基于锦屏一级高拱坝坝肩动静力稳定性刚体弹簧元分析

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1、四川大学硕士学位论文锦屏一级高拱坝坝肩动静力稳定性刚体弹簧元分析姓名：吴事贵申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张建海20040501摘要V．‘6S4285锦屏一级高拱坝坝肩动静力稳定性刚体弹簧元分析岩土工程专业硕士研究生：吴事贵指导老师：张建海教授拱坝坝基和坝肩的稳定性问题历来都是设计和地质专家关注和重视的问题。锦屏一级高拱坝地质条件复杂，左右岸坝肩被较大规模断层切穿，如左岸断层厶，右岸断层f】，、f。。，并发育有节理裂隙等不良地质现象，因而锦屏一级拱坝坝肩的稳定性是事关工程成败的关键技术问题。本文利用刚体弹簧元法，对锦屏一级拱坝坝肩动静力稳定性、滑移模式和失稳机理展开了系统的研

2、究，并采用多刚体极限平衡法对其结果进行校核，进一步评价工程的稳定安全性。l_对数值计算网格前处理模块作了改进，实现了网格模型前处理工作的可视化、流程化及三维网格的自动加密等，实现了对三维模型的半自动剖分。2．根据锦屏坝址区的地形地质条件，充分模拟了坝肩岩体断层、蚀变带、深拉裂、岩体裂隙等的分布情况，较为真实地建立了坝体、坝基及坝肩相互作用的整体三维刚体元模型。3．沿左右岸断层f_、f．，、f¨、煌斑岩脉x、深拉裂和层间挤压带等切分了17个可能滑移块体，利用刚体弹簧元法计算各块体在未加固、加固和地震(络马波和人工波)四种工况下的安全系数，找出最危险滑移块体组合。结果表明，所控制左岸坝肩稳定

3、性由断层￡为侧滑面、III：岩石非结构面为底滑面组成的块体。4．利用多刚体极限平衡法对最危险滑块进行校核，进一步确定工程的稳定安全性，为施工加固提供依据。5．收集其它已建拱坝的安全系数并与之比较。关键词：刚体弹簧元多刚体极限平衡法有限元前处理坝肩稳定性最危险滑移块体j麟i。矗。靠、蕊二庙厶☆，^篇AbstractStaticandDynamicStabilityAnalysisofJinpingHighArchDamabutmentUsingRBSMMajor：Geo-technicalEngineeringGraduateStudent：WuShi-guiTutor：Prof．Zhan

4、gJian—halStabilityofarchdarnfoundationandabutmentisalwaysofgreatconcemtodesignerandgeologicalexperts．TheabutmentofJinpinghigharchdamispiercedthroughbylargefaults，suchasfaultf5inleftabutment，andfaultft3andfi4infightabutment，inaddition，thereexistsalotofjointfissures．SostabilityofJinpinghigharchdami

5、sunessentialtechnicalproblemtotheproject’SSuccess．Inthisthesis，3DRBSM(RigidBody—springModel)andtheMulti—blocklimitequilibriummethodareusedtoconductthefollowingresearchworks：1．Anewmethodfor3DmeshautomaticrefinementisproposedSOthat3DnumericalmodelCanbegeneratedinansemi·automaticmanner．2．Accordingto

6、thegeologicalconditionsofJinpingproject，faults，erosivebands,deeptensilecracksandjointfissuresarefullysimulatedtoestablish3Dnumericalmodelofthearchdam，foundationandabutment．3．Altogether17possibleslipbodiesalongfaultf5，fi3，fi4，lamprophyreX，deeptensilecracksandsqueezesofthedamabutmentarestudied．Thes

7、afetyfactorsofa11bodiesarecalculatedunderdifferentworkingconditionssuchasnatural，reinforcementandearthquakes(LomaWaveandartificialwave)usingRBSM．Itisshownthatthestabilityonleftbankiscontrolledbyaslipbody,whosesidesurfa