基于有限元應力積分等安全系數(shù)滑面推力法的重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析
本文選題:重力壩 + 深層抗滑穩(wěn)定。 參考:《太原理工大學》2017年碩士論文
【摘要】:水利是國民經(jīng)濟的基礎,是農(nóng)業(yè)的命脈。本世紀上半葉,為實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標,水利事業(yè)發(fā)展肩負著艱巨的任務、面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。同時,為緩解日益突出的能源供應緊張和環(huán)境問題,水力開發(fā)尤其受到發(fā)展中國家的重視。重力壩是世界各國壩工建設中應用最廣泛的一類壩型,它依靠自重維持自身的穩(wěn)定。重力壩在設計、建造過程中,其壩址在選擇時難免會遇到壩基下存在斷層、風化破碎帶和緩傾角軟弱夾層等復雜工程地質(zhì)條件。更何況當下的水利工程一般呈梯級開發(fā)、建設規(guī)模比較龐大,能夠滿足設計要求的天然壩址基本上是很少的。再考慮到壩址在勘測過程中,由于技術原因或者其他原因,如果對壩址處地質(zhì)條件勘察不詳細、判斷不準確,這將會給工程帶來重大安全隱患。一旦失事后果可謂災難,直接威脅到下游人民的生命財產(chǎn)安全。所以重力壩的穩(wěn)定分析是重力壩設計的一項重大課題。目前,重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析方法有剛體極限平衡法、有限元法和地質(zhì)力學模型試驗等。其中,隨著有限元理論的不斷完善和計算機技術的飛速發(fā)展,有限元法在工程設計中得到很大重視。本文借助大型有限元軟件ansys,結(jié)合用fortran語言編寫的程序,探索一種研究重力壩深層抗滑穩(wěn)定的計算方法,該方法用于穩(wěn)定分析可以盡可能避免人的主觀因素對安全系數(shù)判斷的影響。本文的主要研究內(nèi)容包括:(1)通過大量閱讀與穩(wěn)定性分析相關的文獻,了解重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析的研究現(xiàn)狀,并對文獻中提到的相關方法做了歸納整理,主要分為極限平衡法和有限元法兩大類。(2)博取眾長,借鑒現(xiàn)有分析方法的優(yōu)點,探索一種分析重力壩深層抗滑穩(wěn)定的新方法,并對該方法用數(shù)學公式進行了推導。(3)結(jié)合本文中所提到的分析方法,用fortran語言編寫程序模塊,使本文理論方法用于重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析得以實現(xiàn)。(4)通過算例分析計算重力壩的深層抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);并與其他分析方法的研究結(jié)果相對比,表明本文中方法是合理、可行的,可以為工程實踐提供一定參考。本文算例分析的主要內(nèi)容及成果:(1)利用apdl建立重力壩有限元分析實體模型,借助ansys軟件得到實體模型有限元分析應力場數(shù)據(jù)。(2)提取有限元分析應力數(shù)據(jù),先對所提取的數(shù)據(jù)做初步數(shù)據(jù)整理,然后結(jié)合編寫的程序計算重力壩沿緩傾角夾層的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。(3)與其它抗滑穩(wěn)定分析方法計算結(jié)果作對比,表明本文方法用于重力壩深層抗滑穩(wěn)定分析是可行的。
[Abstract]:Water conservancy is the foundation of the national economy , it is the lifeline of agriculture . In the first half of this century , to achieve the goal of " two hundred years " and the development of water conservancy undertakings , it is very important to study the deep anti - sliding stability of gravity dam . ( 1 ) By using apdl to establish the solid model of gravity dam finite element analysis , the data of stress field of gravity dam is analyzed by means of ansys software .
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TV642.3
【參考文獻】
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,本文編號:1758529
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