变形加固理论及高拱坝整体稳定与加固分析

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1、第27卷第6期岩石力学与工程学报Vol.27No.62008年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune，2008变形加固理论及高拱坝整体稳定与加固分析杨强，刘耀儒，陈英儒，周维垣(清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京100084)摘要：发展和完善了变形加固理论；提出结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述，发展了基于塑性余能及其变分的结构稳定性判剧；完善了最小塑性余能原理的证明，指出它是结构平衡条件、变形协调条件和本构关系的集中体现。提出结构整体稳定性可以

2、用结构整体安全度与塑性余能的关系曲线来描述的新思路，并应用于高拱坝整体稳定性评价。结果表明，变形加固理论为评价高拱坝的整体稳定性、坝踵开裂、坝趾锚固、断层加固等高拱坝关键技术问题提供了统一和实用的理论框架和基础。关键词：水利工程；不平衡力；变形加固；塑性余能；整体稳定；高拱坝中图分类号：TV642.4文献标识码：A文章编号：1000–6915(2008)06–1121–16DEFORMATIONREINFORCEMENTTHEORYANDGLOBALSTABILITYANDREINFORCEMENTOFHIGHARCHD

3、AMSYANGQiang，LIUYaoru，CHENYingru，ZHOUWeiyuan(StateKeyLaboratoryofHydroscienceandHydraulicEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Deformationreinforcementtheoryisdevelopedandimproved.Thestrictdefinitionofstructurefailureanditslogicaldescription

4、withsetconceptarepresented.Thecriterionofstructurestabilitybasedonplasticcomplementaryenergyanditsvariationisdeveloped.Theprincipleofminimumplasticcomplementaryenergyhasbeenwellproven.Itispresentedthattheprincipleofminimumplasticcomplementaryenergyisthecombinatio

5、nrepresentationofstructureequilibrium，coordinationconditionofdeformationandconstitutiverelationship.Thenewideathatthestructureglobalstabilitycanbedescribedbytherelationshipbetweentheglobaldegreeofsafetyofstructureandplasticcomplementaryenergyispresented；andthenit

6、isusedinglobalstabilityevaluationofhigharchdams.Theresultsshowthatthedeformationreinforcementtheoryprovidesuniformandpracticaltheoryframeworkandbasisforhigharchdamsinevaluationofglobalstability，crackingproblemofdam-heel，anchorageofdam-toe，reinforcementoffaultsand

7、soon.Keywords：hydraulicengineering；unbalancedforces；deformationreinforcement；plasticcomplementaryenergy；globalstability；higharchdams学效应的影响来进行。但大量计算实践表明加固措1引言施对这些力学效应的影响往往都很小，以此来评价加固效果很容易得出加固与否无关紧要的错误结[1～4]在岩土结构数值分析中，评价加固措施的主要论。为解决这一难题，作者提出了变形加固理方法是从加固措施对结构位移、应力和屈

8、服区等力论。收稿日期：2007–10–17；修回日期：2008–04–25基金项目：国家重点基础研究发展规划(973)项目(2002cb412708)；国家自然科学基金资助项目(50709014)；清华大学骨干人才计划资助项目作者简介：杨强(1964–)，男，博士，1986年毕业于清华大学水利水电工程系水工结构专业，