基于动力有限元分析的任意滑块稳定分析方法

提出采用有限元法与刚体极限平衡法相结合分析边坡、坝肩等结构物在地震波作用下的动力稳定性,并将该方法用于沙牌拱坝在“5.12”地震下的坝肩稳定性分析。该方法新颖之处在于采用任意结构面组合自动切割地表三角网,形成块体并网格化。块体网格与有限元计算模型网格相互独立,通过有限元动力或静力计算所得的应力场,插值得到滑块滑面应力场,然后将滑面应力在滑面上积分得到总滑动力和阻滑力,从而得到滑块安全系数。该方法采用一种新的滑块网格自动生成算法,吸取了刚体极限平衡法能给出明确定义的安全系数的优点,克服了其不能给出地震作用下任意时刻即时安全系数的缺点,为拱坝坝肩稳定性分析提供了一个新的思路。算例表明,该方法计算结果合理,具有较好的工程实用性。