拱坝坝肩的稳定分析

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1、贵州工业大学硕士学位论文拱坝坝肩的稳定分析姓名：张鹏申请学位级别：硕士专业：水工结构工程指导教师：郝方2003.5.6摘要本文围绕拱坝坝肩稳定分析，提出拱坝坝肩破坏的基本形式和机理．对传统的刚体极限平衡法作了进一步分析和完善，推导了坝肩稳定分析中计算各种可能滑动楔体稳定安全系数的公式。根据1970年法国人朗德(Pierre．Londe)划分的八种滑移类型，利用空间矢量代数的方法．计算坝肩各滑移面交线的方向及各面的交角，计算滑移体体积、侧面面积．并编制拱坝坝肩稳定空问分析的计算程序(矢量代数法)。分析了坝肩稳定分析中的几个重要问题。利用这些公

2、式及编制的稳定分析计算程序对龙里五子登科拱坝各高程拱圈左、右岸坝肩进行了平面稳定校核，作出拱坝坝肩稳定安全系数与拱坝高程的关系曲线}一K，由z—-K曲线找出安全系数的随拱坝高程的变化规律。同时针对左坝肩进行了空间稳定分析．得出龙里拱坝的坝肩岩体是稳定的结论。关键词：拱坝坝肩整体稳定刚体极限平衡矢量代数安全系数AAnalysisofArchAbutmemStabilityAbstraetInthispaper，au血orputsforwardthebasicformofdestructivearchabutmentandmechanism，a

3、ndimprovestherigidwedgelimitequilibriummethodforstudyingthestabilityofarchabutment．Safety蠡c00rformulasfordeterminingallkindsofpossibleslidingwedgeofarchabutmentstabilityanalysisaresuggested．Ontheb'∞isof啦slidingtypes，which，theFrenchman．Pierre．Loridehadofferedin197也the{nters

4、eedonI{mdircctionsofsplitandslidefaces，andint日sectionanglesofthefacescanbecalculatedusingtfiaxialvec$oralgebra，fromthis，volumesofslidemassanda衄ofsidefacescarlbecalculated．Usingtheseformul∞，thecalculationprogramsoftriaxialanalysiscanbeworkedout．AtthesaI船time,someimportantpr

5、oblemscallbeanalysedinthispaper．Usingtheseformulas，authorcheckedthestabilityofl硪andrjghthandarchabmmemofLougliarchdamanddrawoutthefactorofsafetyandarchdamheightcurves(Z～Kcurves)．FormtheCuTves，themethodofthefactorofsafetyandarchdamheightcanbefoundout．Inthemeantime．authorana

6、lysestheIeRhandarchabutmentofLongliarchdambythetriaxialvectormethods．anddrawtheconclusion：thefactorofsafetywouldaccordwimtherequest．Keywords：ArchdamDamabutmeutRigidwedgelimitequilibriumSafetyfactorEntirestabilityVectoralgebra撰坝坝肩的稳定分析第一章绪论1．1问题的提出在水利水电建设中，拱坝作为～种主要的坝型，在我国实际

7、应用很多。其原因在于：拱坝是一个空间壳体结构．当承受水压力等外载时．借助于拱结构的作用．将部分外荷载传给两岸，由于拱的推力作用，坝主要承受压应力，使混凝土材料性能得到较好的发挥。由于拱坝将大部分荷载传给两岸，因此对地形地质条件要求高，要求岩体完整均匀、坚固、透水性小、耐风化，具有较高的稳定性。然而，地质情况是相当复杂的．目前较理想的坝址并不多见。因此．坝肩岩体在拱座推力作用下的稳定就成为一个重要问题。ISl在这方面是有历史教训的(见表l—1)，其中典型是法国马尔巴赛双曲拱j吼坝高66米，拱顶中心角1350,底厚6．91米．顶厚1．5米，库容

8、5千万立方米)于1954年建成，1959年12月破坏，死亡421人。失事的主要原因是：左岸上部基础为页岩，没有处理好，蓄水后水渗入裂隙，产生扬压力；左岸重力墩的页岩基础受水浸蚀和