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本文结合二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金项目(50539030基金),针对高拱坝蓄水期安全性态特点,结合有限元分析,对高拱坝蓄水期拱座及坝体变形监控指标的拟定开展研究。主要研究内容如下:
(1)在深入分析蓄水期高拱坝特点的基础上,研究了蓄水期高拱坝安全性态的主要影响因素及其影响规律,分析了蓄水期高拱坝安全性态的特点,通过比较蓄水期和正常运行期高拱坝变形监控指标拟定方法的不同,研究了适用于拟定蓄水期高拱坝变形监控指标的方法。
(2)探讨了高拱坝弹塑性有限元的本构模型和拱坝稳定分析方法的基本理论,比较了各种理论和方法的优势与不足,分析了各种常用拱坝稳定有限元法失稳判据的特点,结合突变理论,研究了应用塑性区体积突变作为失稳判据的稳定分析方法。
(3)通过深入分析高拱坝的工作机理,研究了蓄水期高拱坝地质条件、荷载因素和结构形态对拱座变形影响的特点,应用强度储备分析方法和典型地质结构参数变化的正交数值试验,研究了典型地质结构参数变化对高拱坝安全性态影响的敏感性,提出了典型地质结构重要性排序的分析方法,通过弹塑性有限元分析模拟,应用强度折减法和塑性区体积突变判别法,研究了拱座变形监控指标的拟定方法。
(4)深入分析了常用变形监控指标拟定方法的特点,应用载常数法,研究了温度场沿坝轴线不均匀分布对高拱坝应力和变形的影响,在分析稳定控制和强度控制情况高拱坝变形监控不同的基础上,研究了蓄水期高拱坝坝体变形监控指标拟定的结构分析法,结合左右岸温差载常数计算方法,研究了考虑左右岸温差影响的蓄水期高拱坝变形监控指标分析方法。