§3.3.1重力坝抗滑稳定分析概述 刚体极限平衡法: 将断裂面(指坝体、岩体或大坝与岩体组成的滑 裂体等)看成刚体,不考虑滑裂体本身和滑裂体之间 变形的影响,也不考虑滑裂面上应力分布情况,仅考 虑滑裂面上的合力(正压力、剪应力),而忽略力矩 的作用效应。 优点:概念清楚,计算简便,任何规模的工程均可 采用; 缺点:是不能考虑岩体受力后所产生变形的影响, 极限状态与允许的工作状态也有较大的出入
§3.3.1 重力坝抗滑稳定分析概述 刚体极限平衡法: 将断裂面(指坝体、岩体或大坝与岩体组成的滑 裂体等)看成刚体,不考虑滑裂体本身和滑裂体之间 变形的影响,也不考虑滑裂面上应力分布情况,仅考 虑滑裂面上的合力(正压力、剪应力),而忽略力矩 的作用效应。 优点:概念清楚,计算简便,任何规模的工程均可 采用; 缺点:是不能考虑岩体受力后所产生变形的影响, 极限状态与允许的工作状态也有较大的出入
§3.3.1重力坝抗滑稳定分析概述 有限单元法: 可计算地基受力后的应力场和位移场,并可模拟地 基中软弱结构面的局部化效应及多场耦合作用效应等, 研究地基破坏的发展全过程。 ●优点:可以考虑复杂地基的局部化效应及材料的非线性 本构关系,模拟地基及坝体变形与破坏的全过程等; 缺点:对有限元计算结果的应用及稳定判据的应用上尚 需进一步研究
§3.3.1 重力坝抗滑稳定分析概述 有限单元法: 可计算地基受力后的应力场和位移场,并可模拟地 基中软弱结构面的局部化效应及多场耦合作用效应等, 研究地基破坏的发展全过程。 优点:可以考虑复杂地基的局部化效应及材料的非线性 本构关系,模拟地基及坝体变形与破坏的全过程等; 缺点:对有限元计算结果的应用及稳定判据的应用上尚 需进一步研究
§3.3.1重力坝抗滑稳定分析概述 ★基于有限元法的重力坝抗滑稳定分析 一般常用的分析方法有 ♀超载法:将作用在坝体上的外荷载逐级加大,直至 滑动面的抗滑稳定处于临界状态,外荷载増大倍数 即为抗滑稳定安全系数; ♀强度储备法:降低软弱夹层和尾岩抗力体的抗剪参 数值,直至沿滑动面的抗滑稳定处于临界状态,抗 剪参数值的降低倍数即为安全系数; ♀剪力比例法:根据有限元法计算在设计荷载作用下 滑动面上的正应力和剪应力分布,求出滑动面上总 的抗滑力和和滑动力,两者的比值即为安全系数
§3.3.1 重力坝抗滑稳定分析概述 ★ 基于有限元法的重力坝抗滑稳定分析 一般常用的分析方法有: ♀超载法:将作用在坝体上的外荷载逐级加大,直至 滑动面的抗滑稳定处于临界状态,外荷载增大倍数 即为抗滑稳定安全系数; ♀强度储备法:降低软弱夹层和尾岩抗力体的抗剪参 数值,直至沿滑动面的抗滑稳定处于临界状态,抗 剪参数值的降低倍数即为安全系数; ♀剪力比例法:根据有限元法计算在设计荷载作用下 滑动面上的正应力和剪应力分布,求出滑动面上总 的抗滑力和和滑动力,两者的比值即为安全系数
§3.3.1重力坝抗滑稳定分析概述 地质力学模型试验法: 能较好地模拟基岩的结构、强度和变形特性, 以及自重、静水压力等荷载,能形象地显示滑移破坏 的过程。模拟內容不够全面和完善,不能完全依靠试 验定量解决问题。 优点∶能直观的模拟坝体与地基稳定体系中的主要影响 因素及变形与破坏全过程; 缺点:模拟內容有限,往往需要依据经验作适当简化, 模型一旦建立,不易修改、费用高、周期长,试验结 果受到测试技术与若干不确定性因素的影响等
§3.3.1 重力坝抗滑稳定分析概述 地质力学模型试验法: 能较好地模拟基岩的结构、强度和变形特性, 以及自重、静水压力等荷载,能形象地显示滑移破坏 的过程。模拟内容不够全面和完善,不能完全依靠试 验定量解决问题。 优点:能直观的模拟坝体与地基稳定体系中的主要影响 因素及变形与破坏全过程; 缺点:模拟内容有限,往往需要依据经验作适当简化, 模型一旦建立,不易修改、费用高、周期长,试验结 果受到测试技术与若干不确定性因素的影响等
§332坝基破坏机理 荷载:坝体自重、上、下游坝面水压力、坝基渗 透水压力、坝基岩体应力等。 研究方法:模型试验、数值分析等。 基本结论: ①在水库未蓄水或建成时的低水位状态,坝 体自重引起地基下沉,坝踵大于坝趾,坝基面 倾向上游;随着库水位的不断上升,坝踵位移 逐渐上抬,坝趾位移变化不明显(时增时减 在工程意义上可认为基本不变)。库满时,大 坝在产生向下游水平位移的同时,还有大致绕 坝趾向下游转动的趋势,坝基一般倾向下游
§3.3.2 坝基破坏机理 荷载:坝体自重、上、下游坝面水压力、坝基渗 透水压力、坝基岩体应力等。 研究方法:模型试验、数值分析等。 基本结论: ①在水库未蓄水或建成时的低水位状态,坝 体自重引起地基下沉,坝踵大于坝趾,坝基面 倾向上游;随着库水位的不断上升,坝踵位移 逐渐上抬,坝趾位移变化不明显(时增时减, 在工程意义上可认为基本不变)。库满时,大 坝在产生向下游水平位移的同时,还有大致绕 坝趾向下游转动的趋势,坝基一般倾向下游