水电工程边坡稳定论文提纲

关键词： 大库 溃坝 边坡 工程

论文题目：水利水电工程边坡抗震稳定分析研究

摘要：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。

关键词：边坡;无反射边界;地震动输入;强度折减;有限元;模型试验

学科专业：水工结构工程

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 边坡地震反应分析方法研究进展

1.2.1 极限平衡分析方法

1.2.2 基于连续介质力学理论的应力变形分析

1.2.3 基于不连续介质力学理论的应力变形分析

1.2.4 Newmark滑块分析法

1.2.5 关键块理论

1.2.6 模型试验

1.2.7 非确定性方法

1.3 边坡地震动输入方式研究进展

1.3.1 人工边界理论概述

1.3.2 边坡地震动输入方法概述

1.4 本文主要内容及创新点

1.4.1 本文主要内容

1.4.2 创新点

第二章 基于无反射边界的地震动输入机制

2.1 引言

2.2 地震动参数的确定及地震波人工合成

2.2.1 地震动参数的确定

2.2.2 地震波人工合成

2.3 无反射边界理论及程序应用

2.3.1 ANSYS/LS-DYNA简介

2.3.2 LS-DYNA无反射边界理论

2.3.3 数值算例验证

2.4 基于无反射边界的自由场输入理论

2.4.1 地震动输入方法

2.4.2 地震动输入的程序实现

2.4.3 数值算例验证

2.5 本章小结

第三章 基于强度折减原理的有限元方法

3.1 有限元强度折减方法

3.1.1 强度折减法原理

3.1.2 有限元强度折减方法的实现

3.1.3 数值算例验证

3.2 有限元方法与极限平衡方法的结合

3.2.1 极限平衡方法原理

3.2.2 极限平衡方法与有限元方法的结合

3.3 街需水电站C_1崩坡积体抗震稳定计算

3.3.1 街需水电站C_1崩坡积体简介

3.3.2 C_1崩坡积体的地震作用

3.3.3 有限元计算分析

3.3.4 极限平衡计算分析

3.4 本章小结

第四章 金沙江白鹤滩水电站左岸边坡动力模型试验研究

4.1 引言

4.2 白鹤滩左岸边坡概况

4.3 模型试验研究内容及方法

4.3.1 模型总体设计

4.3.2 阻尼边界

4.3.3 地震动输入方法

4.3.4 试验方案

4.4 试验模型的有限元计算分析

4.4.1 模型的有限元网格剖分

4.4.2 LDDA方法简介

4.4.3 计算值与实测值的比较

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 主要成果和结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢