碾压混凝土重力坝失稳破坏机理研究

采用非线性有限元法，对碾压混凝土重力坝的应力分布和稳定性进行了分析计算，着重研究了在考虑和不考虑碾压混凝土层面影响的情况下碾压混凝土重力坝的失稳破坏机理。     

碾压混凝土重力坝破坏机理研究

碾压混凝土重力坝采用大仓面薄层连续浇筑，其层面是一个薄弱环节，这是一常规混凝土坝的主要区别之一。“八五”期间结合仿真模型试验和非线性有限元法计算，对碾压混凝土重力坝体层间破坏的形状、位置、发生条件及其影响因素进行了研究，为设计碾压混凝土重力坝提供科学依据。     

碾压混凝土重力坝失稳破坏机理的初步分析

本文采用弹塑性有限元法，对碾压混凝土重力坝层面上的应力，点安全系数分布及沿层面失稳破坏的机理与过程进行了初步的分析，取得了一些可供进一步研究碾压混凝土重力坝稳定性和安全度标准，及工程设计参考的意见。     

龙滩碾压混凝土重力坝极限承载能力判别方法研究

在采用强度储备系数法计算重力坝的极限承载能力的过程中,随着材料强度的逐步降低,首先在局部小范围出现屈服区,随后这一屈服破坏区范围逐步扩展,直到最后坝体内的屈服破坏区贯通上下游坝面,最后丧失保持平衡的能力,导致重力坝的整体破坏,本文从两方面提出了界定这一极限承载能力的标准。运用屈服区贯通判别法和能量法对龙滩碾压混凝土重力坝极限承载能力作了分析对比。     

龙滩碾压混凝土重力坝试验研究

碾压混凝土重力坝采用大仓面薄层连续浇筑，其层面是一个薄弱环节，这是与常规混凝土坝的主要区别之一。为此结合仿真模型试验和非线性有限元法计算，论述碾压混凝土重力坝层面破裂面的形状、位置、发生条件及其影响因素，为设计碾压混凝土重力坝提供了科学依据     

龙滩碾压混凝土重力坝非线性应力和承载能力研究

针对龙滩碾压混凝土重力坝的特点，采用多种非线性分析方法研究坝体的应力和承载能力。考虑碾压混凝土损伤软化和扩容等实际性质，提出用稳定性分析方法研究重力坝的承载能力，给出失稳的判别准则，使重力坝承载能力的分析建立在一个严谨的力学基础之上。最后对于采用多种理论得到的研究成果进行了分析和比较。     

龙滩水电站碾压混凝土高重力坝可靠度研究

以龙滩水电站大坝为例，对碾压混凝土高重力坝可靠度进行了系统分析，采用ＪＣ法，三维随机限元法研究坝体坝基联合作用下的可能失效途径，得出大坝抗滑稳定最薄弱部位仍然在建基面上等若干有益的结论。     

高碾压混凝土重力坝渗流分析和防渗结构的研究

龙滩工程大坝是一座200m级的高碾压混凝土重力坝,由于库大水深,水库空库机会少,检修条件差,所以大坝上游面防渗结构的可靠性和耐久性是保证大坝安全运行的关键技术之一。“九五”国家科技攻关项目《高碾压混凝土重力坝渗流分析和防渗结构的研究》专题,系统地研究了碾压混凝土本体与层（缝）面的渗透特性,研究了一套能模拟大坝各种防渗设施及反映碾压混凝土坝渗流特点的计算方法,并设计研究出能供龙滩高RCC重力坝及类似工程使用的防渗设计方案。专题依托在建的江垭工程RCC重力坝（现已建成）和即将动工兴建的龙滩工程高RCC重力坝,使渗流分析和防渗结构的研究取得一大批创新性成果,并推荐了可供龙滩工程最后选用的防渗方案,这对于其他类似工程也有重要的借鉴意义。     

高碾压混凝土重力坝设计方法研究

针对高碾压混凝土重力坝的特点,结合龙滩水电工程的实际条件,对坝体应力计算方法和承载能力,施工期温度应力分析方法和温控防裂措施,以及大坝连接施工技术等问题进行了研究。研究工作以江垭和涌溪三级电站碾压混凝土重力坝施工现场作为试验论证场地,采用现场,室内试验研究与分析计算相结合的方法,考虑新理论的运用,计算分析新方法的提出,设计参数取值标准的选择,以及有关判别准则的拟定第一系列设计环节之间的协调和配套,建立适合我国高碾压混凝土重力坝特点的设计方法。研究成果已在龙滩工程设计和相关工程的建设中应用,并取得直接的经济效益。     

混凝土重力坝承载能力的分析研究

混凝土重力坝的承载能力是高坝设计中重要的研究课题。本文根据应变空间表述的弹塑性增量理论,采用稳定性分析方法研究重力坝的承载能力,给出混凝土重力坝与坝基岩石系统失稳的判别准则,同时按两种不同的材料强度储备方式,研究重力坝的承载能力。这种方法能反映因混凝土和岩石材料损伤和软化导致重力坝系统失稳的物理机制,使分析建立在一个严谨的力学基础之上。计算实例表明,本方法可作为一个合理和可行的分析方法。     

重力坝两种滑移失稳机理及安全度评价方法

结构面对坝体抗滑稳定极为不利,尤其是当坝基存在多组结构面,其深度、范围、厚度等因素均对坝体稳定具有较大影响。本文针对工程实际中两种常见的滑移模式,即缓倾角结构面产状平缓的水平滑移模式和结构面倾角较大的倾斜滑移模式,采用弹塑性有限元强度储备系数法模拟重力坝渐进破坏过程,应用各向异性节理材料模拟坝基中的岩层、泥化夹层、断层等地质缺陷,探讨了重力坝深层滑动的失稳机理、破坏模式及极限承载力。两个典型工程实例的研究分析表明,两种滑移模式的重力坝失稳机理均表现为首先沿结构面滑动,直至尾岩抗力体压碎或者隆起失效时坝体达到其极限承载力。最后根据重力坝深层滑动失稳机理及其破坏模式,建议了与其配套的安全度评价方法。     

关于混凝土重力坝断面设计的探讨

简要综述了混凝土重力坝的溃坝问题,推导并分析了重力坝合理断面理论公式,简述了胶凝砂砾石坝采用等腰三角型断面、日本重力坝断面偏大以及上游采用折坡设计等原因,分析比较了200 m以上特高重力坝国内外设计的断面差别。基于分析,指出我国重力坝需基于观测进一步深化大坝抗滑稳定研究,对于200 m以上高坝,则需进一步深化设计准则的探讨。     

碾压混凝土重力坝安全度评价方法研究

光照碾压混凝土坝是目前世界上最高的碾压混凝土重力坝之一,坝高库大,其安全稳定性是施工期和运行期中至关重要的技术问题。运用有限单元法,对光照碾压混凝土重力坝施工期和运行期的温度场、渗流场、应力应变场等进行仿真分析,采用超载法和强度折减法相结合的方法模拟坝体（坝基）系统的渐进破坏过程和可能的失稳模式,并根据特征点位移突变、屈服区贯通等方法判断大坝的整体安全度,同时对坝基浅层面进行抗滑稳定计算。研究结果表明,光照碾压混凝土重力坝的整体安全度大于3.0,且坝基浅层面等薄弱部位的安全系数大于2.0,满足工程稳定的需要。     

碾压混凝土拱坝沿层面破坏机理研究

结合沙牌碾压混凝土拱坝的非线性有限元计算,仿真结构模型试验和岩滩碾压混凝土拱围堰炸除的实地考察,研究碾压混凝土的本构关系,沿层面产生薄弱环节的原因,形成各向异性。用数值计算和仿真试验模拟薄弱环节。在超载时层面首先开裂,随着超载加大,拱坝失去承载能力,直至坝体沿层面破坏,这与均质的石膏结构模型试验有本质区别,它无法反映沿层面破坏的特征,而沿45°方向破坏。炸除岩滩围堰也证明了沿层面破坏的机理。因此对层面进行"热缝"浇筑和加垫层铺筑,对提高层面抗剪和抗拉强度具有重要意义。     

重力坝沿建基面抗滑稳定的研究

《混凝土重力坝设计规范》规范提供的抗剪强度公式和抗剪断公式,都是设计重力坝时对重力坝进行整体抗滑稳定分析,整体抗滑稳定分析不能反应重力坝剪切失稳的实际过程.文章采用有限单元法对4种不同坝高的重力坝进行了计算,根据有限元计算的结果,用点安全系数法进行重力坝失稳过程的探讨,从局部反映重力坝的失稳机理.     

亭子口重力坝深层抗滑稳定性分析

亭子口水利枢纽大坝是红层地区最高的重力坝,坝基部位存在倾向下游且走向与坝轴线夹角较小的软岩、岩层层面和泥化夹层,以及顺河向的陡倾裂隙,因此亭子口重力坝存在较严重的深层抗滑问题。在结合坝基下覆岩层分布状态确定滑移模式的基础探讨了坝基深层抗滑稳定性分析方法的适用性,并应用广义等K法和分项系数极限状态设计方法对亭子口重力坝表孔坝段的深层抗滑稳定性进行了深入研究,并在此基础上对广义等K法中的条块作用力与水平面的夹角φ对深层抗滑稳定性作了敏感性分析。两种稳定性计算方法的结果均表明亭子口重力坝表孔坝段深层抗滑稳定性基本能满足规范要求;广义等K法中条块作用力与水平面的夹角φ取值对深层抗滑稳定分析成果有显著的影响,建议在亭子口深层抗滑稳定分析中φ可取5o~10o。