基于突变理论的复杂地基重力坝深层抗滑稳定研究

王志鹏，孙建生，赵　丹



基于突变理论的复杂地基重力坝深层抗滑稳定研究

王志鹏，孙建生，赵丹

（太原理工大学水利科学与工程学院，太原030024）

为研究坝基中存在多条软弱夹层的复杂地基重力坝的深层抗滑稳定问题，运用ANSYS有限元软件，建立了某水库工程重力坝-坝基系统的有限元模型。采用超载降强综合法，即同时考虑水荷载和坝基材料因素变化的作用，并结合突变理论，分别建立了特征点水平位移和坝基中软弱夹层上下点相对位移与综合系数的尖点突变模型，并通过建立模型的标准势函数，根据其判别式的正负来判断重力坝是否失稳。为了更好地表征结构的性态转变，应采用恰当的突变指标，比如坝基中软弱夹层上下点相对位移指标，得出抗滑稳定安全系数在区间［3．125，3．188］内，与传统刚体极限平衡法得到的安全系数在区间［3．039，3．667］内相一致，同时为了更精确地进行失稳判别，应结合其他判据，并建立综合的判别体系。

重力坝；抗滑稳定；超载降强；突变理论；软件ANSYS

doi：10．11988/ckyyb．20150458

1　研究背景

当坝基内部存在不利的软弱夹层［1］时，在水荷载的作用下，大坝可能会沿着软弱夹层面滑动，也就是通常所说的深层滑动，这会给下游人民的生命财产安全造成巨大威胁，因此对其进行研究是很有必要的。

重力坝的深层抗滑稳定分析是一个复杂的问题，至今我国也没有一个统一的规定，设计规范推荐采用刚体极限平衡法来计算重力坝的深层抗滑稳定安全系数，但该方法不能考虑所有软弱夹层造成的影响。……