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位于深“V”河谷的重力坝,其岸坡坝段坝基倾斜面角度较大,其抗滑稳定性问题相对于河床坝段更为突出。尤其是带有坝基开挖平台的岸坡坝段,不能按平面问题和材料力学方法计算分析,三维有限元法则成为解决陡峻岸坡坝段的坝基面抗滑稳定问题的有效方法之一。岸坡坝段的坝基开挖平台尺寸和平台数量对于坝基面抗滑稳定影响很大,因此设计中需要多方案综合比较,根据坝体位移、应力分布和坝基面抗滑稳定选定坝基开挖方案。同时,重力坝坝体受到各种荷载作用后横缝的工作状态影响着坝段侧向的受力状态,横缝的工作状态及横缝止水材料的变形能力是重力坝能否安全运行的两个重要因素,其中横缝工作状态主要指横缝两侧坝体的相对位移,为此需要建立重力坝全坝段模型进行横缝工作状态的分析。针对以上两点,本文主要研究内容和成果如下: (1)基于分项系数法,对不同坝基开挖平台数的岸坡坝段坝基面抗滑稳定以及位移、应力情况进行计算分析及评价,得出当岸坡坝段的每个坝基开挖平台尺寸一定时,平台数越多,坝基开挖平台总尺寸越大,坝基面抗滑稳定越安全;当岸坡坝段的坝基开挖平台总尺寸一定时,采用单个开挖平台且平台位于靠近河床一侧的这种开挖形式更加有利于岸坡坝段坝基面抗滑稳定;不同坝基开挖平台数的岸坡坝段之间的位移和应力差异较小。 (2)利用 ANSYS及其接触技术对某工程重力坝的全部坝段进行模拟,分析不同工况下横缝的工作状态,得出位于靠近泄洪底孔坝段的岸坡坝段与左右侧坝段间的顺河向相对位移较大,较竖向和横河向大的多,是对总相对位移起控制性的方向;同时建议该工程的重力坝在设计止水设施时,其最小变形能力要大于15.4mm,以防止因横缝工作状态恶劣引起止水设施的破坏而导致横缝渗漏,影响坝体安全运行。 (3)将全坝段模型和独立坝段模型的岸坡坝段进行对比,从坝体位移、应力和坝基面抗滑稳定三方面进行分析,结果表明全坝段模型比独立坝段模型更加能反映坝体实际受力特性。