基于COMSOL的不同库水位条件下土石坝坝坡稳定性分析 被引量：2

1

作者 梁俊群 罗滔 易宇 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期251-256,共6页

由库水位变化引起的渗透破坏是造成土石坝失稳的主要原因之一,坝体滑坡极易诱发地质灾害,严重威胁人类生命财产安全。针对库水位上升对土石坝坝体滑坡的影响,以某均质土坝为研究背景,借助COMSOL Multiphysics数值软件研究坝坡临界失稳... 由库水位变化引起的渗透破坏是造成土石坝失稳的主要原因之一,坝体滑坡极易诱发地质灾害,严重威胁人类生命财产安全。针对库水位上升对土石坝坝体滑坡的影响,以某均质土坝为研究背景,借助COMSOL Multiphysics数值软件研究坝坡临界失稳状态下的塑性区和水平位移变化,基于有限元强度折减法分析正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位3种工况下的坝坡稳定性。结果表明:随着库水位上升,土石坝内部浸润线位置提高,坝体的最大塑性应变和水平位移呈线性增大趋势,且最大值均出现在坝脚位置。坝脚处塑性区随折减系数SRF的增大逐渐向坝顶贯通,坝坡变形行为以剪切滑移为主。3种工况下稳定安全系数FOS分别为1.894、1.855和1.831,坝体稳定性不断降低,但均高于临界最小安全系数。 展开更多

关键词 土石坝 库水位 强度折减法 坝坡稳定性 安全系数

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库水位骤降时坝体渗流场及坝坡稳定性分析 被引量：28

2

作者 刘钊 柴军瑞 +1 位作者 陈兴周 徐维生 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第4期466-470,共5页

为了研究水位骤降时影响上游坝坡稳定性的因素,模拟坝坡在水位骤降时的渗流场及稳定性变化。基于土体渗透性,材料的非线性特性及水位下降率,利用有限元法对库水位变化下的渗流场进行瞬态分析,得出的自由水面线和孔隙水压力耗散等结果应... 为了研究水位骤降时影响上游坝坡稳定性的因素,模拟坝坡在水位骤降时的渗流场及稳定性变化。基于土体渗透性,材料的非线性特性及水位下降率,利用有限元法对库水位变化下的渗流场进行瞬态分析,得出的自由水面线和孔隙水压力耗散等结果应用于上游坝坡稳定性分析,坝坡稳定分析采用极限平衡法。实例分析表明:计算区域渗流场变化滞后于水位下降的时间;坝体渗透系数越小,水位骤降对其稳定性的不利影响越显著;水位下降速率越大,上游坝坡稳定性降低越快。 展开更多

关键词 坝坡稳定性 库水位骤降 渗流场 有限元模型 极限平衡法

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堆石坝加筋坝坡稳定性数值模拟研究 被引量：6

3

作者 冯志刚 朱俊高 陈晓明 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第1期117-121,共5页

地震作用下堆石坝坝顶堆石的稳定性值得关注。对格栅加筋堆石坝坝坡稳定性的影响进行了数值模拟;用拟静力法模拟水平和竖直向地震动荷载,运用考虑地震荷载的瑞典圆弧滑动法,对坝体整体和坝顶局部区域坝坡稳定性进行了模拟研究;对格栅加... 地震作用下堆石坝坝顶堆石的稳定性值得关注。对格栅加筋堆石坝坝坡稳定性的影响进行了数值模拟;用拟静力法模拟水平和竖直向地震动荷载,运用考虑地震荷载的瑞典圆弧滑动法,对坝体整体和坝顶局部区域坝坡稳定性进行了模拟研究;对格栅加筋堆石坝的机理进行了探讨。计算结果表明,加筋可以有效提高坝顶局部区域的抗震性能和坝坡稳定安全系数,且随着格栅加筋层数和格栅抗拉强度的增加,其加筋效果愈加显著。 展开更多

关键词 堆石坝 加筋 坝坡稳定性 数值模拟

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金佛山沥青混凝土心墙坝坝坡稳定性有限元分析 被引量：2

4

作者 张慧萍 邱珍锋 刘良军 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期206-210,共5页

针对重庆市金佛山水利工程沥青混凝土心墙堆石坝,采用有限元强度折减法,研究了上、下游坝坡在竣工期、蓄水期及水位骤降等不同工况下的稳定性。结果显示,在竣工期、蓄水期和水位骤降期的坝坡安全系数均符合规范要求。与极限平衡分析方... 针对重庆市金佛山水利工程沥青混凝土心墙堆石坝,采用有限元强度折减法,研究了上、下游坝坡在竣工期、蓄水期及水位骤降等不同工况下的稳定性。结果显示,在竣工期、蓄水期和水位骤降期的坝坡安全系数均符合规范要求。与极限平衡分析方法相比,强度折减法在滑弧面及塑性区的分析中弥补了极限平衡法中无法准确确定滑动面具体位置及滑体大小的缺陷,但是强度折减法计算结果偏安全,因此将两种方法结合进行稳定性分析,结果更为客观。 展开更多

关键词 沥青混凝土心墙坝 坝坡稳定性 有限元强度折减法 判定准则

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金佛山沥青混凝土心墙堆石坝坝坡稳定性分析 被引量：2

5

作者 刘良军 吴洋 李大炜 《水电能源科学》 北大核心 2013年第10期57-59,103,共4页

以重庆金佛山沥青混凝土心墙堆石坝工程为例,同时考虑非线性及线性强度指标,采用极限平衡法分析了大坝竣工期、蓄水期、水位骤降期及地震作用下的坝坡稳定性。结果表明,该堆石坝在7种计算方法下坝坡安全系数均满足规范要求,采用非线性... 以重庆金佛山沥青混凝土心墙堆石坝工程为例,同时考虑非线性及线性强度指标,采用极限平衡法分析了大坝竣工期、蓄水期、水位骤降期及地震作用下的坝坡稳定性。结果表明,该堆石坝在7种计算方法下坝坡安全系数均满足规范要求,采用非线性强度指标时危险滑弧深度贯通,计算结果合理。 展开更多

关键词 堆石坝 坝坡稳定性 极限平衡 库水位 地震作用

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库水位降落作用下均质土石坝渗流场及坝坡稳定性分析 被引量：28

6

作者 王开拓 谢利云 刘辉 《水电能源科学》 北大核心 2018年第8期81-84,51,共5页

为研究某水库均质土石坝库水位降落作用下均质土石坝瞬态流场特性及其对坝坡稳定性的影响,基于饱和-非饱和非稳定渗流理论及极限平衡法,应用GeoStudio有限元分析软件中的SEEP/W及SLOPE/W模块进行库水位降落作用下的瞬态渗流场及稳定性... 为研究某水库均质土石坝库水位降落作用下均质土石坝瞬态流场特性及其对坝坡稳定性的影响,基于饱和-非饱和非稳定渗流理论及极限平衡法,应用GeoStudio有限元分析软件中的SEEP/W及SLOPE/W模块进行库水位降落作用下的瞬态渗流场及稳定性数值模拟分析,探讨了不同速率库水位降落作用下的坝体内部渗流场及坝坡稳定性变化规律。结果表明,考虑非饱和渗流时,在库水位降落作用下,坝体浸润线变化滞后于库水位降落,且库水位降落速率越大,滞后现象越严重,上游坝坡内部形成倒流现象,产生指向坝坡外部的渗透压力;库水位降落作用下,坝坡稳定性呈现"降低—回升—平缓"的变化趋势,库水位降落速率越大,坝坡稳定性系数最小值越低,对坝坡稳定性越不利。研究结果可为土石坝边坡稳定性评价提供参考。 展开更多

关键词 均质土石坝 库水位降落 饱和-非饱和渗流 浸润线 坝坡稳定性

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库水位升降及材料劣化的坝坡稳定性分析 被引量：11

7

作者 史丽云 张婉霞 高垚 《水电能源科学》 北大核心 2021年第7期103-106,共4页

服役条件下坝坡稳定性验算是土石坝设计与运行中的一项重要内容,其稳定性直接关系到土石坝工程的安全与稳定。服役条件下库水位升降、坝体材料劣化及渗透能力的改变均对坝坡稳定性产生重要影响,为研究各因素对土石坝稳定性的影响,基于... 服役条件下坝坡稳定性验算是土石坝设计与运行中的一项重要内容,其稳定性直接关系到土石坝工程的安全与稳定。服役条件下库水位升降、坝体材料劣化及渗透能力的改变均对坝坡稳定性产生重要影响,为研究各因素对土石坝稳定性的影响,基于刚体极限平衡原理,结合Fredlund非饱和土抗剪强度理论,采用简化Bishop法分析了库水位升降、材料劣化及坝体渗透能力变化等条件下某长期服役土石坝坝区土体的基质吸力及坝坡稳定性。结果表明,坝区土体基质吸力随土体渗透系数及体积含水率的增大而减小;由于材料劣化导致的抗剪参数降低会促使坝坡的稳定性降低;在水位较低时,由材料劣化导致的土石坝稳定性降低占主导作用;在水位较高时,由水位升高导致的土石坝稳定性降低占主导作用。该方法适用于长期服役条件下土石坝稳定性的研究,可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 水位升降 材料劣化 孔隙水压力 渗透系数 基质吸力 坝坡稳定性

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考虑堆石料空间变异性的土石坝坝坡地震稳定性随机有限元分析 被引量：7

8

作者 杨鸽 D.V.Griffiths 朱晟 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期939-948,共10页

本文探讨了筑坝堆石料的空间变异性对土石坝坝坡动力稳定性的影响。以新疆某在建高面板堆石坝为例,在蒙特卡洛法的框架下,采用基于局部平均细分法的随机有限元法模拟考虑筑坝堆石料空间变异性时土石坝的地震响应及坝坡滑移情况,通过对... 本文探讨了筑坝堆石料的空间变异性对土石坝坝坡动力稳定性的影响。以新疆某在建高面板堆石坝为例,在蒙特卡洛法的框架下,采用基于局部平均细分法的随机有限元法模拟考虑筑坝堆石料空间变异性时土石坝的地震响应及坝坡滑移情况,通过对比随机有限元法和常规确定性有限元法的计算结果,提出:在地震动作用下,考虑筑坝材料空间变异性时,坝坡滑动体的数量、规模以及滑移量和滑动历时都有不同程度的增大,因而坝坡整体危险程度显著高于不考虑材料空间变异性的情况。坝坡各项动力安全性指标对筑坝材料空间变异性非常敏感;因而,考虑筑坝材料空间变异性时,各项安全性指标的离散性较大。 展开更多

关键词 坝坡地震稳定性 堆石料的空间变异性 随机有限元法

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抽蓄电站粘土心墙坝浸润线及坝坡稳定变化特性

9

作者 李连胜 郑福杰 +3 位作者 谢兴华 卢斌 张宇 谢东谊 《水电能源科学》 北大核心 2024年第11期121-125,共5页

基于孔隙介质饱和-非饱和渗流理论,将物理模型试验与数值模拟相结合,研究了库水位周期升降时,粘土心墙坝上游坝壳浸润线及坝坡稳定性的变化规律及其影响因素。结果表明,坝体内部的渗流场较库水位变化具有滞后性。上游坝壳渗透系数是影... 基于孔隙介质饱和-非饱和渗流理论,将物理模型试验与数值模拟相结合,研究了库水位周期升降时,粘土心墙坝上游坝壳浸润线及坝坡稳定性的变化规律及其影响因素。结果表明,坝体内部的渗流场较库水位变化具有滞后性。上游坝壳渗透系数是影响浸润线位置和坝坡稳定性的主要因素,上游坝壳渗透系数小1个数量级,上游浸润线位置要高2.60~3.00m,约占浸润线变化幅度的30%。水位降落速率、上游坝坡坡度对浸润线位置变化影响较小。此外,上游坝坡的稳定性随着水库水位周期性变化而呈周期性变化。 展开更多

关键词 粘土心墙坝 抽蓄电站 库水位变化 浸润线变化 坝坡稳定性

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上游式尾矿库回采利用坝坡动态稳定性研究 被引量：2

10

作者 周罕 付俊 +2 位作者 陈永贵 余璨 张丹丹 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第4期199-202,共4页

以上游式尾矿库回采的坝坡稳定性为研究对象,结合了34个工程钻孔开展了岩土体物理力学实验,完成了尾矿回采利用坝坡的动态稳定性研究。研究结果表明:由于回采过程中尾矿坝高度降低,坝体所受的横向及竖向荷载降低,坝体圆弧滑动区域下移,... 以上游式尾矿库回采的坝坡稳定性为研究对象,结合了34个工程钻孔开展了岩土体物理力学实验,完成了尾矿回采利用坝坡的动态稳定性研究。研究结果表明:由于回采过程中尾矿坝高度降低,坝体所受的横向及竖向荷载降低,坝体圆弧滑动区域下移,坝体安全系数逐渐增大;尾矿回采导致库岸边坡临空面加大、应力释放,饱和的强风化基岩再次揭露,库岸边坡安全系数随回采工程的进行逐渐减小。下一步研究应重点考虑尾矿回采下降速度、浸润线控制、固结排水及库岸位移监测等影响因素。 展开更多

关键词 上游式尾矿 尾矿回采 坝坡动态稳定性 安全系数

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库水位骤降对均质土坝坝坡稳定的影响分析 被引量：26

11

作者 王冬林 李宗利 张洪泉 《人民黄河》 CAS 北大核心 2011年第4期147-149,共3页

采用理正分析软件进行非恒定渗流分析计算和边坡稳定分析,研究了不同库水位降落速度、坝体渗透系数和给水度条件下均质土坝非稳定渗流场的变化规律,分析了上游坝坡的稳定性随着库水位下降及坝体渗流影响因素的变化规律。结果表明:当渗... 采用理正分析软件进行非恒定渗流分析计算和边坡稳定分析,研究了不同库水位降落速度、坝体渗透系数和给水度条件下均质土坝非稳定渗流场的变化规律,分析了上游坝坡的稳定性随着库水位下降及坝体渗流影响因素的变化规律。结果表明:当渗透系数大于0.043 2 m/d时,上游坝坡的滑动安全系数随着库水的下降而趋于稳定,但当渗透系数小于该值时,滑动安全系数随着库水位的下降而持续下降,说明当坝体的渗透系数特别小时,水位骤降对坝体滑动安全系数影响较大,并不存在最不利水位。 展开更多

关键词 土石坝 水位骤降 非稳定渗流 坝坡稳定性

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库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙坝渗透及抗震稳定性分析 被引量：3

12

作者 吴平 万燎榕 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第3期194-199,共6页

利用岩土软件Geostudio,根据非饱和渗流原理,以四方井水利枢纽中的黏土心墙土石坝为背景,分析了库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙土石坝上下游坝坡渗流特性及抗震稳定性。计算结果表明:库水位下降速率越大,上游坝坡的孔压力变化越剧烈... 利用岩土软件Geostudio,根据非饱和渗流原理,以四方井水利枢纽中的黏土心墙土石坝为背景,分析了库水位骤降偶遇地震作用下黏土心墙土石坝上下游坝坡渗流特性及抗震稳定性。计算结果表明:库水位下降速率越大,上游坝坡的孔压力变化越剧烈,安全稳定系数越小;监测点位置越高,孔压越难以达到稳定值。对于下游坝坡而言,孔压力变化相对平缓,监测点距离地下水位越远,孔压越难以稳定,孔压力响应库水位骤降的时间越长;库水位骤降至死水位情况下发生地震时,库水位骤降速率越大,上游坝坡安全系数越小,Newmark位移越大。下游坝坡的安全系数对于骤降速率不敏感,安全系数基本一致,Newmark位移非常接近。研究成果可为实际工程管理运行提供一定的参考。 展开更多

关键词 黏土心墙坝 库水位骤降 坝坡抗震稳定性 永久变形 孔隙水压力 非饱和渗流

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前期降雨与库水位变化对土石坝渗流及稳定特性影响研究 被引量：16

13

作者 李卓 方艺翔 +2 位作者 鲁洋 刘康 张勇敢 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2177-2186,I0025,共11页

气候变化给水库大坝安全运行管理带来前所未有的挑战,前期降雨、库水位变化是影响坝坡失稳的关键因素,且碾压式土石坝设计规范未考虑降雨对大坝坝坡或浅层坝坡稳定性的影响,水库大坝滑坡或溃坝严重威胁人民的生命安全并造成巨大经济损... 气候变化给水库大坝安全运行管理带来前所未有的挑战,前期降雨、库水位变化是影响坝坡失稳的关键因素,且碾压式土石坝设计规范未考虑降雨对大坝坝坡或浅层坝坡稳定性的影响,水库大坝滑坡或溃坝严重威胁人民的生命安全并造成巨大经济损失。以某水库心墙坝为研究对象,建立了有限元计算模型,研究了前期降雨、库水位变化对心墙坝渗流和稳定特性的影响,揭示了孔隙水压力、渗透比降和坝坡抗滑稳定安全系数的变化规律,并结合高密度电法和安全监测资料验证了计算模型的准确性。研究结果表明:前期降雨对大坝坝坡浅层范围孔隙水压力和抗滑稳定安全系数影响较大,对下游坝坡孔隙水压力影响程度由大到小依次为坡顶>坡肩(坡脚),随着降雨量增加下游坝坡10 m范围内孔隙水压力逐渐增大,坝坡表层土体达到饱和,主降雨后下游坝坡抗滑稳定安全系数减小较大;计算模型的浸润线高程与高密度电法、测压管水位高程均吻合,验证了计算模型的准确性;库水位是影响上游坝坡孔隙水压力和抗滑稳定安全系数的主要因素,对上游坝坡孔隙水压力影响程度由大到小依次为坡脚>坡肩>坡顶,降雨是导致下游坝坡孔隙水压力和抗滑稳定安全系数变化的主要因素;综合计算模型、高密度电法和安全监测资料,较好地分析了心墙坝孔隙水压力、渗透比降和抗滑稳定安全系数的变化规律,分析前期降雨、库水位变化为完善土石坝设计规范和水库大坝安全评价提供了科学依据。 展开更多

关键词 心墙坝 前期降雨 库水位 孔隙水压力 坝坡稳定性

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排水系统对灰坝渗流与稳定的影响分析

14

作者 张平 陈建康 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2003年第6期36-38,共3页

以河门口火电厂西沟灰场土坝为例,选择了两个控制断面及四种工况就其排水系统对坝体浸润线与坝坡稳定性的影响予以分析,认为灰坝上游铺设排水是保证坝坡稳定的关键,而当其上游排水失效时,坝基排水带对降低坝体浸润线和保持坝坡稳定效果... 以河门口火电厂西沟灰场土坝为例,选择了两个控制断面及四种工况就其排水系统对坝体浸润线与坝坡稳定性的影响予以分析,认为灰坝上游铺设排水是保证坝坡稳定的关键,而当其上游排水失效时,坝基排水带对降低坝体浸润线和保持坝坡稳定效果显著,可见灰坝上游加坝基排水方式是符合其工程特点的。 展开更多

关键词 灰坝 渗流 稳定 排水系统 控制断面 坝坡稳定性 坝体浸润线 排水方式 土石坝

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深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力分析 被引量：35

15

作者 赵剑明 温彦锋 +4 位作者 刘小生 陈宁 常亚屏 刘启旺 王宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期41-47,共7页

针对强震区深厚覆盖层上高土石坝的特点,在三维真非线性有效应力地震反应分析基础上,提出了一套深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力的研究方法。从稳定、变形、防渗体安全等方面,对建在深厚覆盖层上的长河坝高心墙堆石坝的极限抗震能力... 针对强震区深厚覆盖层上高土石坝的特点,在三维真非线性有效应力地震反应分析基础上,提出了一套深厚覆盖层上高土石坝极限抗震能力的研究方法。从稳定、变形、防渗体安全等方面,对建在深厚覆盖层上的长河坝高心墙堆石坝的极限抗震能力进行了研究和分析。根据坝坡稳定性、地震残余变形、液化可能性、单元抗震安全性、防渗心墙及坝基防渗墙安全等多角度的评价结果,初步认为,长河坝的极限抗震能力为0.50～0.55g。 展开更多

关键词 高土石坝 极限抗震能力 深厚覆盖层 坝坡稳定性 地震残余变形

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地震输入角度对抽水蓄能高面板堆石坝动反应影响研究 被引量：5

16

作者 党发宁 陈晶晶 +1 位作者 高天晴 高俊 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2022年第5期402-410,421,共10页

本文采用三维有限元计算方法和沈珠江动本构模型,研究某高烈度区大倾角坝基上高面板堆石坝的动反应特性。首先,讨论了地震波水平输入角度对面板堆石坝动反应的影响,以地震过程中坝顶峰值加速度,坝体最大动位移与最大动应力,面板最大变... 本文采用三维有限元计算方法和沈珠江动本构模型,研究某高烈度区大倾角坝基上高面板堆石坝的动反应特性。首先,讨论了地震波水平输入角度对面板堆石坝动反应的影响,以地震过程中坝顶峰值加速度,坝体最大动位移与最大动应力,面板最大变形值及最大动应力五个指标作为主要评判标准,对比地震波在八个不同水平输入角度下坝体动反应的大小,发现水平输入角度每改变45°,五个指标均随之变化,呈现“W”型变化规律,180°为最不利输入角度,各项指标都处于峰值点。然后,针对处于大倾角坝基上的抽水蓄能高面板坝进行了坝体动反应和坝坡稳定性分析,获得了堆石坝反应加速度随着坝高的增加而增大,以及震后存在残余变形等地震反应特性。最后验证了该工程坝体在地震反应过程中的安全性。研究结果可为高烈度地区倾斜坝基上高面板坝的动反应设计提供参考。 展开更多

关键词 地震波输入角度 面板坝 动力反应 时程分析 坝坡稳定性

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高面板堆石坝抗震安全评价标准与极限抗震能力研究 被引量：23

17

作者 赵剑明 刘小生 +2 位作者 杨玉生 李红军 杨正权 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2254-2261,共8页

针对强震区高面板堆石坝的特点,提出了基于稳定、变形、面板防渗体系安全的高面板坝抗震安全评价和极限抗震能力分析方法,并建议了坝坡抗震稳定、坝体局部动力稳定、坝体地震残余变形、面板防渗体系的抗震安全评价标准。对坝高超过250 ... 针对强震区高面板堆石坝的特点,提出了基于稳定、变形、面板防渗体系安全的高面板坝抗震安全评价和极限抗震能力分析方法,并建议了坝坡抗震稳定、坝体局部动力稳定、坝体地震残余变形、面板防渗体系的抗震安全评价标准。对坝高超过250 m的某高面板堆石坝进行了极限抗震能力分析,根据坝坡稳定性、地震残余变形、单元抗震安全性、面板防渗体系抗震安全性等多角度的评价结果,初步认为,该高面板堆石坝的极限抗震能力为0.50g^0.55g。 展开更多

关键词 高面板堆石坝 抗震安全评价标准 极限抗震能力 坝坡动力稳定性 地震残余变形

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河谷场地地震波传播解析模型及放大效应 被引量：23

18

作者 高玉峰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-25,共25页

从形态上看,自然界存在平坦、凸起和凹陷3种常见的地形及场地条件,而河谷场地是一种常见的凹陷地形,且在河谷场地修建了大量工程(如土石坝、桥梁等)。实际震害调查表明地形及场地条件对地震灾害影响很大。针对河谷场地地震波传播解析模... 从形态上看,自然界存在平坦、凸起和凹陷3种常见的地形及场地条件,而河谷场地是一种常见的凹陷地形,且在河谷场地修建了大量工程(如土石坝、桥梁等)。实际震害调查表明地形及场地条件对地震灾害影响很大。针对河谷场地地震波传播解析模型及放大效应,全面总结了笔者及其课题组长期以来的研究成果。主要包括以下4个方面:(1)提出了近源地形与场地效应的概念,用线源柱面SH波模拟入射地震波,平面波是其远场入射的特例,构造了线源柱面SH波自由场,定义了近源激励下的放大因子,实现了入射波波前弯曲及其地形放大效应,为其它地形和场地引起的近源放大效应研究开启了新的可能。(2)构建了非对称V形河谷地震波传播解析模型,包括亥姆霍兹运动方程、河谷表面自由边界条件及虚拟辅助边界应力与位移连续条件,提出了区域分解与区域匹配分两步走的策略,首先将整个区域分解成3个符合极坐标系的子区域,在子区域中对运动方程进行求解获得相应的波场(含有未知系数),然后将各个子区域的波场在边界进行匹配,利用边界条件求解未知系数,从而获得整个区域的波场解答以及柱面SH波的二维散射规律,揭示了非对称V形河谷的差异放大效应,这将对建在非对称V形河谷上的长大跨度工程有着不可忽视的影响。(3)U形河谷在地球表面是普遍存在的,由于缺少实际地震记录和理论研究,U形河谷的地形放大效应仍然未知。构建了U形河谷解析模型,本质上也就是亥姆霍兹方程的边值问题,并得到了这个问题的波函数级数解,发现了U形河谷谷底对地震波的异常放大现象,改变了学术界以往认为凹陷地形底部地震动一定会衰减的不全面认识,并被用来解释中世纪暖期美国亚利桑那州的大量山体落石与滑坡现象。(4)河谷常有沉积物(覆盖层),覆盖层将进一步加剧地震放大效应。构建了线源柱面SH波半圆形沉积谷解析模型,并给出了其解析级数解,发现覆盖层对地震波有明显的放大效应,且覆盖层阻尼比较小时剧烈放大,这将加剧工程结构的破坏。最后,考虑河谷场地地震放大效应进行河谷两侧边坡地震稳定性分析,及土石坝地震反应分析与坝坡地震稳定性分析,认为河谷场地地震放大效应对边坡工程与土石坝工程抗震分析有着重要的影响。 展开更多

关键词 河谷场地 地震波 波函数级数解 放大效应 边坡地震稳定性 土石坝地震反应 坝坡地震稳定性

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