基于随机有限元的重力坝时变可靠度计算分析

发布时间：2021-03-02 14:35

　　我国水库总量较大,病险水库较多,其运行期的溃坝与非溃坝风险分析与处置是水库运行管理的关键技术。针对病险库坝材料老化特性,提出了基于随机有限元法的重力坝可靠度计算分析方法。以HYT电站为例,对左岸非溢流坝段抗滑稳定和坝体强度可靠指标进行了计算分析;并考虑了材料参数随运行时间的变化,进而对运行期的可靠度时程变化规律进行了分析。结果显示,校核洪水位工况层面抗滑稳定可靠指标和坝顶浆砌石部分单轴拉伸准则对应的强度可靠指标小于目标可靠指标,要重点关注;且该坝段的抗滑稳定和强度可靠指标均随着运行时间的增长而有所下降。提出的方法计算效率高,能考虑众多实际影响因素,计算结果符合实际规律,在分析重力坝可靠性时合理有效。 

【文章来源】：人民黄河. 2020,42(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

校核洪水位工况坝体主应力及强度可靠指标分布

图1 校核洪水位工况坝体主应力及强度可靠指标分布两种工况下坝体的主应力分布符合一般规律,且与对应强度可靠指标的分布规律一致。坝顶浆砌石部分的可靠指标比大坝主体混凝土部分的可靠指标小,原因是坝顶浆砌石强度比大坝主体混凝土强度小。对大坝主体混凝土部分,单轴拉伸准则对应的可靠指标在坝踵处最小,单轴压缩准则对应的可靠指标在坝趾处最小,最小值为校核洪水位工况下单轴拉伸准则对应的3.48。对坝顶浆砌石部分,强度可靠指标最小值为校核洪水位工况单轴拉伸准则对应的0.67,依据《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》(GB50199—2013)[11],混凝土重力坝在持久状况承载力极限状态下,结构安全级别为Ⅱ级时,二类破坏目标可靠指标为3.70。校核洪水位工况下,单轴拉伸准则对应的强度可靠指标小于目标可靠指标,且坝顶浆砌石部分点可靠指标更小,因此要重点关注校核洪水位工况下坝顶浆砌石部分的抗拉性能。

为分析混凝土老化对坝体强度可靠指标的影响,计算了各运行时间下坝踵处单轴拉伸准则及坝址处单轴压缩准则对应的强度可靠指标β,见图3。由图3可知,各种情况下,可靠指标随运行时间的增长基本呈线性下降趋势。从建坝到大坝运行50 a,除校核洪水位工况坝踵处单轴拉伸准则对应的可靠指标减小值的绝对值达到0.38外,其余情况可靠指标减小值的绝对值较小,为0.1左右。2.4 抗滑稳定可靠指标计算结果分析

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3059432