高堆石坝非线性强度指标坝坡稳定可靠度研究

基于现有的堆石坝坝坡稳定性可靠度分析方法,研究了堆石坝非线性强度坝坡稳定可靠度分析的有关方法,将简化毕肖普法和验算点法结合,并编制了相应的计算程序.对某高堆石坝坝坡进行了非线性强度指标可靠度分析,结果表明,高堆石坝按可靠度理论进行非线性强度指标坝坡稳定性分析是合理可行的,是对传统安全系数法的有益补充.     

冶勒高沥青混凝土心墙堆石坝坝坡稳定可靠度分析

采用Monte–Carlo法和简化毕肖普法,对冶勒高沥青混凝土心墙堆石坝坝坡稳定可靠度和安全系数进行了分析研究,结果表明:获得的最小可靠度指标和最危险安全系数均远大于规范要求,说明冶勒高沥青混凝土心墙堆石坝的坝坡是安全的,并具有一定的安全储备。     

基于非线性抗剪强度指标的面板堆石坝坝坡稳定有限元分析

面板堆石坝坝坡稳定分析的关键是如何合理选择堆石材料的抗剪强度指标,以及如何选用能合理反映坝坡失稳破坏机理的抗滑稳定分析方法.本文结合工程实例,以面板堆石坝坝坡稳定安全系数为研究对象,通过与按线性抗剪强度指标计算结果的比较,研究论证了采用非线性抗剪强度指标的合理性.在采用非线性抗剪强度指标的前提下,通过与传统的刚体极限平衡法计算结果的比较,分析说明了有限元法计算结果的准确性与合理性.结果表明,对于面板堆石坝的坝坡稳定问题,采用基于非线性抗剪强度指标的有限元方法可以获得更为合理的结果.     

高面板坝地震工况坝坡稳定允许安全系数探讨

针对高混凝土面板堆石坝地震工况坝坡稳定允许安全系数标准问题,根据软、硬岩堆石料非线性强度指标的统计参数,计算了不同坝高、地震烈度、筑坝材料情况下的面板坝坝坡稳定安全系数和可靠度,系统研究了安全系数和可靠度之间的关系,在此基础上,对高面板坝地震工况坝坡允许安全系数标准进行了讨论。研究表明:200 m以上高面板坝的抗震稳定性评价不宜沿用现行规范安全系数标准,根据可靠度一致性原则,按坝高级别、地震工况和筑坝材料分别设置安全系数标准更为合理。采用质量良好的硬岩堆石料修建300 m以下的面板坝,坝坡坡比可采用规范建议值,当堆石料岩性偏软时,坝坡坡比应通过稳定计算确定,允许安全系数应在现行规范值基础上提高。     

超高面板堆石坝极限抗震能力与安全性分析

大坝的极限抗震能力评价,尤其是高面板堆石坝的极限抗震能力评价,目前尚无统一的标准可参照,开展探索性研究具有重要的现实意义。大渡河猴子岩面板堆石坝具有坝高、河谷狭窄、抗震设计烈度高等特点,大坝抗震设计是工程的关键技术问题之一,以猴子岩面板堆石坝为例,从坝坡稳定、地震永久变形、防渗系统安全等多角度评估大坝的极限抗震能力,并进一步从渗透稳定和坝坡稳定方面评估面板失效后大坝的安全性。研究成果表明,在设计地震下大坝结构满足抗震安全性要求,校核地震下可实现"不溃坝",大坝的极限抗震能力约为0.5 g;在面板失效的极端条件下大坝安全仍能得到保证。该研究在较好地解决猴子岩大坝抗震设计难题的同时,也为强震区200~300 m级高面板堆石坝的抗震设计研究提供了有益的启示。     

基于FEM的坝坡稳定体系可靠度分析方法及工程应用

在高堆石坝建设中,堆石等粗粒土材料在高围压下的强度非线性特征非常显著,仅用传统的安全系数法进行大坝坝坡稳定分析是不够完善的,本文采用基于FEM的坝坡稳定体系可靠度分析方法,综合考虑高堆石坝破坏模式的不确定性,量化安全裕度,对优化高堆石坝坝坡设计、减少工程投资等都具有极大的现实意义。     

高面板堆石坝坝坡稳定的动力有限元分析

建立新的有限元分析方法,为准确合理地进行高面板堆石坝的坝坡稳定动力分析提供参考。基于应力水平的有限元计算结果,将大型有限元软件ADINA的应力变形计算功能与GEO-SLOPE软件的边坡稳定分析功能相结合,提出了高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法,并利用该方法对紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝在"5·12"汶川大地震期间的大坝动力反应及坝坡稳定进行了三维有限元模拟分析,得出坝体位移的动力分析计算结果与该坝震后位移实际观测结果基本吻合,坝坡动力稳定的分析计算结果与震后实际调查分析结果基本一致。所提出的高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法是合理的,所获得的分析计算结果准确可信。     

一重力式面板堆石坝加高工程的变形与稳定分析研究

重力式面板堆石坝的坝型较为少见,但因其体积小、造价低、施工便利,在中低坝建设中应有良好的应用前景.该文针对一重力式面板堆石坝加高工程,采用极限平衡和数值分析的方法,对其坝坡稳定和应力应变进行了分析,总结坝坡稳定和应力应变的基本特点.该坝的分析结论对于今后同种坝型的工程具有参考意义.     

宜兴抽水蓄能电站面板堆石坝关键技术研究

江苏宜兴抽水蓄能电站上水库主坝采用面板堆石坝，坝高75m，后坝坡贴坡高达285m。通过认真分析可行性研究阶段面板堆石坝中的关键技术－－主坝坝型选择、主坝抗震稳定与变形分析、主坝蠕动、筑坝材料等试验研究初步成果，结合工程地形地质条件和筑坝材料的特性，提出了下阶段面板堆石坝优化的设想。     

相关抽样技术在坝坡稳定可靠度分析中的应用

高堆石坝坝坡可靠度分析需要考虑堆石料非线性强度指标互相关性的影响。与Rosenblueth法和FOSM相比,Monte Carlo法具有计算精度高、鲁棒性强的优点,但传统的Monte Carlo法不能直接对相关随机变量进行抽样模拟。提出了一种简便的相关抽样技术(CST),通过一系列独立的标准正态样本的线性组合生成相关随机变量的样本。将CST应用于Monte Carlo法,分析了某高堆石坝在地震荷载作用下的坝坡可靠度,结果表明:坝坡可靠度对堆石料非线性强度指标的互相关性较敏感,考虑互相关性后,坝坡可靠指标增大,失效概率减小。     

土石坝抗滑稳定分析的分项系数设计法

土石坝坝坡抗滑稳定分析,以概率设计准则为基础,以可靠指标度量结构可靠性,采用以基本变量的标准值和分项系数表达的极限状态实用设计表达式进行设计,称分项系数设计法.介绍了5个分项系数和稳定分析公式,对引入的"相当安全系数"做了说明.     

基于滑弧动力有限元耦合法的高土石坝坝坡稳定性分析

为研究高土石坝坝坡的稳定性,以某水电站高土石坝坝坡为例,采用条分法与有限元法耦合的计算方法进行分析,选取3个典型断面,对其设计工况和校核工况下的上下游断面的安全系数进行计算。计算结果表明:(1)下游坝坡最小安全系数比上游大,设计工况安全系数比校核工况安全系数大;(2)3个断面在各工况下取得最小值的时刻近似,符合坝坡稳定的计算规律;(3)经过动荷载分析,大坝坝坡在设计地震动作用下是稳定的,考虑到高坝的"鞭鞘效应",建议在河床中部坝段坝高4/5以上区域采取适当的抗震措施,如加密钢筋、加大堆石粒径、采用胶结堆石料、坝坡加护面层等。研究结果表明,采用条分法与有限元法相结合的方法评价高土石坝坝坡的稳定性,比单一评价方法更科学、可靠。     

线性与非线性强度的坝坡稳定分析

对某高心墙堆石坝分别利用线性强度指标及非线性强度指标进行了坝坡稳定性计算分析,研究了两种强度指标下坝坡稳定性的差异.计算方法分别采用瑞典条分法和简化毕肖普法.计算结果表明:非线性强度指标计算得到的坝坡稳定安全系数总体比线性强度指标算得的大2%～20%.按照规范,该坝坡满足稳定要求.     

挤压式混凝土边墙固坡技术在黄水河水库混凝土面板堆石坝施工中的应用

基于黄水河水库混凝土面板堆石坝的实际施工,总结了挤压式混凝土边墙固坡施工技术,阐述了其施工方法及其对上游垫层施工的影响,以供其他类似工程施工参考。     

基于强度折减法的土石坝边坡稳定分析与探讨

在传统的土石坝边坡稳定分析中,通常采用简化毕肖普法或瑞典圆弧法,分别计算上、下游边坡的滑动安全系数,然后根据规范评判边坡的稳定性.本文应用有效应力原理,以初始应力方式将渗流场导入到位移应力分析中,基于强度折减法对坝体整体进行弹塑性分析;分别采用塑性区贯通和位移突变失稳判据,得到坝坡的最小安全系数,并将其与简化毕肖普法计算结果相比较.研究表明:采用强度折减法进行土石坝边坡稳定分析虽然是可行的,但仍存在一些问题.最后,对强度折减法在土石坝边坡稳定分析中存在的两个问题进行了初步的探讨.     

覆盖层上高面板堆石坝的极限抗震能力

针对地震作用下面板坝的非线性动力反应,为了准确评估大坝的极限抗震能力,从坝坡抗震稳定性、坝体震后残余变形、坝基覆盖层液化和面板接缝变形等方面探讨面板坝的地震破坏计算方法和评价标准。采用三维有限元法,对某覆盖层上高135 m的混凝土面板堆石坝进行极限抗震能力计算,结合多角度综合分析表明,大坝的极限抗震能力约为0.52g~0.54g,大坝具有较强的抗震能力。     

基于强度折减法的土石坝坝坡稳定性分析

基于边坡稳定性能的评估问题,介绍有限元强度折减法的基本原理以及在有限元软件上求解边坡安全系数的过程。通过对工程实例计算分析得到最危险的滑动面和安全系数。计算结果与瑞典条分法进行坝坡稳定性分析结果对比表明:两种方法所得的安全系数相差1.47%,滑动面形状、走向和位置一致,并且数值模拟显示的土石坝塑性渐进变化过程符合实际工程塑性变化过程。因此,基于有限元强度折减法对土石坝坝坡等类似工程边坡最终状态稳定性评估分析具有一定的实用性和可靠性。     

胶凝面板堆石坝优化设计

采用非线性数学规划法对胶凝面板堆石坝进行断面优化设计,建立了以大坝的关键几何尺寸为设计变量,以造价为目标函数,以坝体稳定、应力、应力水平及几何尺寸为约束条件的优化设计数学模型,并采用罚函数法求解此优化模型。与原设计方案比较,优化设计方案的堆石方量少、造价低。与普通面板堆石坝相比,胶凝面板堆石坝的优化方案坝坡可以更陡,堆石方量更少、造价更低,且满足应力、稳定的约束条件,得到的断面安全可靠、经济合理。     

超200m级高土石坝坝坡稳定安全系数研究

随着土石坝筑坝技术的不断发展,建造的土石坝越来越高,但超过200 m高土石坝设计一直沿用只适用于低于200 m土石坝的现行土石坝设计规范,相关设计规范亟需完善。基于相对安全率理论计算了不同坝高、不同坡比和不同地震烈度工况下土石坝坝坡稳定安全系数,明确超200 m高土石坝坝坡稳定安全系数变化规律。取超200 m高土石坝坝坡稳定允许可靠指标4.2为标准值,计算了传统方法的相对安全率和可靠度方法的相对安全率,并对两者进行线性回归。结果显示,对于超过200 m高的土石坝,其坝坡稳定安全系数正常工况取值1.6、地震工况取值1.3,与允许可靠指标达4.2处于同一风险控制水平。