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。     

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.     

卡基娃面板堆石坝非线性强度指标坝坡稳定与可靠性研究

针对目前在建和拟建的大型面板堆石坝地质条件差、地震烈度高、坝高不断增加的情况,解决一些比较突出的关键技术问题的重要性和迫切性日益突出。通过极限平衡理论和可靠度理论2种方法对属200m级高堆石坝范畴的卡基娃面板堆石坝进行坝坡稳定计算,研究了其非线性强度指标坝坡稳定及可靠度,分析了相关关键技术指标、安全系数标准对坝坡稳定安全的影响及可靠性水平等关键问题。与极限平衡理论相比,采用基于可靠度理论的方法设计坝坡,可以量化安全裕度,有利于高堆石坝坝坡的优化设计,这无疑对于减少工程投资和环境保护都具有极大的现实意义。     

高堆石坝坝坡非线性指标的可靠度研究

针对用非线性指标在高堆石坝坝坡可靠度分析中安全系数是隐含数且无法求其偏导的难题,根据差分原理,以简化毕肖普模式为例,推导毕肖普模式下边坡可靠度分析的差分方程,结合典型堆石坝求解坝坡可靠指标β,并与Monte-Carlo法结果对比。结果表明：两者非常相近,误差小于2%,满足工程需要,且工作量大大减少,具有推广价值。还对非线性指标中φ0、Δφ的均值和变异系数对坝坡可靠度的影响做了敏感性分析,发现可靠指标β对φ0的均值和变异系数更为敏感。     

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。     

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。     

支持向量机法计算高土石坝坝坡稳定可靠度

支持向量机法和一次二阶矩法结合,建立高土石坝坝坡稳定安全系数与影响因子之间映射关系的表达式,解决了坝坡稳定可靠度计算中极限状态方程无法建立显式功能函数的难题,进而计算非线性强度指标坝坡稳定可靠度。通过工程算例进行检验,结果表明:该法用于高土石坝非线性强度指标坝坡稳定可靠度计算,方法简便,精度较高,实用性强,结果合理、可信,具有较高的工程应用价值。     

软岩筑堆石坝坝坡稳定性的参数敏感性分析

为得到软岩抗剪强度指标对堆石坝坝坡稳定性的敏感性,通过以某工程实例为基础,将单因素敏感性分析法和正交试验法相结合,研究了软岩黏聚力、内摩擦角及坝体下游坝坡坡比对堆石坝下游坝坡稳定的敏感性。研究结果表明软岩筑堆石坝下游坝坡稳定对软岩内摩擦角最为敏感,黏聚力次之,对下游坡比敏感性最小。     

心墙堆石坝坝坡稳定的有限元分析

文章阐述了强度折减法求解边坡稳定安全系数的分析方法,并结合ABAQUS软件对某一心墙堆石坝坝坡进行稳定性分析。计算结果表明:该方法可以较直观、清晰地预测出边坡潜在破坏面的位置、形状及评价坝坡的稳定性,且大大提高了计算效率。     

平寨混凝土面板堆石坝地震反应特性研究

基于三维非线性动力有限元分析方法,对平寨水库混凝土面板堆石坝进行地震反应特性研究。针对坝体动力加速度反应、地震残余变形、面板应力及周边缝变形以及坝坡的抗震稳定性对建于峡谷区200 m级高混凝土面板堆石坝进行综合评价,揭示峡谷地形高混凝土面板堆石坝地震反应的一般规律,研究高面板坝的抗震稳定性,并建议相应的抗震设计工程措施。     

浅析超高心墙堆石坝动力响应及极震破坏模式研究现状北大核心

总结了高心墙堆石坝动力分析方法与最新研究进展,给出了不同动力计算方法的优缺点及动力分析研究发展方向。研究表明,300 m级超高心墙堆石坝动力响应特性研究应包括坝体加速度反应、残余变形、心墙动强度及坝坡稳定等内容。结合文献研究成果分析,指出超高心墙堆石坝地震破坏模式为:首先坝坡面出现局部松动滚石、坝体产生变形及裂缝;坝坡累积的滑动变形逐渐加大,坝坡开始坍塌;心墙及上游反滤料动强度不足范围从坝顶向下逐渐加深,以致坝坡的整体稳定性进一步被削弱或塌滑。综合残余变形、防渗心墙抗剪强度、坝坡稳定等方面的极限抗震能力评价标准,表明我国300 m级超高心墙堆石坝能承受地震动峰值加速度0.45g^0.60g的动荷载。     

浅析超高心墙堆石坝动力响应及极震破坏模式研究现状

总结了高心墙堆石坝动力分析方法与最新研究进展,给出了不同动力计算方法的优缺点及动力分析研究发展方向。研究表明,300 m级超高心墙堆石坝动力响应特性研究应包括坝体加速度反应、残余变形、心墙动强度及坝坡稳定等内容。结合文献研究成果分析,指出超高心墙堆石坝地震破坏模式为:首先坝坡面出现局部松动滚石、坝体产生变形及裂缝;坝坡累积的滑动变形逐渐加大,坝坡开始坍塌;心墙及上游反滤料动强度不足范围从坝顶向下逐渐加深,以致坝坡的整体稳定性进一步被削弱或塌滑。综合残余变形、防渗心墙抗剪强度、坝坡稳定等方面的极限抗震能力评价标准,表明我国300 m级超高心墙堆石坝能承受地震动峰值加速度0.45g~0.60g的动荷载。     

非线性强度参数在土石坝稳定分析中的应用

堆石坝坝坡极限平衡稳定计算时,堆石体的粘聚力一般取为0kPa,使得计算安全系数较小,与实际情况不符。本文结合山西省张峰水库黏土斜心墙堆石坝坝坡稳定计算,探讨了应用非线性强度参数进行坝坡极限平衡分析的方法。采用该方法可有效避免堆石体稳定安全系数低估的问题,可供类似工程参考。     

基于蒙特卡洛法的土石坝坝坡稳定分析研究

土石坝坝坡稳定分析中通常采用的单一安全系数方法忽略了实际工程材料的变异性和不确定性,从而导致土石坝工程坝坡的安全水平不清楚,无法提供工程安全度的合理的评价指标。为此,需将可靠度分析引入土石坝坝坡稳定性安全评价体系。通过一个均质坝坡算例和工程实例的应用,利用蒙特卡洛法研究了影响坝坡稳定性可靠度指标的主要因素,包括随机变量的概率分布和相关性、土体参数的均值和变异性,进而将确定性方法得到的单一安全系数与基于可靠度分析方法得到的坝坡稳定分析评价结果进行比较。分析结果表明:当求解安全系数中包含较大的不确定性时,确定性方法往往无法正确反映边坡的实际安全状况,而可靠性分析可估计不确定性因素的总体影响,区分随机变量的不确定性量级,有利于设计人员更准确地评估土石坝边坡的安全等级,为坝坡设计和加固措施的制定提供科学依据。     

非线性强度指标边坡稳定安全系数取值标准的研究

从强度指标的取值原则和边坡稳定的风险分析两方面，论述对土石坝堆石材料进行非线性强度的稳定分析时安全系数的合理取值原则。通过对以往工程硬岩堆石料的非线性强度试验数据统计分析和实际算例，说明使用非线性参数的安全系数和可靠度指标与传统的线性参数相应值处于同一量级：因此，在进行非线性分析时，同样可以使用现有规范对坝坡允许安全系数所规定的标准。     

十三陵上池面板堆石坝边坡稳定分析

本文叙述了十三陵上池面板堆石坝风化安山岩堆石料物理力学特性，并使用确定性模型及随机模型对坝料强度进行统计分析，根据统计结果，对坝体下游边坡进行了稳定性及可靠度分析．     

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。     

应力应变有限元法在面板堆石坝设计中的应用

利用有限元前处理网格自动剖分程序进行计算数据的准备,用有限元方法对面板堆石坝进行不同坝坡方案、不同坝体受荷条件下的计算分析,对坝体应力应变采用线性与非线性两种方法进行了分析比较,从而得出面板堆石坝坝坡的大致范围以及坝体应力和变形的分布规律,最后对面板堆石坝设计提出了一些建议。