滑动模式。本文首先介绍了一个建立在塑性力学上限定理基础上的边坡稳定分析三维极限分析方法，并使用这一方法计算小湾拱座的稳定安全系数，获得比较符合的稳定分析成果。     

混凝土拱坝横缝对坝肩抗震稳定的影响

简单介绍了将刚体极限平衡法与考虑横缝的拱坝－地基系统有限元静动力分析相结合，将有限元时程分析的计算成果用于刚体极限平衡求解高拱坝坝肩块体抗滑稳定安全系数的基本思路和计算公式，并详细推导了模拟拱坝横缝动态张合效应的动接触力模型基本公式。最后又以两个实际工程为例，在考虑无限地基辐射阻尼作用的条件下，区分有、无横缝两种情况，在有限元静动力分析的基础上，用本文介绍了方法分别进行拱端推力、块体震力，以及块体动力安全系数的分析，通过这两种工况计算结果的对比，揭示拱坝横缝对坝肩抗震稳定的影响。     

锦屏一级水电站拱坝坝肩稳定分析及工程措施研究

以刚体极限平衡法为主,结合拱坝整体稳定数值分析及地质力学模型试验,对锦屏一级拱坝坝肩抗滑稳定进行了全面的计算分析与论证,表明拱坝坝肩稳定有保障。同时针对左右岸坝肩稳定的特点,采取了有效的增强拱坝坝肩稳定的工程措施。     

基于非线性有限元法的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析

高拱坝的安全性在很大程度上依赖于坝肩岩体的稳定性,目前在设计中,高拱坝坝肩岩体稳定性分析方法主要是刚体极限平衡法,但该法不能考虑岩体的应力-应变关系,不能很好地反映坝肩岩体的破坏机理以及拱坝与坝肩岩体的相互作用效应。本文从摩擦理论和矢量几何出发,导出了三维可能滑体的抗滑稳定安全系数计算公式,并通过等参逆变换的方法,将非线性有限元法的计算成果纳入到所建立的公式中,形成了“基于非线性有限元的高拱坝坝肩岩体抗滑稳定分析方法“。具体工程的应用成果表明,所给出的基于非线性有限元的坝肩岩体抗滑稳定分析方法充分反映大坝与坝基岩体的共同作用效应,是进行高拱坝坝肩岩体稳定性分析的一种有效方法。     

高拱坝稳定安全度研究综述

针对我国西部兴起的高拱坝建设热潮,对目前高拱坝稳定安全度的分析方法进行了总结,主要方法有柔度系数法、安全系数法、可靠度方法和模型试验法。总结了拱坝的失效模式和失稳判据;对工程中最常用的安全系数法,系统阐述了计算安全度的数值方法和最新进展;得出拱坝安全度控制标准由局部安全度向整体安全度转变、安全度分析方法由确定性方法向不确定性方法发展的结论,另外常规的拱坝稳定数值分析方法如刚体极限平衡法和有限元法得到不断完善,新型数值方法在拱坝稳定分析中也有很好的应用前景。     

拱坝坝肩抗震稳定分析

高拱坝坝肩抗震稳定分析是建于地震高烈度区的高拱坝抗震设计的关键课题之一。本文将传统的用于块体稳定分析的刚体极限平衡方法和有限元计算分析相结合，求解拱坝坝肩抗震稳定问题。具体作法是：有限元网格剖分时，尽可能布置有限元节点于拱坝坝肩的可能滑动块体表面。完成有限元静动力分析后，将块体表面各节点的静动应力进行积分，求出块体拱推力、作用于块体上的地震荷载等，然后由刚体极限平衡法求拱坝坝肩抗震稳定安全系数。上述方法的特点是能充分利用有限元和刚体极限平衡两种分析方法的优点，可以提供安全系数时程曲线，安全系数的定义与现行规范一致，易为设计人员所接受。     

高拱坝抗震理论分析进展

从高拱坝的抗震设防标准及动力稳定安全判定准则出发，对现有的高拱坝计算方法，如刚体极限平衡方法、刚体极限平衡与有限元结合方法、非连续变形分析（DDA）法、数值流形方法、界面元法、有限元-边界元-无限边界元耦合方法、随机有限元、人工透射边界和显式有限元法、并行算法，以及模型试验等进行了归纳．同时，还介绍了各种方法的优缺点．