基于突变理论的重力坝沿建基面失稳判据研究

突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态向系统性质突变的转变。混凝土重力坝不仅材料本身非线性明显,并且系统也具有较强非线性特性。基于突变理论,研究了突变理论应用于重力坝系统抗滑失稳的可行性,并分别从能量突变、位移突变以及塑性屈服区面积突变进行了重力坝沿建基面的失稳判据研究。通过分析计算结果并将其与传统分析方法比较后指出,对于不同出发点的突变判据,所得到的结果并不一定一致。为了更好的表征结构的性态的转变,应当选择合适的突变指标,以客观反映系统的状态变化,比如本文中的总塑性应变能指标。同时失稳判据的确定不能仅依赖于一种方法,应该建立一种综合评价的方法体系。

突变理论在某重力坝建基面失稳判据中的应用研究

对比分析了重力坝沿建基面失稳的位移突变判据、塑性区面积突变判据、塑性应变能突变判据三种判据的合理性,通过工程实例对折叠突变模型、尖点突变模型和燕尾突变模型的计算结果和可行性进行了比较分析,提出了基于理想弹塑性有限元计算的重力坝沿建基面失稳判定方法。结果表明:用塑性区面积突变判据或塑性应变能突变判据进行重力坝沿建基面的稳定性判定比采用位移突变判据计算结果更为合理;用尖点突变模型和燕尾突变模型进行重力坝沿建基面的稳定性判定计算比采用折叠突变模型结果更为合理;采用尖点突变模型的计算量比燕尾突变模型小很多,是研究重力坝建基面失稳的较合理有效的突变模型。