锦屏一级水电站拱坝坝肩岩体整体稳定安全度研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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 白重应力场模拟方法研究
• 3.4.1 自重应力场模拟方泫介绍
• 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