基于有限元滑面应力法的高面板堆石坝三维抗震稳定分析
发布时间：2022-02-22 01:32
随着我国越来越多的高土石坝规划建设在中西部地质条件复杂、地震活动频繁的地区,高土石坝抗震稳定的设计和安全评价得到了更多的关注。尤其对于300m级超高坝,以往的二维和拟静力稳定分析方法已经不能满足实际工程评价要求。所以高土石坝的三维动力稳定研究对于坝坡抗震安全有着极其重要的工程价值和理论意义。本文基于有限元滑面应力法,将二维有限元动力稳定分析思想拓展到三维,从极限平衡法的基本理论和有限元的实现方法出发,综合考虑安全系数和滑移量作为评价标准,详细研究了高面板堆石坝在地震动作用下的稳定特性,初步建立了三维高土石坝抗震稳定评价方法。本文主要工作如下:（1）对目前边坡稳定分析的主要方法进行了对比。传统的极限平衡法虽然具有很多优点和工程经验,但不适用于高效率大规模计算的高土石坝工程。有限元强度折减法适用于土体材料较为复杂的边坡计算,但其受限于失稳评价标准的复杂,较难实现整体的连续动力计算。有限元滑面应力法可以较好地与目前发展成熟的三维非线性动力分析相结合,有着良好的工程应用价值。（2）基于有限元滑面应力法和块体旋滑法,采用C++程序设计语言编制了三维坝坡动力稳定分析程序,并且通过与典型算例的结果对...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 极限平衡法
1.2.2 有限单元法
1.3 本文研究内容
2 稳定分析方法探讨
2.1 极限平衡法
2.2 有限元强度折减法
2.3 有限元滑面应力法
2.4 小结
3 三维有限元滑面应力法理论及程序
3.1 三维有限元滑面应力法理论
3.2 三维滑移量计算方法
3.3 程序框架及难点
3.3.1 程序流程及优化
3.3.2 滑面离散方法
3.3.3 主滑动方向控制及投影
3.3.4 滑裂面可视化处理
3.3.5 并行运算及效率
3.4 网格敏感性验证
3.5 算例验证
3.6 小结
4 面板堆石坝三维稳定分析
4.1 引言
4.2 面板坝有限元模型及工况
4.3 面板坝材料参数
4.4 地震动输入
4.5 计算结果分析
4.5.1 典型高面板堆石坝动力稳定特性
4.5.2 不对称河谷的影响
4.5.3 河谷宽度的影响
5 工程实例研究
5.1 工程概况
5.2 坝体计算模型
5.2.1 有限元模型
5.2.2 计算参数
5.2.3 地震动输入
5.3 计算结果
5.3.1 坝体有限元计算结果
5.3.2 坝体动力稳定计算结果分析
5.4 小结
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国高土石坝抗震安全研究进展[J]. 王富强,刘超,周建平,杨泽艳. 水电与抽水蓄能. 2017(02)
[2]一种双折减系数的强度折减法研究[J]. 袁维,李小春,王伟,白冰,王奇智,陈祥军. 岩土力学. 2016(08)
[3]Numerical simulation of the separation between concrete face slabs and cushion layer of Zipingpu dam during the Wenchuan earthquake[J]. KONG XianJing,LIU JingMao,ZOU DeGao. Science China（Technological Sciences）. 2016(04)
[4]考虑堆石料软化特性的坝坡动力稳定和滑移变形分析[J]. 周扬,邹德高,徐斌,滕晓威,孔宪京. 岩土工程学报. 2016(09)
[5]基于强度折减法的三维边坡失稳判据[J]. 周元辅,邓建辉,崔玉龙,郑洪春,陈滔. 岩土力学. 2014(05)
[6]基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 陈国庆,黄润秋,石豫川,许强. 岩石力学与工程学报. 2014(02)
[7]基于有限元应力的三维边坡稳定性分析[J]. 郭明伟,李春光,王水林. 岩石力学与工程学报. 2012(12)
[8]基于强度折减的边坡动力安全系数确定方法研究[J]. 郭院成,陈涛,钱辉. 土木工程学报. 2012(S2)
[9]高土石坝坝坡地震稳定分析研究[J]. 徐斌,邹德高,孔宪京,董光辉. 岩土工程学报. 2012(01)
[10]基于矢量和方法的边坡动力稳定性分析[J]. 郭明伟,葛修润,王水林,王欢. 岩石力学与工程学报. 2011(03)
博士论文
[1]地震时高土石坝的弹塑性分析和抗震措施研究[D]. 朱亚林.大连理工大学 2011
本文编号：3638419
【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 极限平衡法
1.2.2 有限单元法
1.3 本文研究内容
2 稳定分析方法探讨
2.1 极限平衡法
2.2 有限元强度折减法
2.3 有限元滑面应力法
2.4 小结
3 三维有限元滑面应力法理论及程序
3.1 三维有限元滑面应力法理论
3.2 三维滑移量计算方法
3.3 程序框架及难点
3.3.1 程序流程及优化
3.3.2 滑面离散方法
3.3.3 主滑动方向控制及投影
3.3.4 滑裂面可视化处理
3.3.5 并行运算及效率
3.4 网格敏感性验证
3.5 算例验证
3.6 小结
4 面板堆石坝三维稳定分析
4.1 引言
4.2 面板坝有限元模型及工况
4.3 面板坝材料参数
4.4 地震动输入
4.5 计算结果分析
4.5.1 典型高面板堆石坝动力稳定特性
4.5.2 不对称河谷的影响
4.5.3 河谷宽度的影响
5 工程实例研究
5.1 工程概况
5.2 坝体计算模型
5.2.1 有限元模型
5.2.2 计算参数
5.2.3 地震动输入
5.3 计算结果
5.3.1 坝体有限元计算结果
5.3.2 坝体动力稳定计算结果分析
5.4 小结
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国高土石坝抗震安全研究进展[J]. 王富强,刘超,周建平,杨泽艳. 水电与抽水蓄能. 2017(02)
[2]一种双折减系数的强度折减法研究[J]. 袁维,李小春,王伟,白冰,王奇智,陈祥军. 岩土力学. 2016(08)
[3]Numerical simulation of the separation between concrete face slabs and cushion layer of Zipingpu dam during the Wenchuan earthquake[J]. KONG XianJing,LIU JingMao,ZOU DeGao. Science China（Technological Sciences）. 2016(04)
[4]考虑堆石料软化特性的坝坡动力稳定和滑移变形分析[J]. 周扬,邹德高,徐斌,滕晓威,孔宪京. 岩土工程学报. 2016(09)
[5]基于强度折减法的三维边坡失稳判据[J]. 周元辅,邓建辉,崔玉龙,郑洪春,陈滔. 岩土力学. 2014(05)
[6]基于动态和整体强度折减法的边坡稳定性分析[J]. 陈国庆,黄润秋,石豫川,许强. 岩石力学与工程学报. 2014(02)
[7]基于有限元应力的三维边坡稳定性分析[J]. 郭明伟,李春光,王水林. 岩石力学与工程学报. 2012(12)
[8]基于强度折减的边坡动力安全系数确定方法研究[J]. 郭院成,陈涛,钱辉. 土木工程学报. 2012(S2)
[9]高土石坝坝坡地震稳定分析研究[J]. 徐斌,邹德高,孔宪京,董光辉. 岩土工程学报. 2012(01)
[10]基于矢量和方法的边坡动力稳定性分析[J]. 郭明伟,葛修润,王水林,王欢. 岩石力学与工程学报. 2011(03)
博士论文
[1]地震时高土石坝的弹塑性分析和抗震措施研究[D]. 朱亚林.大连理工大学 2011
本文编号：3638419
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3638419.html
