混凝土重力坝建基面抗滑稳定性研究

摘要

混凝土重力坝依靠自身重量来维持稳定，一直以来都是我国水利枢纽建设中主要的坝型之一，而重力坝建基面由于结合力较差或岩基表面容易风化破碎以及节理裂隙发育等原因，一直是重力坝抗滑稳定中最危险的滑动面之一。
　　 本文在综述国内外重力坝抗滑稳定的破坏模式、研究方法及国内外现状的基础上，进行重力坝沿建基面抗滑稳定分析，主要内容如下:
　　 1.对重力坝沿建基面滑动失稳的风险因子进行辨识，采用故障树分析方法建立重力坝沿建基面滑动破坏的故障树模型，并采用结构重要度方法和模糊综合评价法对重力坝沿建基面滑动的风险因子影响程度进行分级排序，决定对洪水、地震和山体滑坡这三个风险因子进行进一步的分析;
　　 2.以koyna混凝土重力坝为工程背景建立有限元模型，采用强度折减法研究重力坝在洪水作用下，重力坝塑性区分布及安全系数;
　　 3.采用功率谱法研究重力坝在地震作用下的动力响应，得出重力坝各关键点的位移、应力、速度、加速度及加速度响应功率谱;
　　 4.采用时程分析法研究重力坝在地震作用下的动力响应，得出重力坝在地震作用下的安全系数、坝顶位移以及塑性区等;
　　 5.采用海港水文规范计算地震作用下滑坡产生的波浪力，并分析重力坝在地震和滑坡共同作用下的安全系数、塑性分布区等，并与仅地震作用下计算出的相应结果进行对比分析。
　　 本文得到的各种工况下重力坝的安全系数、塑性区分布等，可为重力坝的安全运行、除险加固、地震以及地震伴随次生灾害情况下大坝的设计和建设提供一定的参考依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 重力坝抗滑稳定的破坏模式、分析方法以及研究现状

1．2．1 破坏模式

1．2．2 国内外研究现状

1．3 本文的研究内容和技术路线

1．3．1 本文研究内容

1．3．2 技术路线

1．4 本文的创新点

第二章 重力坝建基面滑动失效破坏的故障树绘制

2．1 故障树简介

2．1．1 基本名词和符号

2．1．2 故障树建立的规则和步骤

2．2 重力坝建基面滑动的故障树绘制

2．3 重力坝建基面滑动故障树的结构重要度

2．3．1 最小割集法和结构重要度的基本概念

2．3．2 重力坝建基面滑动故障树的风险因子结构重要度排序

2．4 重力坝建基面滑动风险因子影响程度的模糊综合评价

2．5 本章小结

第三章 洪水作用下重力坝建基面失效破坏分析

3．1 重力坝的有限元分析问题

3．1．1 有限元软件MSC．Marc

3．1．2 强度折减法

3．2 材料屈服准则

3．2．1 坝体混凝土屈服准则

3．2．2 坝基屈服准则

3．3 洪水作用下重力坝抗滑稳定分析

3．3．1 工程概况

3．3．2 计算结果

3．4 本章小结

第四章 地震作用下重力坝建基面抗滑稳定分析

4．1 动力作用下的重力坝的分析模型

4．1．1 四种动力输入模型

4．1．2 地震响应分析方法

4．2 功率谱分析

4．2．1 功率谱密度函数

4．2．2 功率谱密度函数计算结果

4．2．3 功率谱分析结果

4．3 地震加速度时程分析

4．3．1 地震加速度时程曲线

4．3．2 阻尼

4．3．3 动水压力

4．3．4 应力代数和比值法

4．3．5 加速度时程分析结果

4．4 本章小结

第五章 地震和滑坡作用下重力坝建基面抗滑稳定分析

5．1 滑坡作用下重力坝坝前波浪力计算

5．1．1 滑坡体速度计算方法

5．1．2 斜向运动模式下初始涌浪高度计算公式

5．1．3 滑坡涌浪的周期计算

5．1．4 滑坡作用下重力坝坝面波浪力的计算

5．1．5 波浪力计算结果

5．2 计算结果

5．3 本章小结

第六章 结论和展望

6．1 本文主要结论

6．2 本文创新点

6．3 今后工作展望

参考文献

致谢

硕士期间参与的科研项目

硕士期间参与的学术会议

硕士期间发表的论文

学位论文评阅及答辩情况表