重力坝抗滑稳定的分项系数设计理论与指标体系研究

抗滑稳定是重力坝设计中的关键领域，抗滑稳定分析的成果是决定重力坝剖面的主要依据，对于重力坝的安全和造价有极其重要的影响。目前，我国水利行业和水电行业在重力坝抗滑稳定问题上采用了不同的设计思想。水利部门沿用传统的单一安全系数法，也就是俗称的“大老K”，而水电行业从1999年起在设计规范中采用了分项系数极限状态设计方法。在水利行业的重力坝抗滑稳定中进行分项系数极限状态设计可以解决单一安全系数所面临的困境，另一方面也可与国际上如今的基于可靠度的设计规范相适应，同时国内水利行业和水电行业可以采用统一的设计理念。本项研究针对重力坝分项系数极限状态设计中最核心的极限状态设计计算方法以及分项系数的标定理论开展研究，获得了一系列十分有价值的创新成果。 (1) 项目提出了基于分项系数安全度指标的重力坝抗滑稳定分项系数极限状态设计方法，该方法与传统安全系数法实现了完美对接，解决了由简单“套改”造成的种种问题。 (2) 改进了传统线性回归方法，给出了矩法和线性回归法正确使用的前提。同时对1000多组大中型水利水电工程的试验资料进行分析，统计了抗剪强度指标的概率特性。 (3) 提出了相对安全率理论，基于这一理论可以实现安全系数、可靠度、分项系数三种方法量化的比较，同时给出了分项系数标定的新思路。 (4) 采用基于可靠度的方法标定重力坝抗滑稳定分项系数极限状态设计方法中的材料分项系数和结构系数。通过各种算例和国内多个大中型重力坝工程，给出了分项系数建议值。 2100433B

抗滑稳定是重力坝设计中的关键领域，其分析成果对于重力坝的安全和造价有极其重要的影响。我国水利部门沿用的单一的全局安全系数法简单实用，经验丰富，但在重力坝领域，常常面临抗剪断验算不满足设计规范安全系数3.0要求的困境。水电部门采用的分项系数极限状态设计方法是解决这一问题的有效手段和趋势，但目前的可靠度设计方法是套改得来的，从而导致在使用过程中出现了大量的问题。.本次研究在1590多组各类岩体抗剪强度试验资料和十多个国内大型重力坝工程实例基础上，针对重力坝抗滑稳定问题，提出可行的非套改的分项系数极限状态设计方法，实现从传统的允许安全系数法到极限状态设计方法的平稳过渡。基于概率论和可靠度理论建立一套分项系数计算和标定的方法，并在水科院的Emu程序的基础上实现。在大量的算例分析和实例验算的基础上，优选出相应的指标体系建议值，为分项系数极限状态设计提供依据。

建在基岩上的重力坝的抗滑稳定分析，中国规范规定，计算其抗滑稳定安全系数的方法主要有两种，一种是抗滑力只考虑摩擦力；另一种是除摩擦力外同时还考虑黏聚力。这两种方法都按全滑动面处于极限状态计算，分别使用摩擦公式（抗剪强度公式）和抗剪断公式。

宽缝重力坝的设计原则和实体重力坝基本相同，坝体断面主要根据抗滑稳定和应力要求来确定。抗滑稳定分析和实体重力坝一样，用抗剪断强度或抗剪强度公式计算，计及宽缝的影响。宽缝重力坝的应力是一个三维问题，特别是在上游头部附近，但可简化成平面问题进行计算。分为两个步骤：首先计算整体应力，即计算水平截面上的竖直应力和上、下游坝面的边缘应力；然后计算局部应力，即头部应力，可以垂直上游面切取平面，用差分法或有限元法计算。当缝宽较大时，头部中线附近可能产生拉应力。坝体内一般不容许出现拉应力，但离上游面较远的局部区域，可容许出现不大的拉应力。

基础理论与现状分析；节能评价指标体系设计与核算方法；工业企业与公共机构节能评价指标体系的设计与应用；节能评价指标体系的实施和推广。《节能评价指标体系的设计与应用》可供从事能源管理或节能型组织评价工作的研究人员、技术人员参考使用，同时对于政府相关部门负责重点用能企业节能管理以及节能目标考核工作的相关人员具有参考价值。另外，也可作为重点用能企业和公共机构的能源管理人员、标准化工作人员以及高等院校有关专业师生的参考资料。