边坡稳定性条分法和容重增加法的耦合分析

结合有限元方法或有限差分法和极限平衡法各自的优点详细分析边坡稳定性,提出了基于条分法和容重增加法耦合分析的基本原理及边坡安全系数的计算程序。利用有限元软件ANSYS和有限差分软件FLAC得出边坡最危险滑动面以及坡体内的应力和应变,然后,通过极限平衡条分理论求得边坡安全系数。算例表明耦合分析求得的边坡稳定安全系数与其它方法的计算结果相近,而且精确分析了强度指标c、φ对边坡稳定的影响,为边坡加固设计提供了依据。     

某水电站面板堆石坝三维有限元变形分析

旨在给面板堆石坝的设计提供有效的技术参数,提出了科学合理的坝体分区以及面板与分缝的结构形式,数值模拟了面板堆石坝三维渗流问题,利用邓肯-张E-B模型,基于有限元分析软件ANSYS提供的二次开发程序,分析了混凝土面板堆石坝竣工期和蓄水期的应力变形.计算结果表明:蓄水期坝体最大横断面最大计算沉降约为147.5cm,约为坝高的1.2%,坝体最大主应力约为2.33 MPa,面板的挠曲变形最大值约为14.88cm,坝体的应力和变形以及面板的变形均较小;岸坡地形对坝体和面板的应力变形有着明显的影响,右岸陡边坡及凸山梁,引起坝体和面板的变形梯度均较其他部位大.运用ANSYS模拟面板堆石坝三维渗流的应力应变合理可行.     

昆明柴石滩水库溢洪道高边坡稳定性有限元分析

基于有限元的基本理论，通过对边坡坡体内岩体不同部分的模拟及建立概化地质模型，对边坡坡体应力、位移及其稳定系数进行了计算．分析表明：边坡分级开挖、级间设平台的工程措施合理有效，但由于岩体软弱，仅采取削坡减载措施尚不足以从根本上解决该边坡的稳定性问题。     

考虑块石长轴倾角和土石接触面的土石混合体边坡稳定性研究

为准确分析土石混合体边坡稳定性,提出了一种基于原始块石形状库的随机土石混合体边坡模型构建方法,该方法可以很好的考虑块石形状和分布特征。采用该方法和有限元极限分析软件Optum G2,结合土石混合体边坡物理模型试验,研究了块石掺量(0%~50%)、长轴倾角(0°~180°)和土石接触面强度(1.4~0.01)对土石混合体边坡稳定性的影响。结果表明,块石在边坡剪切带存在“绕行”、“分流”、“包含”三种塑性扩展模式,并通过改变边坡剪切带的曲折点、长度和发展方向影响边坡稳定;通过对不同块石掺量下边坡稳定性研究,发现当块石掺量大于20%时,块石分布对边坡稳定性的影响较大;在高块石掺量下,边坡容易出现“局部”或“崩解式”破坏;在相同块石掺量下,块石长轴倾角平行或垂直于边坡剪切带时,边坡分别获得最小或最大安全系数;当块石长轴垂直于边坡剪切带时,边坡容易出现“崩解式”破坏,这主要与块石长轴对于边坡剪切带发展的“诱导”效应有关;在相同块石分布模型下,边坡安全系数随土石接触面系数的减小而降低,甚至会低于均质土边坡;当土石接触面强度低于土体强度时,块石对边坡剪切带存在 “吸引”效应。研究结果可为土石混合体边坡稳定性的评估和治理提供参考。     

用等面积圆屈服准则分析复合边坡的稳定问题

采用Mohr-Coulomb等面积圆屈服准则和有限元强度折减系数法分析某工程深基坑复合边坡的稳定问题，提出了在平面应变条件下有限元分析模型的选取、边界条件的处理方法、收敛条件，以及采用大型通用软件ANSYS分析边坡稳定时c、φ值的替换原则；计算出该工程边坡的安全系数为1．718．该方法收敛性较好，计算结果稳定性好．     

基于重度增加法的大冶铁矿边坡稳定性分析

结合大冶铁矿东露天采场F9断裂带内的边坡实际情况,借助大型有限元软件ANSYS,采用重度增加法对大冶典型地段的边坡进行了稳定性分析及评价,最后应用有限元强度折减法进行验证,并对两种方法进行分析和比较.结果表明,基于重度增加技术的ANSYS程序用于高陡岩质边坡稳定性分析是可行的,与实际情况较为吻合,能合理简便地确定边坡的稳定性系数,是进行高陡边坡稳定性评价的有效方法之一,对工程实践具有一定的指导意义.     

岩质边坡滑坡机理与稳定性研究

所研究的边坡为露天岩质边坡，已出现多次滑坡，根据对边坡岩体的物理力学性质测试，现场工程地质调查，现场动力学测试及滑体位移观测，提出了确定边坡潜在滑动面的计算模型，确定出了优势滑动面及破坏模式．通过极限平衡及有限元分析计算，给出了合理边坡角．针对现在的滑体和将来的潜在滑体，提出了相应的处理方案和预防措施。     

风荷载对输电线塔-高边坡体系的动力影响

以输电线塔-高边坡为主要研究对象,考虑输电线塔振动作用,研究边坡在风荷载引起的输电线塔振动作用下的动力影响。利用MATLAB软件对作用在输电塔线体系上的顺风向风荷载进行数值模拟,得到脉动风时程曲线,加载到建立的输电线塔-高边坡体系上,进行体系的有限元分析。以广贺高速公路某路堑高边坡为实例,通过有限元软件ANSYS模拟计算,分析了风载对边坡以及开挖过程中的边坡的影响,以此说明在边坡的稳定分析设计中,考虑风荷载的重要性。     

高陡边坡稳定性的影响因素分析

用灰关联分析法分析高陡边坡稳定性的影响因素，并考虑了加固参数的影响，通过具体工程实例的计算，得到影响边坡稳定性各种因素的主次关系，计算结果表明，高陡边坡的重力和滑动面上的强度参数是影响边坡稳定的主要因素，加固时应针对这一点来进行，而且对于总体稳定性较高的高陡边坡，可以根据分析结果适当调整加固参数来增加方案的经济性。     

小湾拱坝坝基开挖及加固的三维弹粘塑性有限元分析

采用三维弹粘塑性有限元法对小湾拱坝坝基开挖及加固进行了分析,计算了初始地应力和渗流场的作用,模拟了分步开挖的过程,考虑了锚杆和锚索的加固效应,评价了爆破松弛对边坡稳定的影响.计算结果表明,边坡整体是稳定的,开挖设计合理,锚固措施得当.由于安全系数并不高,故提出了相应的建议,以进一步提高开挖边坡的稳定性.     

堆石坝坝坡稳定可靠度分析

目前,对堆石坝坝坡进行稳定分析仅用传统的安全系数法是不够完善的.以可靠度理论为基础,对堆石坝坝坡稳定性可靠度的原理与方法进行了分析研究,同时编制了相应的程序.然后对某高堆石坝坝坡稳定性可靠度进行计算分析.结果表明,采用可靠度理论进行堆石坝设计是可行的,这为今后类似工程提供参考依据.     

深厚覆盖层上土石坝应力应变三维仿真分析

以有限元方法为基础,对新疆吐鲁番二塘沟水利枢纽工程的土石坝进行了三维仿真计算,并对堆石体和心墙在竣工期和满蓄期的应力应变极值进行了分析。分析结果表明,该土石坝的设计是合理的,堆石体和心墙不会发生拉压破坏或剪切破坏;心墙底部向两侧发生大约7 cm的轻微侧胀,成为比较危险的部位,在设计和施工中应予以高度重视。     

某混凝土面板堆石坝施工期渗流有限元分析

在芹山水电站面板堆石坝一期面板浇筑完成后,二期面板尚未施工时遭遇洪水情况下,为了校核下游坝坡的稳定,对面板堆石坝施工期的平面渗流进行了有限元分析,说明了计算方案的确定、模型的建立、参数的选取以及对结果的分析,提供了在施工期间复核大坝渗流安全的计算方法。     

Seismic performance assessment of high CFRDs based on fragility analysis

Due to a large number of high concrete face rockfill dams(CFRDs) being constructed, the seismic safety is crucially important and seismic performance assessment must be performed for such dams. Fragility analysis is a method of great vitality for seismic performance assessment; it can intuitively forecast the structural effects of different ground motion intensities and provide an effective path for structure safety assessment. However, this method is rarely applied in the field of high earth dam risk analysis.This paper introduces fragility analysis into the field of high CFRD safety assessment and establishes seismic performance assessment methods. PGA, Sa(T1, 5%), PGV and PGD are exploited as the earthquake intensity measure(IMs). Relative settlement ratio of dam crest, cumulative sliding displacement of dam slope stability and a new face-slab destroying index(based on DCR and COD) are regarded as the dam damage measures(DMs). The dividing standards of failure grades of high CFRDs are suggested based on each DM. Fragility function is estimated according to incremental dynamic analysis(IDA) and multiple stripes analysis(MSA) methods respectively from a large number of finite element calculations of a certain CFRD, and seismic fragility curves are determined for each DM. Finally, this study analyzes the failure probabilities of the dam under different earthquake intensities and can provide references and bases for the seismic performance design and safety risk assessment of high CFRDs.     

浇筑式沥青混凝土心墙堆石坝刚性副墙的模拟方法

浇筑式沥青混凝土心墙堆石坝一般在心墙两侧设置刚性副墙,从结构和形状来看副墙有一定的特点,根据其特点,提出了模拟计算方法,并结合实际工程进行了计算,得出了一些有益的结论。     

深厚覆盖层上超高心墙堆石坝坝基廊道非线性开裂分析

长河坝是中国深厚覆盖层上在建的首座200 m级高的堆石坝,这类建于深厚覆盖层上的超高土石坝坝基廊道受力条件复杂,是工程成败的关键环节,国内已有类似工程出现廊道破坏尤其是廊道止水破坏导致渗漏的情况.针对这类坝型的坝基廊道安全性问题,以长河坝工程为依托进行了深入研究.采用子模型技术和混凝土非线性本构模型,详细模拟大坝真实填筑和蓄水过程,建立3维有限元模型对廊道开裂形式和破坏过程进行研究.计算分析得出了一些关于廊道裂缝的开裂范围、廊道受压屈服的范围、廊道裂缝的开裂顺序以及开裂方向等有用结论,并提出了一些合理化建议,为本工程和类似工程决策提供参考.     

渗流作用下水库土坝稳定性的有限元分析

本文运用有限元法原理,采用弃单元法,利用ANSYS软件中热分析模块模拟水库土坝的渗流场。结合实际工程算例,分析了稳定渗流条件下土坝的浸润面和渗透水压力,并运用强度折减理论,分析了土坝的位移场和稳定系数。分析计算表明：当出现渗流时,土坝边坡的稳定系数降低,同时也为坝底管涌提供了可能的条件,故工程中应做好土坝边坡坡面的防护和防渗措施。     

土石坝加筋有限元数值模拟

运用复合材料法模拟土工格栅加筋单元,对格栅加筋堆石坝坝顶堆石进行了数值模拟。计算中,土石料采用非线性弹性模型模拟,并用拟静力法模拟地震动荷载。对无地震和有地震两种情况下的加筋效果及加筋层数和格栅模量对加筋效果的影响进行了分析研究,并对格栅加筋机理加以解释。数值模拟结果表明:格栅加筋有利于增加土石坝坝顶堆石的稳定性和抗震性能,随加筋层数和格栅模量的增加,加筋效果愈加显著。     

有限元法在土石坝渗流稳定及抗滑稳定分析中的应用

基于渗流有限元分析的基本原理,以某土石坝工程为例,对土石坝的典型断面进行二元渗流分析,应用有限元法对典型坝坡进行渗流稳定及抗滑稳定计算与分析,为土石坝的安全评价提供依据.     

利用ABAQUS分析混凝土面板堆石坝非线性应力与应变

利用通用有限元分析系统ABAQUS的用户子程序,实现了Duncan-Chang模型的开发.对某混凝土面板堆石坝(CFRD)进行了填筑与蓄水过程的应力与变形的三维非线性有限元仿真模拟,得到了坝体和面板的应力与变形、垂直缝和周边缝沉陷、剪切和张开变形等结果,可为坝体断面优化分区、接缝止水设计提供重要参考依据.同时表明:充分利用ABAQUS已经具备的非线性分析功能,二次开发是完成混凝土面板堆石坝三维非线性应力应变分析的有效解决方案.