碾压混凝土高拱坝坝肩稳定及坝体开裂静动力分析

摘要：

强震区高拱坝抗震问题的研究十分重要,高拱坝静力稳定研究和极限抗震能力复核,是确保地震后不发生库水失控下泄的关键课题之一.采用物理模型试验与数值计算的方法,根据汶川震后新核定参数,并考虑降强因素的影响,对沙牌碾压混凝土拱坝进行静动力分析和复核.通过三维地质力学模型综合法静力破坏试验,研究拱坝坝肩在正常荷载作用下的稳定安全性,得到沙牌拱坝坝肩综合稳定安全系数为3.76,建议对两坝肩开裂较严重区域进行加固处理.在此基础上,基于反应谱理论进行三维有限元动力分析,将应力成果导入开发程序由Drucker-Prager (D-P)和Mohr-Coulomb (M-C)准则对加固后的沙牌拱坝进行动力复核计算,并研究大坝的开裂情况和极限抗震能力,计算结果表明,沙牌拱坝的整体抗震稳定性能良好,仅在万年一遇地震工况下发生坝肩浅表层失稳.研究成果表明,沙牌拱坝坝肩稳定性较高、坝肩加固效果良好,从而在“5.12”汶川地震中表现出超强的整体稳定性和抗震能力,其全面开展的研究工作和采取的工程措施可供国内强震区同类型拱坝工程建设及运行借鉴和参考.

关键词：碾压混凝土拱坝、地质力学模型试验、三维动力有限元分析、坝肩稳定、坝体开裂

所属期刊栏目：36

分类号：TU476(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No.51379139,No.51409179;Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant Nos.51379139 and 51409179.

在线出版日期：2016-02-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3541-3547,3575