提高重力坝深层抗滑稳定可靠度的措施-论文.pdf

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1、设计施工水利规划与设计2014年第6期提高重力坝深层抗滑稳定可靠度的措施张宝香丁守业杨刚(胶南水利勘察设计院山东胶南266400)【摘要】重力坝深层抗滑稳定一直都是设计的重点和难点，而由于问题的多样性和复杂性，目前都是靠一些经验公式和算法来分析，没有统一的标准和规定。本文将介绍重力坝深层抗滑稳定可靠度的理论及计算公式，分析各个因素对于抗滑稳定可靠度的影响，提出一些有效的工程措施。【关键词】重力坝抗滑稳定可靠度【中图分类号】TV61【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2014)06-0083-04【DOI编码】10．3969／

2、j．iSSFI．1672—2469．2014．06．0271前言际工程问题的方法等，这些都是计算可靠度的经典计算方法。下面介绍重力坝深层抗滑稳定可靠随着社会经济的发展，一些简单的建基面度计算中经常使用的方法。或者是浅层基岩不稳的情况已经很少发现，但是2．1极限状态方程水利水电工程也呈现出多样化的发展趋势，出现了更多复杂的问题，其中重力坝深层抗滑稳定l可靠度问题就一直困扰着水利行业，各种棘手＼的问题对水利大坝建设水平提出了更高的要求。～重力坝的深层抗滑可靠度是整个大坝工程的重l＼要环节和基础因素。长期以来，我国水工建筑建设都是采用经验性的

3、公式和方法，有时不能很好的贴近实际情况。对于重力坝的稳定分析而言，我国混凝土重力坝标准中，对于纯摩擦公式计算和按抗剪断公式计算按经验分别规定了抗滑稳图1双斜滑动面不惹图定安全系数，只代表重力坝抗滑稳定可靠度的设如图l所示是双斜滑动面受力示意图，假计标准，且这两个系数差别很大。我国现行的行设材料参数’、、ci、c为抗剪断强度参业标准《混凝土重力坝设计规范》多采用刚体极限平衡法来进行分析，并没有对计算方法等提出数，相互独立且服从正态分布，岩体容重为明确的标准。近年来，学者们对重力坝设计进行，大坝混凝土容重为，扬压力系数口’为基本了大量的研究

4、，尤其是深层抗滑稳定可靠度理随机变量，其中。、、、c的均值为Uf,论，取得了很大进展。、cl、Uf2、甜。2，标准差为O"A、、O'f2、2重力坝深层抗滑稳定可靠度分析2。根据图1中两块体BCD和ABD的受力平衡，可靠度分析有很多方法，有一次二阶矩法，分别建立沿图1滑动面BC和AB的极限状态方程，当随机变量不清楚时，采用一、二阶矩的理论模图示中抗力Q则采用具有经验公式的等安全系数型求解可靠度的方法；JC法。基本方法是将各法求解。种随机变量当量正态化，进而用二阶矩求出可靠块体ABD的极限状态方程为：度指标；蒙特卡洛方法，是一种用统计来解决

5、实作者简介：张宝香(1977年一)，女，工程师。·83·设计施工水利规划与设计2014年第6期zI一[《6l+∑W)cos~-∑Pair~-0#l一口)每(1)取一个初值作为验算初始点；si融一UI】牛Qcos{~-a)+Al一(2)利用偏导数确定极限状态函数的偏导[P∞瓣+《GI十∑w)嚣i】～]0数、aZ、、署；(式1)块体BCD的极限状态方程为：《嚣t+∑弼m一∑触《辱一嘞+魏姗一骗+=^【Geo~+osmt#++lsi带一]l+一i哟一／t一田l[Qco鑫《声+—+蝴一0筹【哟一／肇一目】筹·矗(式2)上面的式子称为结构的状态函

6、数或者是功爱【州一／】a_Q能函数，当Z>O时，重力坝结构处于可靠状态；筹=伪《哟一／当Z=O时，该结构达到极限状态，这也是极限再用抗力Q对基本变量求导状态方程的含义；当Z(O时，该结构将会处于(3)由上面的式子可以求出极限函数的对失效的状态，面临危险。近年来，很多学者进行随机变量的偏导数，带入通过迭代的方式，了大量的观测和实验，对深入研究了重力坝的各最后可以求出可靠指标B。种随机变量的分布特性，可以发现：一种随机变第二种是：将在验算点空间进行线性化，量对几种分布类型都有很好的契合性，上面的功可以得到等效线性功能函数：能函数中随机变量也

7、符合这一特质，经过检验，都符合正态分布。。：∑+层2．2基于安全系数的重力坝深层抗滑稳定可靠度分析：∑：+在重力坝抗滑稳定可靠度分析中，对于静不定以及非线性问题，一般认为是无法将抗力在等式中1、为块体ABD和BCD的可作用相应完全区分开，安全系数也不再是简靠性系数；口、为原功能函数和的单的形式，这些药复杂的分析。所以定义广义敏感系数。等效线性化功能函数的相关系数为：的安全系数，通过刚体极限平衡法以及非线性方程等基础知识求解，研究安全系数和静不定，P一∑锄a豁非线性等问题之间的联系。建立方程为：由此可知双斜面的可靠性指标为Z=K一1．0=

8、0失效函数形式为一一矿l巨H(～A)+一盛)一(一岛，一恁lP)](纠{c一，一摩≈圣[亏]西c一区2．3重力坝深层抗滑稳定可靠性分析模式及计A—葶，BA(晟一A)算步骤3重力坝深层抗滑稳定可靠度实例分析当