混凝土重力坝抗滑稳定实时分析方法

《混凝土重力坝抗滑稳定实时分析方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第44卷第20期人民长江Vo1．44．No．202013年10月YangtzeRiver0ct．．2013文章编号：1001—4179(2013)20—0037—05混凝土重力坝抗滑稳定实时分析方法汪亚超，方国宝，陈小虎，李金友2(1．长江勘测规划设计研究院枢纽处，湖北武汉410010；2．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210098)摘要：针对混凝土重力坝现有抗滑稳定分析方法不能满足实时分析的现状，提出了抗滑稳定实时分析方法，该方法以位移监测数据为基础，得到位移时效分量与坝体抗滑性态相关

2、的结论。在深入探讨位移时效分量具有的特征之后，给出了位移时效分量的通用拟合表达式，以此为基础构建了对混凝土重力坝抗滑稳定进行实时分析的模型及其失稳判据。用所提出的方法对某重力坝坝段的抗滑稳定进行实时分析，其计算结果与刚体极限平衡法等传统方法一致。证明了该方法的有效性。关键词：抗滑稳定；实时分析；位移时效分量；拟合；突变模型；混凝土重力坝中图法分类号：TV642文献标志码：A目前分析混凝土重力坝抗滑稳定的方法主要有刚移，由于外荷载以及材料参数的变化，混凝土重力坝抗体极限平衡法¨、基于可靠度思想的分项系数法以滑性态是

3、一个变化的量。因此，有必要引入时间的概及有限单元法。刚体极限平衡法具有明确的物理含念，对混凝土重力坝抗滑稳定进行实时分析。义、失稳判据及较多的工程经验，但其两条基本假定却1实时分析方法的处理对象与实际情况相差较大。分项系数法使用承载力极限状态表达式进行坝体和岩基的稳定性验算，该法以分项从本质上说，混凝土重力坝失稳就是其发生了明系数及基本变量代表值为基础，隐含了失效概率的意显的趋势性变形，而变形监测是目前坝工界监测大坝义，考虑了各种参数及荷载的不定性和变异性影响，不运行性态最主要、最成熟的手段之一。如果能找到混仅方

4、便了设计，也与传统规范有了紧密的联系⋯。但凝土重力坝变形与其抗滑稳定之间的关系，将为混凝使用该法设计的重力坝下游坡比与按传统规范设计出土重力坝抗滑稳定实时分析及评价提供有效手段。对来的坝体坡比有较大出入，所以学术界又对该规范混凝土重力坝来说，变形监测项目有引张线、视准线及的具体内容及条款提出了质疑。有限单元法能够垂线，但和混凝土重力坝抗滑稳定联系最为紧密的是较为准确地反映坝体及其基础的边界条件，且能得出这三类监测项目所测的水平位移¨。水平位移包含更加符合实际情况的应力、应变及变形等成果一，但上下游方向和左右岸方向

5、两类，由于本文仅研究坝体是缺少统一的判断混凝土重力坝是否失稳的判沿河流上下游方向的稳定性，因此下文的水平位移均据。一。指上下游方向的位移。众所周知，在汛期应尽量将洪水拦截在水库中以从宏观上说，混凝土重力坝抗滑稳定不满足要求取得最大防洪效益，此时需要实时给出混凝土重力坝的主要体现就是坝体水平位移产生不收敛的现象，而的抗滑性态。现有方法均无法满足对混凝土重力坝抗判定水平位移收敛与否，只需考察其时效分量的变化滑稳定进行实时计算分析的需求。此外，混凝土重力趋势即可。此外，由于水平位移水压及温度分量反映坝失稳与否，还与时间

6、有很大关系，即随着时间的推的仅仅是坝体弹性变形情况，属于完全可恢复变形，且收稿日期：2013—06—03基金项目：国家自然科学基金项目“碾压混凝土坝力学特性与安全监控方法研究’(51079046)作者简介：汪亚超，男，工程师，博士，主要从事水工结构的设计研究工作。E—mail：gkhan@126．corn38人民长江2013丘温度变化产生的水平位移与坝体抗滑稳定之间几乎没值出现。理论上，当时间趋于无穷时，时效位移的极限有关系。因此可以认为，水平位移的时效分量是反映应该是无穷而非某一定值。为全面反映时效位移的变混凝

7、土重力坝抗滑稳定最为直观的效应量。化特征，不应使用有极值的函数来模拟时效位移。综上所述，选定时效位移作为混凝土重力坝抗滑(3)要能够反映混凝土重力坝在卸载后的可恢复稳定实时分析方法的处理对象，以下首先探讨位移时变形。现有研究表明¨，混凝土徐变和基岩的流变是效分量的获取方式，然后确定混凝土重力坝抗滑稳定产生时效位移的最主要因素，且在卸载后有一部分是实时分析方法及其失稳判据。可以恢复的。所以，时效位移的拟合函数，既要包含随时间变化的不可恢复部分，也要包含卸载后的可恢复2位移时效分量的获取部分。时效位移的获取方式有两种

8、，一种是对作用在混(4)随着外荷载的增加，时效位移拟合函数要能凝土重力坝上的荷载采用分步加载的方式，使用黏弹够反映位移的阶跃特征。文献[13]中提出的使用突塑性有限元进行计算；另一种是基于监测资料，使用时变函数来考察拱坝坝肩的稳定性问题，而文献[8]中效位移表达式对其进行拟合。因为位移监测资料的时使用超载法确定混凝土重力坝的稳定安全度时所选取效分量6(t)是坝体及坝基恶化