锦屏一级水电站拱坝坝肩岩体整体稳定安全度研究

摘要

拱坝是一种重要的坝型，由于安全度高、经济指标好而在我国广泛运用。但由于拱坝结构复杂以及地质条件的不确定性，我们对拱坝的认识仍然存在一定不足，在这些问题中坝肩稳定问题是一项重要的研究课题。本文基于有限元仿真软件MSC．MARC，研究锦屏一级特高拱坝坝肩岩体的整体稳定安全度。具体内容如下： 1．介绍拱坝研究状况以及最新进展，并说明拱坝的研究方法； 2．阐述水工结构工程有限元分析中非线性计算的基本理论与方法，介绍坝肩稳定安全系数的求解方法及失稳判据； 3．介绍MSC．MARC软件，并就运用MCS．MARC软件研究水工结构工程中遇到的材料屈服准则、水荷载的计算以及初始地应力场的模拟等问题作简单的探讨，并列举实例进行基岩自重应力场的模拟方法研究； 4．利用MSC．MARC软件建立锦屏一级拱坝三维有限元模型，主要研究对左岸坝肩进行处理与不进行处理两种方案，并分析正常工况下坝体与坝肩(基)的应力、位移、屈服区等。采用超载法与降强法分析拱坝坝肩岩体整体稳定安全度，并将本文的计算成果与文献[70]的左岸坝肩未进行处理的计算成果进行对比分析，指出左岸坝肩进行处理的原因及可行性，希望能给锦屏工程的设计、施工以及类似工程提供一定的参考作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2拱坝坝肩稳定研究的重要性

1.3拱坝坝肩岩体稳定的研究理论及方法

1.3.1地质力学模型试验法

1.3.2刚性体法

1.3.3变形体法

1.4问题的提出及本文的主要工作

第二章拱坝坝肩稳定三维非线性有限元研究

2.1概述

2.2非线性有限元基本理论与方法

2.2.1非线性问题的分类

2.2.2弹塑性分析基本原理

2.2.3非线性有限元分析方法

2.3坝肩稳定分析中的强度准则

2.3.1 Mohr-Coulomb准则

2.3.2 Drucker-Prager屈服准则

2.4拱坝坝肩稳定安全系数的求解方法及失稳判据

2.4.1坝肩稳定安全系数的求解方法

2.4.2失稳判据

2.4.3规范规定的坝肩稳定分析方法介绍

2.5本章小结

第三章MSC.MARC在水工结构工程中的应用研究

3.1 MSC.MARC软件介绍

3.1.1 MSC.MARC软件概述

3.1.2 Marc/Mentat结果输出

3.2材料的屈服准则

3.2.1岩体材料屈服准则的选取

3.2.2坝体混凝土材料屈服准则的选取

3.3水荷载的计算问题

3.4自重应力场模拟方法研究

3.4.1自重应力场模拟方法介绍

3.4.2算例分析

3.5本章小结

第四章锦屏水电站拱坝坝肩岩体整体稳定安全度研究

4.1引言

4.2锦屏一级水电站工程概况

4.2.1工程简介

4.2.3工程地质条件

4.3处理前方案研究

4.3.1有限元计算模型及计算资料

4.3.2正常运行工况拱坝与基岩的应力、位移、屈服区分析

4.3.3坝肩岩体整体稳定安全度分析

4.4处理后方案研究

4.4.1有限元计算模型及计算资料

4.4.2正常运行工况坝体与基岩的应力、位移、屈服区分析

4.4.3坝肩岩体整体稳定安全度分析

4.5成果对比分析

4.5.1位移成果对比分析

4.5.2整体稳定安全度对比分析

4.6结论与建议

4.7本章小结

第五章总结与建议

5.1总结

5.2建议

参考文献

致谢