拱坝极限承载力影响因素及安全评价体系研究

【作者】 周秋景； 张国新； 张敬； 杨波；

【机构】 中国水利水电科学研究院结构材料所； 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院；

【摘要】 拱坝极限承载力和超载安全度是衡量拱坝安全程度的重要指标,目前主要由非线性数值分析得到。在拱坝极限承载力数值分析中,有多种影响因素会对计算结果产生影响,包括屈服准则、材料参数、超载方式、网格尺寸等,但材料屈服后强度降低甚至消失以及局部压碎破坏目前被普遍忽略,这会造成超载安全度的高估;同时由于以上各种因素的影响,单个工程数值安全度大小无法给出比较确切的安全表征。为了研究材料强度软化、压碎破坏等因素对超载安全度的影响,并给出更合理有效的安全评价体系,采用非线性有限元对溪洛渡拱坝和其他类似高拱坝模型进行研究。结果表明,在考虑抗压强度后,结构超载能力明显降低;抗拉强度大小对承载力影响不大;抗剪强度对承载力影响明显;材料屈服后强度软化对安全度结果存在影响,其中抗剪强度软化影响明显,抗拉强度软化影响较小。结合工程类比分析方法,给出了工程类比和多安全系数的评价体系,这种力求接近真实的多角度多系数分析方法较全面评价了高拱坝结构响应,得到了不同情况下安全系数,为高拱坝安全评价提供一新的思路。更多还原