【摘 要】
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在水利水电工程的建设和运行中,大多涉及边坡的稳定问题,大型工程中的高陡边坡问题更加突出,边坡特别是近坝边坡的失稳,可能会导致大坝的功能丧失,甚至有产生溃坝的风险。现
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在水利水电工程的建设和运行中,大多涉及边坡的稳定问题,大型工程中的高陡边坡问题更加突出,边坡特别是近坝边坡的失稳,可能会导致大坝的功能丧失,甚至有产生溃坝的风险。现有的高坝大库大多建设于西部地区,而西部地区是我国的主要地震区。因此,进行地震作用下水利水电工程边坡的稳定性分析十分必要。本文拟借助于有限元分析软件进行数值模拟,并结合具体工程实例,对边坡地震反应分析方法、边坡地震动输入机制等方面存在的一些问题进行深入分析和研究,为以后的边坡抗震稳定分析提出可供选用的方法。本文主要内容包括：(1)提出基于无反射边界的地震动输入机制。利用大型通用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行边坡动力计算,选取其中的无反射边界模拟无限地基的辐射阻尼效应,并提出基于该边界的自由场地震动输入方法,该方法能够与ANSYS/LS-DYNA程序实现无缝连接。(2)提出基于强度折减原理的有限元方法。选用Mohr-Coulomb屈服准则模拟材料的屈服特性,并提出将该方法与极限平衡方法结合进行边坡的稳定性计算。给出该有限元方法在街需水电站边坡抗震稳定分析中的应用,并与极限平衡法计算结果进行比较,进一步证明了该方法的可行性。(3)白鹤滩水电站左岸边坡动力模型试验研究。作为边坡抗震稳定分析研究的一个重要方法,本文对白鹤滩水电站左岸边坡振动台模型试验的整个过程进行描述,并对试验模型进行有限元数值模拟,特别对于其中存在的有限元网格剖分、接触缝面的模拟等问题进行深入探讨,最后将计算值与实测值比较,并得出较为合理的结果。
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