高混凝土坝结构安全与优化理论及应用

序

前言

第1章 绪论

1.1 研究对象及研究意义

1.2 研究现状及发展趋势

1.2.1 高混凝土坝坝基失稳机理研究

1.2.2 高混凝土坝抗滑稳定分析方法与控制标准研究

1.2.3 高混凝土坝温度及徐变应力仿真分析方法研究

1.2.4 高混凝土坝体形优化研究

1.3 研究内容

1.4 研究思路

主要参考文献

第2章 高混凝土坝宏观力学参数研究

2.1 大尺度坝工材料宏观抗剪强度的随机临界研究

2.1.1 大尺度材料性能的随机场概率模型

2.1.2 基岩材料抗剪强度的随机参数估计方法

2.1.3 逾渗（Percolation）理论的启示

2.1.4 大面积软弱结构面的抗剪强度

2.1.5 大体积岩土、混凝土的抗剪强度

2.2 混凝土坝基面的宏观抗剪强度研究

2.2.1 坝基面宏观屈服的临界条件

2.2.2 混凝土坝基面的宏观抗剪强度

2.2.3 坝基面宏观抗剪强度的数值求解方法

2.3 大体积岩土混凝土宏观力学的计算机随机模拟方法研究

2.3.1 大体积岩土混凝土宏观力学性质

2.3.2 深厚覆盖层高压旋喷凝结体的宏观力学参数研究

2.4 小结

主要参考文献

第3章 高混凝土坝坝基岩体力学模型研究

3.1 坝基岩体力学模型概述

3.1.1 Mohr-Coulomb屈服准则

3.1.2 广义Mises屈服准则

3.1.3 坝基软弱结构而的各向异性屈服准则

3.1.4 节理力学模型

3.1.5 坝基岩体的本构模型

3.2 坝基稳定分析的广义Miscs屈服准则

3.2.1 Mohr-Coulomb屈服准则的改进

3.2.2 广义Mises屈服准则精度的研究

3.3 坝基稳定分析的弹塑性损伤演化本构模型

3.3.1 弹塑性损伤演化的一般格式

3.3.2 损伤场的计算策略

3.3.3 损伤场的半解耦计算

3.4 小结

主要参考文献

第4章 高混凝土坝结构安全的非线性随机有限元法及非概率可靠性分析

4.1 高混凝土坝结构非线性随机有限元分析

4.1.1 非线性随机有限元的迭代格式

4.1.2 基于非线性随机有限元法的可靠度计算

4.1.3 算例

4.2 随机渗流场分析

4.2.1 确定性渗流场

4.2.2 随机性渗流场

4.3 基于集合理论凸模型的非概率分析方法

4.3.1 非概率凸集模型理论的鲁棒性准则

4.3.2 Ben-Haim鲁棒可靠性准则剖析

4.3.3 基于区间分析的非概率可靠性指标计算

4.3.4 可靠性非概率模型与概率模型的比较

4.4 高拱坝的非概率可靠性分析

4.4.1 基于随机有限元响应面法的非概率可靠度计算模型的建立

4.4.2 分析算例

4.5 小结

主要参考文献

第5章 重力坝深层抗滑稳定设计表达式及分项系数研究

5.1 概述

5.2 深层抗滑稳定分析分项系数极限状态设计方法产生背景

5.3 深层抗滑稳定分析的极限平衡法

5.3.1 深层抗滑稳定传统计算方法与99版规范建议公式

5.3.2 对99版规范建议公式的讨论

5.3.3 基于Sarma法的安全系数广义计算公式

5.3.4 双滑面等K'法计算公式

5.3.5 多滑面等K'法计算公式

5.4 坝基双滑面抗滑稳定可靠度分析和目标可靠指标确定

5.4.1 极限状态方程

5.4.2 可靠指标计算

5.4.3 目标可靠指标确定

5.5 混凝土重力坝深层抗滑稳定极限状态设计表达式和分项系数

5.5.1 分项系数的种类

5.5.2 重力坝深层抗滑稳定分项系数极限状态没计表达式

5.5.3 标准值和分项系数

5.5.4 结构系数计算

5.5.5 成果分析

5.5.6 建议的设计表达式以及相应分项系数

5.6 工程算例

5.7 小结

主要参考文献

第6章 高混凝土坝抗滑稳定分析的分项系数有限元法研究

6.1 基于非线性有限元法的渐进破坏过程模拟

6.2 分项系数有限元法

6.3 基于非线性有限元法的系统整体失稳判据

6.3.1 塑性屈服区贯通法

6.3.2 位移突变法

6.3.3 有限元迭代不收敛判据

6.3.4 变形稳定判据

6.3.5 能量法

6.4 影响重力坝深层抗滑稳定分析的因素研究

6.4.1 参与降强度参数的区域对坝基稳定性的影响分析

6.4.2 弹性模量和泊松比对坝基稳定性的影响分析

6.5 运用分项系数有限元法的算例分析

6.6 小结

主要参考文献

《高混凝土坝结构安全与优化理论及应用》以高混凝土坝的结构安全与优化为主题，重点阐述高混凝土坝的结构安全与优化理论和模型，提出了高混凝土坝宏观力学参数模型、高混凝土重力坝坝基失稳机理及控制标准、高混凝土坝稳定安全设计理论、高混凝土坝非线性徐变模型、高混凝土坝体形优化理论，系统介绍了适用于重力坝坝基多滑面抗滑稳定分析的广义等K法、重力坝坝基深层抗滑稳定分析的新设计表达式及分项系数、高混凝土坝抗滑稳定分析的分项系数有限元法，以及所建立的高混凝土坝结构稳定安全的多层次仿真模拟平台、高混凝土坝施工期至运行期全过程温控防裂仿真模拟平台和高混凝土坝结构体形优化分析平台。在论述高混凝土坝的结构安全与优化理论及数值模拟方面，既以作者及团队的研究成果为主，又力图兼顾国内外的研究现状与主要成果。
　　《高混凝土坝结构安全与优化理论及应用》适用十水利、水电、岩土等行业从事水工结构和岩土力学的科研人员使用，也可作为高等院校和科研院所相关专业研究生的教学参考书。