ABAQUS在深层抗滑稳定分析中的应用：实例与挑战

本文主要探讨了基于ABAQUS的坝基深层抗滑稳定分析方法在重力坝设计中的重要性和应用价值。作者李倩，来自河海大学水利水电工程学院，针对《混凝土重力坝设计规范》(SL319—2005)中提出的以刚体极限平衡法为主进行深层抗滑稳定计算，但强调在某些情况下需结合有限元法以提高精度和可靠性。 文章的核心内容围绕以下几个方面展开： 1. **背景与挑战**： 由于我国众多大中型重力坝存在地质复杂性，如软弱夹层、断层和缓倾角裂隙，深层抗滑稳定问题尤为关键。刚体极限平衡法虽然常用，但其假设和简化可能导致计算结果的不确定性和误差。 2. **ABAQUS的引入**： ABAQUS作为一种大型通用有限元分析软件，被用来解决这些复杂性。它能模拟材料的非线性行为、考虑多种工况负载，如施工、蓄水、渗流和地震，从而提供更为详尽和准确的应力、变形分布分析。 3. **强度折减理论的应用**： 文章重点介绍了强度折减理论在ABAQUS中的应用，通过结合此理论，可以在计算中考虑到不确定性因素对深层抗滑稳定性的影响，提高了分析的精确度。 4. **案例分析**： 以葛洲坝二江泄水闸为例，展示了基于ABAQUS的深层抗滑稳定分析方法的实际应用效果，证明了其在复杂地质条件下的适用性。 5. **有限元分析的优势**： 相比刚体极限平衡法，有限元分析提供了更细致的分析，包括空间分布、塑性区发展和危险部位识别，这对于确保坝基安全至关重要。 6. **方法选择**： 作者指出，有限元分析方法，特别是强度折减有限元分析，是现代坝基抗滑稳定分析的重要补充，特别是在处理不确定性因素和提高分析精度上。 本文旨在通过ABAQUS软件和强度折减理论的研究，优化重力坝的深层抗滑稳定分析方法，提高设计的科学性和准确性，降低工程风险。这种方法的应用对于保障大坝安全具有重要意义。