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拱坝坝肩岩体的三维稳定分析

作　者: 王爱林
导　师: 陆晓敏
学　校: 河海大学
专　业: 工程力学
关键词: 拱坝坝肩稳定分析刚体极限平衡非线性有限元优化复形法拟牛顿迭代法剪应变等值线预滑面
分类号: TV642.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

拱坝是一种重要的坝型，以其结构合理和体形优美而著称。拱坝是所有挡水建筑物中最为安全的一种。由于拱坝优良的力学性能和造价的经济性，拱坝的应用越来越广泛。当前，随着水利水电事业的发展，拱坝应用范围的扩大，地质条件优良的坝址逐渐被开发利用，拦河坝(包括拱坝)不得不修建在地质条件相对较差和很差的坝址上，这很大程度上增加了拱坝坝肩(坝基)稳定分析研究的必要性。拱坝坝肩岩体的稳定分析方法包括数值分析法和模型试验法。本文对拱坝坝肩的稳定的数值分析方法做了综述，总的来说数值分析方法分为确定性方法和非确定性方法。确定性方法包括刚体极限平衡法、有限元法和非连续性介质力学法(包括块体单元法，界面元法，离散单元法，DDA，拉格朗日元法，流形元法)等；非确定性方法包括随机分析法和模糊分析法等。文中对每种分析方法的优缺点做了讨论。本文对其中最常用的刚体极限平衡法做了补充，把错动角度作为优化变量，利用复形法和拟牛顿迭代法，按照岩体沿抗滑力最小的面滑动的原则，求出可能最小安全系数；并且在进行有限元分析时提出以剪应变等值线来确定或认证预滑面。最后，作者就一些需要进一步解决的问题提出了展望。

全文目录

第一章绪论  7-17
  §1．1 引言  7-8
  §1．2 拱坝坝肩稳定研究分析方法  8-14
  §1．3 问题的提出及本文的工作  14-17
第二章刚体极限平衡法在拱坝坝肩岩体稳定分析中的应用  17-31
  §2．1 概述  17-20
  §2．2 拱坝坝肩可能的滑移形式  20-22
  §2．3 多块滑移体平衡方程的建立  22-31
第三章基于优化的刚体极限平衡法  31-48
  §3．1 前言  31
  §3．2 优化理论  31-33
  §3．3 复合形法  33-38
  §3．4 非线性求解方法——拟牛顿迭代法  38-42
  §3．5 基于优化的刚体极限平衡法  42-47
  §3．6 本章小结  47-48
第四章拱坝坝肩岩体的三维有限元分析  48-64
  §4．1 前言  48
  §4．2 有限元原理和思路  48-51
  §4．3 非线性有限元  51-58
  §4．4 非线性分析方法  58-61
  §4．5 预滑面的确定  61-63
  §4．6 本章小结  63-64
第五章实例分析溪洛渡拱坝坝肩稳定分析  64-77
  §5．1 工程概况  64
  §5．2 溪洛渡拱坝坝肩基本地形地质资料  64-66
  §5．3 分析结果  66-77
第六章总结与展望  77-79
参考文献  79-81

拱坝坝肩岩体的三维稳定分析

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