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《桑郎拱坝整体稳定安全度数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第40卷第4期武汉大学学报(工学版)Vol.40No.42007年8月EngineeringJournalofWuhanUniversityAug.2007文章编号:167128844(2007)0420022204桑郎拱坝整体稳定安全度数值分析熊堃,何蕴龙,肖伟(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072)摘要:采用三维弹塑性有限元方法,利用超载法、强度储备系数法和综合法分析了桑郎拱坝的失稳破坏过程,得到其整体破坏特征和整体安全系数.计算结果表明,模拟破坏的方法不同,其渐进破坏过程和失稳模式不同,
2、但各种方法都同时反映出两侧拱端是坝体最薄弱的部位,而根据收敛性和突变性综合判断得到大坝的整体安全度,该稳定安全度满足要求.关键词:拱坝;三维弹塑性有限元;整体安全度;超载法;强度储备系数法中图分类号:TV642.4文献标志码:ANumericalanalysisofstabilityofSanglangarchdamXIONGKun,HEYunlong,XIAOWei(StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniver
3、sity,Wuhan430072,China)Abstract:Basedonthethree2dimensionalelastoplasticFEM,thefailureprocessofSanglangarchdamisstudiedwithoverloadmethod,strengthreductionmethodandsyntheticmethodrespectively.Thefailuremechanismofthedamanditsintegralsafetydegreearestudied.Thecomp
4、utationresultsshowthatthedifferentsimulationmethodsleadtodifferentdestructionprocessesanddifferentfailuremodesforthedam.However,allthemethodspresentthatthearchabutmentsaretheweakestpositionofthedambody.Theintegralsafetyofthedamisestimatedsyntheticallybytheconverg
5、enceofinteractiveprocessandcatastrophepointofthesolution.TheresearchresultsshowthatthesafetymarginofSanglangarchdammeetsthedesigndemand.Keywords:Sanglangarchdam;threedimensionalelastoplasticFEM;safety;overloadmethod;strengthreductionmethod桑郎坝址位于贵州省望谟县桑郎镇上游4km为了正确
6、分析评价其整体稳定安全度和研究的“V”形狭谷河段,碾压混凝土拱坝为变圆心双曲可能的破坏模式,本文采用三维弹塑性有限元数值拱坝结构,坝体剖面顶宽5m,坝顶高程507.0m,分析,对大坝整体进行渐进破坏的计算分析,利用底宽17.5m,坝高90m,属高坝;其厚高比为超载法、强度储备系数法以及综合法等多种方法,0.194,属薄拱坝.坝址河床为弱微风化带,裂隙短对比运用各种方法所得到的坝体整体安全度以及少且多闭合,未发现缓倾结构面发育,两坝肩下游破坏过程,探讨了桑郎拱坝可能的失稳模式、相应两岸抗滑岩体宽厚,岩体及坡面完整.结构面组
7、合的超载安全系数、强度储备安全系数和综合安全系基本不构成沿岸坡剪出的离立滑移体,拱座岩体的数,在上述计算分析的基础上,对桑郎拱坝整体安结构特征比较有利于坝肩的抗滑稳定.全度作出评价.收稿日期:2007201219作者简介:熊堃(19842),男,湖北谷城人,博士研究生,研究方向为水工结构工程.第4期熊堃,等:桑郎拱坝整体稳定安全度数值分析23[2]可以表示为1数值仿真计算模型RK=F1.1弹塑性本构模型式中:R为结构的抗力;F为结构承受的荷载.本文材料本构关系采用弹塑性模型,屈服准则采用常用的Drucker2Prager
8、准则,即2.1超载法1如图2所示,当使用超容重法(三角形超载)2f=αI1+J2-H=0时,超载安全系数为其中,α、H选取的计算公式使Druker2Prager准则1与摩尔2库仑屈服准则(M2C准则)在平面应变条件F′2γH0·H0γK1====Kγ下表达式一致,在π平面内表示D2P圆外接M2CF1γ0γ0H0·H0
