基于差分原理的重力坝深层抗滑稳定可靠度研究
2020-12-21李向鹏李梦瑶秦净净
水力发电 2020年9期
李向鹏,王 刚,李梦瑶,秦净净
(大连理工大学水利工程学院,辽宁 大连 116024)
0 引 言
抗滑稳定性是混凝土重力坝结构安全评价的关键,可靠度方法是结构安全评价的重要方法。可靠度理论已经在水工结构(如重力坝等)的安全评价中得到了广泛应用,并纳入到相关设计规范(标准)中。当前,可以通过计算重力坝的抗滑稳定可靠指标β判断坝体及基岩是否满足安全标准[1]。然而,实际工程中很多重力坝坝址工程地质条件复杂,大坝基岩内往往存在错综复杂、相互切割交错的断层、软弱夹层、节理裂隙等,这些结构面及其组合会形成坝基深层潜在的滑移通道,其中双斜面的情况最为典型。另外,当不同坝基滑移通道具有共同结构面或滑移面间存在类似的岩土统计特性时,滑移通道间就会成几何或物理力学参数的相关性,此相关性如何考虑需要结合具体工程进行专门分析。总体上看,当前研究中较多地关注坝基内不同滑移通道各自的安全度或可靠度,未能对若干滑移通道组合时的情形进行定量分析,从而对基岩整体失稳状态的评价存在一定不足。因此,有必要基于体系可靠度理论对重力坝基岩内存在若干滑移通道组合的情况开展整体抗滑稳定可靠度分析。
可靠指标β的计算通常采用蒙特卡洛数值模拟(MC)方法、验算点法、响应面法等[2]。其中,MC法[3- 4]属于随机抽样方法,为了保证计算精度,需要模拟大量的随机样本,计算效率非常低;响应面法通过多次迭代运算拟合功能函数,并多在功能函数为隐式时采用,当功能函数的非线性较强、变量之间相关性较高时,计算误差较大,且可靠指标计算在验算点处产生振荡[5];……
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