水位骤降时坝体稳定性分析-MIDAS-整体解决方案.PDFVIP

Basic Tutorials 水位骤降时坝体稳定性分析 1 学习目的及概要 1.1 学习目的 通过三维施工阶段渗流分析，满水位骤降时的坝坡稳定性分析。渗流分 析大体上可以分为稳态流分析(Steady state)和瞬态流分析 (Transient)。 把岩土假设为饱和状态的稳态流分析，虽然计算的受力状态相对较大， 在安全方面来讲比较有利，但考虑经济性的设计方面是不利的。在本例题中， 按照边界条件同时基于时间变化的瞬态流分析。实际岩土大部分是非饱和状 态，这时根据含水率和孔隙率，渗流达到稳定渗流流状态的时间上有很大差 异，因此需要这样的瞬态渗流分析。特别是在水库水位骤降时，因为坝坝体 内仍存在的较高孔隙水压，这会对坝坡的稳定性有影响。 在本例题中按照同时执行稳态流分析和瞬态流分析。 ▶分析模型概要图 通过本例题可以学习如下主要功能及分析方法。  岩土渗流特性/非饱和特性  渗流边界条件及选项设置-节点水头/渗流面  水位变化函数及时间步长设置  基于时间历程 （水位变化）的坝坡稳定性分析 Chapter 7. 水位骤降时坝体稳定性分析| 1 Basic Tutorials 1.2 模型及分析概要 在本例题中，在基岩上端建模高30m、宽 150m、长100m 的三维堤坝。 同时分析满水位状态时和水位骤降时的坝坡的稳定性。在坝坝体内设置 了为确保基于渗流的稳定性的粘土质心墙和渗流特性相对性大的反滤层。 以整体坐标系原点为准，在满水位状态上对高度20m，模拟减少 10m 的 下降到 5m 位置的条件。施工阶段大体上设置为三个阶段。第一个阶段，假 设长时间维持满水位岩土为饱和状态后执行稳态流分析。第二个阶段，由为 分析在水位骤降期间基于时间的坝坝体内孔隙水压变化的瞬态流分析构成。 最后阶段，把减少 5m 的水位维持一定时间并确认基于时间间距的坝体内孔 隙水压变化。 地层构成和模型区域如下。 ▶剖面图 2 | Chapter 7. 水位骤降时坝体稳定性分析 Basic Tutorials 2 设置分析条件 [启动附带的开始文件(07_Dam_start)。] * : 分析 分析工况设置(Analysis Analysis Case Setting) 首先，设置模型类型、重力方向及初始参数，确认分析中使用的单位制。 单位制可在建模过程及确定分析结果时修改，输入的参数将被自动换算成设 置的单位制。 本例题是以 Z 轴为重力方向的三维模型，单位制使用SI 单位(kN,m)和定 义渗流特性的时间单位hr 。 Chapter 7. 水位骤降时坝体稳定性分析| 3 Basic Tutorials 3 定义材料及特性 定义岩土材料后创建网格时，定义各单元分配的属性。 3.1 定义岩土材料(定义非饱和特性)