:通过对高碾压混凝 土坝进行有 限元仿真分析得到坝体应力场 ,将坝体抗滑稳定安全 系数 与遗传算法 的适应 度函数相联 系,利 用遗传算 法搜 索不同层面力学参数下的临界滑动面 ,得到碾压混凝 土坝滑动面形 状随抗剪强度指 标的变化规律 以及 地震 动超载对滑动面形状 的影响。结果表 明 ,当抗剪 断参数较 小时 ,坝体的破坏趋近于层面剪切 破坏 ,随抗剪 断参数 的增大 ,滑动面形状接近于常态混凝土坝的滑动面。 关键词 :碾压混凝土坝 ;遗传算法 ;抗滑稳定 ;抗剪断参数 ;滑动面形状 ResearchonSlidingSurfaceofRollerCompacted ConcreteDam sBasedon GeneticAlgorithm CHENJianyun,WANGShu,XUQiang,LIJing (StateKeyLaboratoryofCoastalandOffshoreEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024,Liaoning,China) AbstractThestressfieldofhighrollercompactedconcrete (RCC)isfirstlyobtainedbyfiniteelementsimulationanalysis,and thenthesliding-resistingsafetycoeficientofdamisassociatedwiththefitnessfunctionofGeneticAlgorithm (GA) tosearchthe criticalslidingsurfacesofdam underdifferentlevelsofmechanicalparametersbyGA,SOfinallythevariationofRCCdam sliding surfaceshapewiththeshearstrengthindexesandtheeffectof seismicmotionsOilslidingsurfaceshapecan begot.Theresults showthatthefailureofdamclosestolayersurfaceshearfailurewhentheshearstrengthindexesaresmall,andtheshapeofsliding surfacewillclosetotheslidingsurfaceofnormalconcretedamwith theincreasesofshearstrengthindexes. KeyW ord~ rollercompactedconcretedam;geneticalgorithm; anti-slidingstability;,shearstrengthindex;slidingsurfaceshape 中圈分 类号 :TV642.2 文献标识码 :A 文章编号 :0559-9342(2014)03.oo34-O3 O 引 言 相 对 于 常 态 混 凝 土 坝 . 碾 压 混 凝 土 坝 具 有 工 程 造 价 低 、建 坝 周 期 短 、环 保 等 优 点 。但 是 , 由于碾 压 }昆凝 土 坝 实 行 薄 层 浇 筑 ,坝 体 中 存 在 许 多 水 平 层 面 ,沿 层 面 的抗 剪 强 度 明显 低 于 混凝 土本 体 。传统 的 稳 定 分 析 方 法 [1以安 全 系 数 作 为 工 程 安 全 度 的 评 价 标 准 ,这 些 方法 遵 循 的都是 沿 层 面 破坏 的准 则 。但 是 并 没 有 充 分 的 科 学 根 据 证 明 碾 压 混 凝 土 重 力 坝 一 定 沿 层 面 发 生 失 稳 破 坏 . 故 利 用 最 优 化 算 法 搜 索 碾 压 混 凝 土 坝 的 最 不 利 滑 动 面 具 有 深 远 意 义 。 王 成 华 、 夏绪 勇 等『2J曾将 非线 性有 限元 分析 和遗 传搜 索算 法 相 结 合 ,研 究 了基 于应 力 场 的 任 意形 状 临 界 滑动 面 的 圜 WarerPoerVof.4DNo.3 遗传 算 法搜 索技 术 。万文 、曹平 【3】提 出一种 加 速混 合 遗 传 算 法 , 自 由搜 索 最 危 险 任 意 形 状 滑 动 面 ,并 计 算 其 对应 的最 小 安全 系数 。本文 用 遗 传 算法 搜 索 出 地 震 作用 中坝 体 最脆 弱 滑 动 面 ,并 得 到 相应 的抗 滑 稳 定 系 数 ,对 于 碾 压 混 凝 土 坝 的 安 全 评 价 具 有 重 要 意 义 。 1 遗传算法 及其应用 碾 压 混 凝 土 坝 稳 定 分 析 的 基 础 遗 传 算 法 计 算 程 收稿 日期 :2013—08—13 作 者简介 :陈健 云(1968一 ),男 ,辽宁大连 人 ,教授 ,主要从 事水 工结构 动力灾变 方面的教学 和科研工作.
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